關于±800kV直流輸電工程系統調試技術的探討

瞿綱舉，楊　劍（湖南省送變電工程公司調試分公司，湖南　長沙　410007）

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關于±800kV直流輸電工程系統調試技術的探討

瞿綱舉，楊劍（湖南省送變電工程公司調試分公司，湖南長沙410007）

某±800kV特高壓直流輸電工程交流系統和直流系統是分階段投運的，為了保證該系統運行的穩定性和安全性，需要進行安全隔離。本文對于交流系統以及直流系統之間的影響關系以及影響因素進行分析，并提出了安全隔離技術。

±800kV；直流輸電；調試

1　引言

直流輸電工程是將中間部落點的兩端工程作為核心，支持大功率、遠距離、點對點的電力輸送，直接送往負荷中心。該±800kV特高壓直流輸電工程直流線的長度為1670km，雙極直流線路1回，每極有2個12脈動換流器相串聯。額定電壓為±800kV，直流輸電容量為8000MW，直流額定電流為5000A。該工程是在2014年3月投運，雙極低端開始使用，6月開始投產雙極。電網的雙龍換流站一般是整體運行的，而該工程的換流站是逆變站運行。交流系統是±800kV換流站500kV配套送出工程，其中包括的配件有9個完成串、2個不完整串、10回500kV線路以及29臺開關。

2　軟件方面的技術措施

2.1閥控系統與交流站控系統的聯鎖

該工程直流控制系統是由閥組控制系統、極控制、直流站控、交流站控等構成。閥控系統的作用就是接收直流極控制主機的運行電流指令或者是點火角指令，再轉化為觸發脈沖對12脈動換流器進行控制。交流站控的主要作用就是對500kV的交流開關場進行實時監控和控制。閥控系統對于閥組的控制是按照一定順序進行的，會為交流站控系統提供具體的控制指令，對對應的開關刀組進行適當處理。同時，交流站控系統狀態信息的獲得主要來源于閥控系統，需要將這些狀態信息作為交流場開關操作的主要依據和聯鎖條件。在交流系統接電之后，由于閥控系統正處于被調試狀態，所以需要在滿足交流站系統運行的情況下對換流變壓器進線開關以及隔離刀閘進行調控，同時對閉鎖閥控系統中的交流站順序發出操作指令并進行直接控制。具體操作方法為在交流站控系統程序頁面中對極1低端、極1高端、極2低端、極2高端閥控系統的信號參數進行設置。

其中，通過信號Q1-Q7置0來閉鎖極1低端閥控系統對換流變壓器進線開關、隔離刀閘和接地刀閘的順序控制，避免相關的斷路器以及刀閘在交流系統在正常情況下會出現誤分合問題。交流系統正常運作時被誤分合，Q10-Q15中設置的1信號就可以為運行監控人員提供便利，對極1換流變壓器進行開關、刀閘等操作，也不會因為直流系統狀態的變化而不能滿足聯鎖條件被禁止。

2.2直流站控至交流濾波器接口屏的無功控制

直流輸電換流站中應用電網換流器的主要目的是保證無論系統處于整流運行還是逆變運行狀態，系統都能夠從交流系統中吸取容性無功，也就是換流器對交流系統來說是一種無功負荷。所以每一個換流站都需要安裝無功補償設施，該設備可以進行無功平衡和無功補償。上述工程換流站總共安裝了4個交流濾波器大足，其中，前3個大組是由2個12/24次雙調諧濾波器小組和2個并聯電容器共同構成，最后1個大組是由3個12/24次雙調諧濾波器小組以及2個并聯電容器構成。直流站控系統的主要作用就是對直流場和無功功率進行控制。在交流帶電階段，所有的交流濾波器大組都可以將其看成是電力系統中的運行設備之一。但是因為直流站控系統正在調試，如果在調試階段出現交流濾波器或者是并聯電抗器等問題，就會導致系統無功過剩，最終使得交流母線的電壓不斷提升。因此，為了防止直流場分系統調試時誤投切交流濾波求小組，需要對直流站控中無功功率控制投切交流濾波器小組的命令進行屏蔽。屏蔽投切命令的一般使用方法分為兩種，詳細如下：①切斷直流站控系統和交流濾波器接口屏上DFU410裝置之間的通信，濾波器接口屏上的DFU410和測控裝置有異曲同工之處，接收直流站控的無功控制命令再運行。這種方法的突出優勢就是可以避免誤投切濾波器動作的發展，但是對于人工的正確操作會有所影響。②在直流站控系統程序的CPU1EBIN.CFC中，將“Inputsofdataword15-18”頁面的C16模塊輸入管腳由16#FFFF改為16#0000，將無功控制的參數均設置為0，從而可以屏蔽無功控制自動投切交流濾波器，置數情況如表1所示。該方法的應用不會對運行人員的狀態監視以及正常操作造成負面影響。上述工程中換流站采用了第二種方法。

