僑鄉(xiāng)換流站5 0 0 k V站用變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件問題分析

中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司廣州局 毛平濤

僑鄉(xiāng)換流站5 0 0 k V站用變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件問題分析

中國(guó)南方電網(wǎng)超高壓輸電公司廣州局 毛平濤

高壓直流輸電系統(tǒng)換流站內(nèi)500kV交流場(chǎng)一般采用3/2接線方式，其中一條出線間隔為500kV站用變壓器，站用變的高壓側(cè)刀閘由交流站控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖條件判斷以及操作控制。本文通過對(duì)比不同直流輸電系統(tǒng)的500kV站用變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件，分析出僑鄉(xiāng)換流站的500kV站用變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件存在不合理現(xiàn)象，并提出修改意見，避免出現(xiàn)特定工況下的解聯(lián)鎖操作，減小運(yùn)行操作風(fēng)險(xiǎn)。

交流站控系統(tǒng)；聯(lián)鎖條件；高壓側(cè)刀閘；操作風(fēng)險(xiǎn)

引言

±800kV僑鄉(xiāng)換流站是普僑直流系統(tǒng)的受端站，普僑直流西起云南普洱，東至廣東江門，線路全長(zhǎng)1413km，額定輸電容量5000MW。站內(nèi)主要區(qū)域分為直流場(chǎng)、交流場(chǎng)、交流濾波器場(chǎng)、閥廳及換流變區(qū)域。其中500kV交流場(chǎng)一共有8串，為3/2接線方式設(shè)計(jì)，與其他高壓直流系統(tǒng)一樣，僑鄉(xiāng)換流站同樣采用站內(nèi)電源與站外電源結(jié)合的方式確保站用電系統(tǒng)的冗余配置。而站內(nèi)電源是經(jīng)過一臺(tái)500kV站用變壓器從500kV交流場(chǎng)第5串的出線間隔接取的。

1.換流站交流場(chǎng)電氣聯(lián)鎖的實(shí)現(xiàn)

不同于傳統(tǒng)變電站的電氣五防裝置，高壓直流輸電系統(tǒng)換流站內(nèi)的電氣聯(lián)鎖通過間隔就地控制單元（6MD66）與交流站控系統(tǒng)（TDC）配合現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

交流站控所控制的所有500kV交流場(chǎng)設(shè)備的就地聯(lián)鎖（LOCAL INTERLOCKING）由6MD66裝置實(shí)現(xiàn)，進(jìn)程聯(lián)鎖（PROCESS INTERLOCKING）由交流站控實(shí)現(xiàn)。就地聯(lián)鎖滿足后，交流站控將接收到PRE-RELEASE 信號(hào)，并將CTRL-RELEASE 信號(hào)發(fā)回至6MD66，標(biāo)識(shí)設(shè)備滿足操作條件。在進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)，聯(lián)鎖控制非常關(guān)鍵。根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)中相關(guān)聯(lián)的開關(guān)狀態(tài)以及系統(tǒng)運(yùn)行情況，決定設(shè)備是否可以操作，連鎖分為合閘連鎖和分閘連鎖，如果沒有特別說明，分閘操作與合閘操作的聯(lián)鎖相同。

2.僑鄉(xiāng)換流站案例

在一次操作過程中，僑鄉(xiāng)換流站依調(diào)度令將500kV站用變由運(yùn)行狀態(tài)操作至檢修狀態(tài)。在操作過程中，發(fā)現(xiàn)在遠(yuǎn)方工作站拉開500kV站用變高壓側(cè)50522刀閘和50531刀閘時(shí)無(wú)操作允許位。而在之前，僑鄉(xiāng)站已按調(diào)度令將500kV站用變低壓側(cè)的35kV #1母線及301開關(guān)轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，既當(dāng)時(shí)低壓側(cè)地刀（編號(hào)為30117）已經(jīng)在合上位置，接線方式如下圖所示。

在分析判斷當(dāng)時(shí)設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行工況后，認(rèn)為是聯(lián)鎖條件配置錯(cuò)誤導(dǎo)致工作站無(wú)50522和50531刀閘的操作允許位。因此在經(jīng)過充分的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)后，僑鄉(xiāng)站最終就地解聯(lián)鎖電動(dòng)操作將50522和50531刀閘拉開。

圖1 僑鄉(xiāng)站500kV站用變低壓側(cè)接線圖

3.問題分析

查閱間隔就地控制單元6MD66及交流站控的軟件程序，得到500kV站用變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件如下：

上式中“505367”的意思是505367地刀為拉開狀態(tài)，的意思是“與”，“Release by AC Station Control”的意思是交流站控其他判斷條件已滿足，因此分析該聯(lián)鎖條件表可知：當(dāng)與50522或50531刀閘相鄰的所有地刀與開關(guān)均在分位，且交流站控其他判斷條件已滿足（比如裝置通信無(wú)異常）時(shí)，該刀閘的電氣聯(lián)鎖條件才滿足，允許進(jìn)行分合操作。

Release by AC Station Control”這些條件都是滿足的，導(dǎo)致聯(lián)鎖不滿足的原因是“30117”不滿足，既30117地刀當(dāng)時(shí)處于合上位置。

