鵝城換流站交流場保護與常規保護的差異

蔣璇　溫亮　徐開拓

【摘 要】三廣直流輸電工程鵝城換流站于今年3月進行了年度檢修，其交流場保護與湖南省內的交流500kV變電站保護有很大的不同，筆者在此詳細介紹交流場的接線情況，控制保護回路以及中開關聯鎖邏輯，為今后的年度檢修工作提供一個參考。

【關鍵詞】聯鎖；ACP；AFP；三相不一致

0 概述

1）鵝城換流站一次接線情況：鵝城換流站交流場與常規交流站一樣采用3/2接線方式，共有四串，均為完整串，其中第一串為濾波器和#1換流變，第二串為濾波器和#2換流變，第三串為濾波器和鵝博甲線，第四串為鵝博乙線。交流送出系統為500kV鵝博甲線、鵝博乙線，連接至南方電網500kV博羅變電站。

2）名詞釋義：ACP：交流場控制保護屏；

AFP：交流濾波器控制保護屏；

ALP：交流線路保護屏；

CBP：斷路器保護屏。

1 控制回路以及測控功能的實現

目前，交流變電站廣泛操作箱直跳斷路器機構的方式，鵝城換流站則是采用保護操作箱至ACP（交流場控制保護），如果是濾波器，則為AFP（交流場濾波器保護），然后由ACP或者AFP實現跳閘，結構圖如圖1：

圖1 鵝城控制回路結構圖

2 中開關聯鎖邏輯

常規交流站中開關，若允許重合閘，則除重合閘滯后邊開關外，無其他特殊運行方式。而鵝城換流站，中開關特殊運行方式下應滿足以下聯鎖邏輯：

1）若換流變與大組交流濾波器共串，兩個邊開關三相跳開僅中開關運行時，會出現直流單極帶濾波器運行，須立即閉鎖相應直流單極（鵝城換流站第一、二串有此方式且具備該功能）；

2）若大組交流濾波器與交流線路共串，兩個邊開關三相跳開僅中開關運行時，會出現交流濾波器帶交流線路運行，須立即跳開中開關；

在此種特殊工況下，若線路出現單相故障，線路側邊開關Q1 將單相跳開后重合，開關保護的重合閘動作時間加上開關的分合閘動作時間超過了換流變及濾波器的非全相運行耐受時間，會對換流變及濾波器造成損壞。為避免此種情況，在上述工況下應在線路側開關單相跳開時三相連跳中開關，中開關跳閘控制邏輯如下：若大組交流濾波器與交流線路共串，且大組交流濾波器與母線間的邊開關停運的情況下，如果交流線路發生單相故障，須切除相應的大組交流濾波器（鵝城換流站第三串有此方式且具備該功能）。

此外，根據國網公司要求，換流站開關應滿足以下聯鎖邏輯（鵝城換流站無以下特殊運行方式）：

1）若換流變與交流線路共串，兩個邊開關三相跳開僅中開關運行時，會出現直流單極帶交流線路運行，無交流濾波器提供無功，須立即閉鎖相應直流單極；

2）若大組交流濾波器與主變、廠用變共串，兩個邊開關三相跳開僅中開關運行時，會出現交流濾波器帶主變或廠用變運行，須立即跳開中開關；

3）若換流變與主變共串，兩個邊開關三相跳開僅中開關運行時，會出現直流單極帶主變運行，須立即閉鎖相應直流單極；

4）若換流變與交流線路共串，且換流變與母線間的邊開關停運的情況下，如果交流線路發生單相故障，會發生直流非全相運行，須閉鎖相應直流單極。

3 斷路器三相不一致保護

常規500kV交流變電站中斷路器三相不一致保護的動作條件為任意一相開關跳位，并且不一致零序電流或者負序電流達到動作值，經延時（500kV一般整定為1.2S）則三相不一致保護出口跳開三相開關；而鵝城換流站則不同，其三相不一致動作條件為任意一相開關跳位且無流，則經固定延時三相不一致保護出口，并不需要判別零序和負序電流。之所以會不判別零序和負序電流，跟鵝城換流站的負荷接線有關，例如第四串為鵝博乙線和站用變，站用變負荷較小，反映到高壓側電流幾乎為零，所以總也達不到零序定值，非全相時會發生拒動，故只有把斷路器保護設置為不經過零序或者負序，才能夠使該保護正確動作。

4 結論

鵝城站交流場保護多采用國產保護，就整體來說，這些保護跟交流站有很多相似之處，但是有很多細微方面的差別，如果僅僅用交流500kV變電站的思維想當然進行工作，就會造成一些疏忽，例如在操作箱處量跳合閘線圈電阻是量不出來的，必須在斷路器匯控柜量取。所以只有不斷的總結學習，才能搞吃透換流站保護技術，為今后鵝城站的安全穩定運行奠定良好的技術基礎。

【參考文獻】

[1]國家電網公司繼電保護培訓教材[M].北京：中國電力出版社，2009.

[2]繼電保護實用技術問答[M].中國電力出版社.

[3]尹項根，等.電力系統繼電保護[M].武漢：華中科技大學出版社，2005.

[4]熊信銀，等.電氣工程基礎[M].武漢：華中科技大學出版社，2005.

[責任編輯：楊玉潔]