特高壓換流站設(shè)備投運安全隔離策略探究

涂亞軍，焦平文，呂世磊，周衛(wèi)波，安重霖

（1.華東送變電工程有限公司，上海 201803；2.國網(wǎng)山東省電力公司建設(shè)公司，山東 濟南 250001）

0 引言

特高壓直流換流站使用了兩個12脈動換流器的方式進行接線，這些換流器可以獨立工作，還能夠和其他設(shè)備進行組合，提高工作效率，可見直流系統(tǒng)在使用中非常靈活，在進行換流站施工建設(shè)過程中，可以達到良好的分期投運效果，對于一般的管理人員而言，大都選用這一型號的換流器，在建設(shè)初期就能發(fā)揮直流輸電工程的輸電效益，為以后正式運營奠定基礎(chǔ)。

1 交流場帶電隔離具體措施

1.1 設(shè)備電壓使用范圍

對于交流場而言，設(shè)備運行中要求電壓是500 kV，交流濾波器場的帶電安全范圍是500 kV，高壓站用變的安全帶電范圍是500 kV，站用變帶電安全范圍是35 kV，開關(guān)室的帶電安全范圍是10 kV，公用站用電室的帶電安全范圍是400 V［1］。

1.2 一次設(shè)備分期投運安全隔離策略

將500 kV的交流場斷開，會達到極兩高端、極兩低端、極一高端換流變壓器的引線，其中的換流變進線處于合理的帶電范圍，換流變引線具體連接位置可以參考圖1、圖2分析，對于已定完全斷開的引線，在進行綁扎時必須牢靠，在此基礎(chǔ)上做好對換流變引線的接地處理，保證線路的安全性［2］。

圖1 換流變進線解引位置局部圖

圖2 換流變進線解引位置整體圖

1.3 二次設(shè)備實際運行電壓范圍

電站中的用電小室，主要的帶電范圍有輔助系統(tǒng)的接口屏，進行光纖通信的接口屏，站內(nèi)的用電測量控制屏，GPS時鐘擴展屏，在系統(tǒng)中會有保護屏和接口屏。對于相關(guān)的繼電器而言，在小室的帶電范圍主要包括輔助系統(tǒng)的接口屏，光纖通信系統(tǒng)的接口屏，安控和從控屏，PMU相角的監(jiān)測屏，電度表屏，GPS時鐘擴展屏，交流線路中的故障測距屏，保護和故障錄波子站的數(shù)據(jù)采集屏，交流線路故障的錄波屏，母線的保護屏，斷路器的保護屏，交流線路中的保護屏，交流場中的測控屏。交流濾波器場內(nèi)的繼電器小室，帶電設(shè)備主要有GPS時鐘的擴展屏，光纖通信系統(tǒng)中的接口屏，光TA接口屏，濾波器操作箱屏，濾波器的保護屏，交流濾波器的測量控制屏。主控室中的帶電設(shè)備主要是光纖通信系統(tǒng)中的接口屏、運行工作站屏、服務(wù)器中系統(tǒng)屏、規(guī)約轉(zhuǎn)換屏、輔助系統(tǒng)測量控制屏、通信接口屏、工程師工作站與運行人員工作站。

2 二次設(shè)備分期投運安全隔離策略

2.1 交流控制系統(tǒng)和直流閥組控制系統(tǒng)聯(lián)鎖回路

結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計原理，主機中的4個控制閥要與對應(yīng)的交流控制主機有一定的聯(lián)鎖信號，作用是作為隔離的遙控動作，對線路進行有效順序操作，具體功能對應(yīng)的信號名稱如表1所示，可供參考進行分析。在測控屏當中技術(shù)人員可以直接拆除外面的電纜，對一些裸露的線頭進行處理，避免出現(xiàn)漏電問題，為達到交流帶電操作的目的，必須對接地開關(guān)、進線側(cè)隔離開關(guān)、進線開關(guān)遙控操作，為達到這一效果，可以進行短接，輸入高電平，以符合開關(guān)操作時的聯(lián)鎖條件。但該操作方式也存在一定的風險，例如在該部分如果沒有完全實施安全隔離處理，對直流控制系統(tǒng)進行調(diào)試的過程中，直流控制經(jīng)過交流控制系統(tǒng)出口，引發(fā)相關(guān)設(shè)備的誤動，后果將非常嚴重。

表1 直流和交流信號關(guān)聯(lián)情況

2.2 交流進線開關(guān)跳閘問題

在直流控制保護系統(tǒng)中，完成安裝后需要及時調(diào)試，或者定期進行檢查，保證整個線路運行的安全。在調(diào)試過程中需要對緊急停運按鈕和保護出口跳閘進行測試，避免帶電設(shè)備發(fā)生誤動，因此要在啟動失靈的對應(yīng)的斷路器保護屏上以及跳交流進線對應(yīng)的斷路器保護屏上將電纜接線斷開，做好裸露線頭的絕緣保護。這種防護措施也存在一定的風險，對這些設(shè)備如果沒有完全進行安全隔離，進行直流控制調(diào)試過程中，跳閘命令經(jīng)斷路器保護屏的操作箱出口，導致在交流場的開關(guān)發(fā)生誤動，直接影響整個系統(tǒng)的安全性。