但是根據(jù)接線圖可知30117地刀并非直接與500kV #1站用變低壓側(cè)直接相連（中間有作為明顯斷開點(diǎn)的3011刀閘），而是與301開關(guān)直接相連，所以在操作500kV #1站用變高壓側(cè)的刀閘時(shí)，應(yīng)該無(wú)需關(guān)聯(lián)30117的狀態(tài)。

4.對(duì)比其他站類似設(shè)備的聯(lián)鎖條件

4.1 穗東換流站

穗東換流站站用電交流系統(tǒng)的第一回工作電源從站內(nèi)500kV交流場(chǎng)第五串內(nèi)引接，經(jīng)高壓站用變壓器501B（500kV/10kV）降壓后直接供給10kV站用電系統(tǒng)。

圖2 穗東站500kV站用變低壓側(cè)接線圖

圖3 花都站500kV主變低壓側(cè)接線圖

如2圖所示，由于站用變壓器低壓側(cè)直接連接10kV系統(tǒng)，因此在其低壓側(cè)直接連接了10kV地刀(編號(hào)為117JDK)。而穗東站500kV站用變對(duì)應(yīng)的高壓側(cè)刀閘是50522和50531。以下是這兩把刀閘的聯(lián)鎖條件:

由聯(lián)鎖條件表可知，穗東換流站的站用變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件中關(guān)聯(lián)了其低壓側(cè)地刀的狀態(tài)，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)地刀117JDK在合上位置時(shí)，其高壓側(cè)刀閘將由于聯(lián)鎖條件不滿足而無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。

4.2 花都站

花都變電站500kV#2主變是單相自耦三繞組變壓器，三側(cè)電壓分別為500kV/220k

V/35kV，其中35KV側(cè)連接低容低抗用于母線電壓調(diào)節(jié)。

如圖3所示，低壓側(cè)地刀（編號(hào)302617）也并非直接與500kV #2主變低壓側(cè)直接相連（隔著3026刀閘），而是與302開關(guān)直接相連。

花都站#2主變對(duì)應(yīng)交流場(chǎng)的高壓側(cè)刀閘是50112和50121。以下是這兩把刀閘的聯(lián)鎖條件：

可見花都站的程序中，主變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件并未關(guān)聯(lián)相關(guān)低壓側(cè)地刀的狀態(tài)。

5.聯(lián)鎖問題的影響及修改建議

在逐個(gè)分析過4個(gè)站的主變高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件后，得出以下結(jié)論：

1）僑鄉(xiāng)換流站的500kV站用變的低壓側(cè)實(shí)際接線方式與花都站類似，既500kV站用變的低壓側(cè)地刀并未直接與變壓器連接，中間存在作為明顯斷開點(diǎn)的刀閘。因此對(duì)應(yīng)高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件，不應(yīng)該關(guān)聯(lián)低壓側(cè)地刀的狀態(tài)。

2）穗東換流站500kV站用變的低壓側(cè)實(shí)際接線方式與僑鄉(xiāng)換流站不一樣，既500kV站用變的低壓側(cè)地刀直接與變壓器連接，中間沒有作為明顯斷開點(diǎn)的刀閘。因此對(duì)應(yīng)高壓側(cè)刀閘的聯(lián)鎖條件中關(guān)聯(lián)低壓側(cè)地刀的狀態(tài)是正確的。

僑鄉(xiāng)換流站目前的聯(lián)鎖條件存在不足，建議將僑鄉(xiāng)站的500kV站用變對(duì)應(yīng)高壓側(cè)刀閘（50522和50531）的聯(lián)鎖條件中關(guān)聯(lián)低壓側(cè)地刀（30117）狀態(tài)這一條取消。以確保倒閘操作的效率和正確性。

但在程序修改以前，為了避免再次出現(xiàn)就地解聯(lián)鎖操作500kV高壓側(cè)刀閘，從而帶來不必要的操作風(fēng)險(xiǎn)，建議在以后的操作中先將500kV站用變操作至冷備用狀態(tài)后再將低壓側(cè)相關(guān)設(shè)備操作到檢修狀態(tài)。

6.結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)不同站點(diǎn)同類型變壓器高壓側(cè)刀閘聯(lián)鎖條件的分析，找出僑鄉(xiāng)換流站500kV站用變高壓側(cè)刀閘聯(lián)鎖條件的設(shè)計(jì)不足，同時(shí)指出該問題對(duì)運(yùn)行操作的影響。最后提出改進(jìn)建議及臨時(shí)措施，減少不必要的運(yùn)行操作風(fēng)險(xiǎn)。

[1]鐘恒強(qiáng)．淺議變壓器并列運(yùn)行時(shí)的高低壓電氣聯(lián)鎖改進(jìn)[J]．電氣制造,Electrical Manufacturing,2006,09．

[2]黃鎧,石維堅(jiān),歐建軍,等．隔離刀開關(guān)和進(jìn)線斷路器間的電氣聯(lián)鎖技術(shù)改進(jìn)[J]．電氣時(shí)代,Electric Age,2010,05．

[3]孫巍峰,張清枝,馮廣濤,等．特高壓直流換流站就地控制功能設(shè)計(jì)[J]．電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,Power System Protection and Control,2008,20．

[4]關(guān)于傳統(tǒng)電氣防誤閉鎖與微機(jī)防誤閉鎖配合的探討[J]．中國(guó)電力教育,China Electric Power Education,2008,S1．

毛平濤（1990－），男，大學(xué)本科，主要研究方向：從事±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)研究及運(yùn)行維護(hù)工作。