表1　直流站控系統信號

3　系統調試技術措施

3.1GIS至換流變壓器保護屏的電流回路

換流器使用的電力變壓器又被稱之為換流變壓器，其和一般的電力變壓器相比結構基本一致。換流變壓器的保護和普通變壓器的保護配置也大致相同，但是其最大的差異體現在換流變壓器按照三重化原則進行配置，在A、B屏分別裝置1臺三取二裝置，每臺裝置均可接受3套換流變壓器保護動作信息。當只有2套相同類型的保護同時發生動作時，三取二裝置就會跳開交流進線開關以及閉鎖換流器。在啟動交流系統之前，極1高端、極1低端、極2高端、極2低端換流變壓器交流側的電流回路需要在GIS就地匯控柜內部短接然后退出，這樣做可以有效防止交流測帶電之后因為換流變壓器保護因為處于調試狀態而降低了調試以及電流回路的安全性。短接退出操作為先在端子排TA測短接然后接地，再開啟電流端子的連接片，然后完全實現電流回路隔離。

3.2交流場接口屏至閥組測量接口屏的電流回路

閥組測量接口屏也就是閥控系統的分布式輸入、輸出，其核心作用就是對直流量以及交流量進行測量、濾波等一系列處理，再通過TDM總線將數據傳輸給對應的閥控系統。閥控系統是依據測量接口屏采集的直流量以及直流量，對換流器的正常投/退、故障緊急投/退的順序進行控制，同時也具有閥組角度限制以及過負荷限制作用。極1高端、極1低端、極2高端、極2低端環流變壓器交流側的電流測量回路，CIS在經過交流場的接口屏之后再傳送給閥組測量接口屏。交流場接口屏在交流場測量控制中占據重要地位，因此，要將閥組測量接口屏的電流回路隔離開來，但是其前提是不能影響交流場功能的發揮。對此，要在開啟交流后立即進行交流場接口屏短接端子排內側同時進行接地處理，再打開電流端子的連接片以后，就可以實現電流回路的安全隔離，從而防止交流側帶電對閥控系統的調試工作以及電流回路的安全造成不利影響。

3.3直流控制保護系統跳換流變壓器較流進線開關的出口回路

對于換流變壓器保護和直流控制系統較流測電流回路采用隔離措施的主要功能就是屏蔽較流測電流對于直流控制保護系統調試工作的正常開展會造成影響。在直流控制保護系統調試過程中，需要采取適當的方法避免跳開正常運行的交流場開關，所以在4個換流變壓器間隔相關的短路器保護屏上需要直接將直流空子保護系統跳開關的二次回路直接斷開。以極1高端為例，可將極1高端閥組的保護A/B屏、極1高端換流變壓器非電量保護A/B屏、極1高端換流變壓器非電量保護A/B屏和極1高端保護接口屏的跳閘回路直接切斷。其中，極1高端保護接口屏的跳閘回路中包括了極控系統、閥控系統和水冷系統等。

4　結束語

綜上所述，本文結合具體的工程實例對±800kV電力工程中換流站直流系統和交流系統之間的關聯因素進行了深入的探究，因為閥控系統、直流站控系統等直流控制保護大多對交流場的運行造成影響，所以需要從軟件和硬件采用適宜的措施進行隔離。

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楊 劍（1979-），男，碩士研究生，主要從事電氣試驗、繼電保護及施工現場技術管理方面的工作。

TM723

A

2095-2066（2016）12-0028-02

2016-4-7

瞿綱舉，男，高級工程師，本科，主要從事特高壓交流及直流換流站的調試及其管理工作。