Высоковольтный тиристорный блок БВПМ 800/120

В первую очередь это касается одного из основных элементов ВПТ — высоковольтных тиристор-ных блоков — БВПМ 800/120. БВПМ 800/120 — уникальное оборудование, аналога которому по сложности и сроку службы в отечественной энергетике нет. Уже сейчас вентильные блоки имеют такую наработку (20 лет), которая превышает типовые нормативные сроки, характерные для общепромышленных тиристорных преобразователей (обычно не более 10^- 15 лет). При этом следует отметить, что за время длительной эксплуатации воздействия на эти изделия повышались и могли в некоторых случаях выходить за проектные рамки. В частности, как уже отмечалось, был увеличен ток КВПУ с 2,1 кА до 2,4 кА. В связи с увеличением базовой мощности Выборгской ВПТ и увеличением установленной мощности конденсаторных батарей на шинах подстанции (при сохранении мощности примыкающих систем) произошло снижение величины такого важнейшего показателя вставки постоянного тока, как эффективное значение отношения короткого замыкания (ЭОКЗ) и, как следствие этого, -увеличение возможного уровня квазистационарных перенапряжений в ряде аварийных ситуаций, прежде всего, при полном сбросе мощности ВПТ (в результате, например, к.з. в примыкающих системах переменного тока). Опасность таких редких ситуаций состоит в том, что вентили, находясь в зарегулированном режиме, должны несколько периодов коммутировать такие напряжения, которые не были известны на стадии разработки БВПМ 800/120 и которые вследствие этого не могли быть заложены в проект. В документации БВПМ 800/120 нет ни одного пункта, который бы гарантировал надежную работу вентиля в этих условиях. Тот факт, что блоки БВПМ 800/120 несмотря на это безаварийно работают в настоящее время, — следствие достаточности внутренних запасов в вентилях. Однако следует иметь в виду, что эти дополнительные запасы несут отпечаток неопределенности, так как они не были нормированы в процессе разработки и поэтому могут исчезнуть вследствии деградационных процессов.

Выборочный анализ состояния силовых тиристоров в блоках БВПМ 800/120 показал, что в этих приборах наблюдаются параметрические отказы, т. е. «ухудшение» параметров по сравнению с паспортными данными. Оценить масштабы этого явления только по количеству зафиксированных пробитых тиристоров в год, вообще говоря, невозможно, так как пробой — это заключительный этап в деградации прибора. Ему, как правило, предшествует достаточно длительный процесс старения, который без диагностики зафиксировать нельзя и который вследствие этого не может быть известен эксплуатационному персоналу. В процессе выполнения договора было обнаружено наличие массовых параметрических отказов по тепловому сопротивлению и падению напряжения в проводящем состоянии у тиристоров, которые на ВИП считались вполне работоспособными. Эти отказы какое-то время не приводят к пробою тиристоров, но они ужесточают тепловой режим вентилей и тем самым снижают срок их службы. Явление это новое и причины его недостаточно ясны (аналогичные явления, между прочим, зарегистрированы канадскими специалистами в высоковольтных блоках немецкой и шведской разработки). По всей видимости, оно является следствием процессов деформации контактных поверхностей тиристоров в прижимных устройствах с течением времени. Выяснить причины явления, уточнить степень деградации приборов и разработать, в случае необходимости, рекомендации по стабилизации теплового режима можно лишь в результате исследования тиристорных сборок. Однако эта работа не проводилась по финансовым причинам.