2.3 TA回路保護措施

直流控制保護系統(tǒng)要和交流場連接，在直流工程中TA回路屬于直流保護系統(tǒng)范圍，在交流場中TA要和換流變保護測量單元進行連接，主要進行差動和過流保護，極2、極2高端、極1低端、極1等進線回路必須在交流系統(tǒng)帶電前進行短接退出。具體操作：連接TA一側(cè)的電流，進行短接，然后將電流端連接片打開，有效隔離了電流回路，這一操作也存在一定的風險，在這一環(huán)節(jié)如果實施的隔離不徹底，那么在進行線路調(diào)試過程中，TA在注流過程中，就會引發(fā)TA開路，直接影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

2.4 TA線路出現(xiàn)故障

結(jié)合直流控制保護的要求，對其進行合理的設(shè)計，遵循基本的設(shè)計原理，實際使用的500 kV交流母線電壓互感器，有必要直接接入到雙極控制系統(tǒng)當中，可以很好地發(fā)揮無功控制的作用，其中的線路分別與對應(yīng)的閥組控制系統(tǒng)進行連接，對換流變帶電進行邏輯判斷，但是對于交流系統(tǒng)而言，在其帶電之前，必須在各自電壓回路中的空氣開關(guān)斷開，在此基礎(chǔ)上斷開空氣下面的接頭連接，在開口三角回路中解開L線，并將線路進行絕緣保護，不能出現(xiàn)漏電問題。這些設(shè)備在交流區(qū)域啟動過程中，可以保證二次電壓不會進入到直流控制保護裝置內(nèi)，提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.5 無功控制回路處理

有效進行無功控制，將其中的特征諧波完全濾除掉，在此基礎(chǔ)上，還可以將無功功率提供給直流系統(tǒng)。在此過程中主要應(yīng)用的隔離措施是在AFC屏內(nèi)將光纖拔出，然后將CAN總線完全斷開，有效對雙極控制系統(tǒng)發(fā)出的命令進行屏蔽。這一措施方式也存在一定風險，如果不能完全實施安全隔離，對直流無功控制功能進行調(diào)試的過程中，交流濾波器已經(jīng)處于帶電范圍，處理時很容易出現(xiàn)誤操作，直接影響系統(tǒng)運行的安全性［4］。

3 極1低端帶電隔離措施

3.1 一次設(shè)備安全隔離措施

在安全隔離中也按照上述交流帶電安全隔離方法進行，但是也存在一些不同，對500 kV的交流場進行恢復，將隔離開關(guān)調(diào)整到分閘狀態(tài)，根據(jù)控制位置打到就地，將其中的一次連桿拆除掉，將不同的區(qū)域進行隔離。如果沒有完全實施安全隔離，在使用中容易出現(xiàn)安全隱患，進行高、低端閥組調(diào)試過程中，將一些設(shè)備接入到帶電區(qū)域，影響系統(tǒng)安全。除此之外，技術(shù)人員還可以斷開500 kV交流場，使用換流變進線，滿足其帶電范圍，所斷開的引線需要綁扎牢靠，并做好換流變引線的接地措施。對交流場帶電安全隔離時，當換流站交流場帶電運行之后，對直流場設(shè)備進行施工操作，或者進行使用控制中，不會影響周圍的設(shè)備，除此之外，還要嚴格控制一次帶電設(shè)備的范圍，否則在管理中容易出現(xiàn)問題。

3.2 二次設(shè)備安全隔離操作

通過得到的數(shù)據(jù)，對相關(guān)信號進行恢復，確保直流系統(tǒng)的作用，讓其對開關(guān)進行控制。啟動失靈回路，這樣當發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，可以直接跳開交流開關(guān)?；謴瓦M線電流中的TA接線，保證過流?？梢哉］敵?。恢復TV這一接線，這樣直流系統(tǒng)可以直接進行無功控制，上述安全隔離措施也存在一定的風險，如果不完全實施這些安全措施，因此在處理過程中要加倍小心，避免出現(xiàn)上述問題，保證系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定。嚴格按照上述的具體措施進行處理，保證特高壓換流站設(shè)備運行的安全。

4 結(jié)語

通過對特高壓換流站設(shè)備分期投運安全隔離策略分析，發(fā)現(xiàn)分期投運安全隔離工作內(nèi)容較多，實際操作比較復雜，為保證系統(tǒng)的安全運行，必須將所有的安全隔離操作都做到位，不能出現(xiàn)任何遺漏項目，提高整體的安全性。