关于±800kV直流输电工程系统调试技术的探讨

瞿纲举，杨　剑（湖南省送变电工程公司调试分公司，湖南　长沙　410007）



关于±800kV直流输电工程系统调试技术的探讨

瞿纲举，杨剑（湖南省送变电工程公司调试分公司，湖南长沙410007）

某±800kV特高压直流输电工程交流系统和直流系统是分阶段投运的，为了保证该系统运行的稳定性和安全性，需要进行安全隔离。本文对于交流系统以及直流系统之间的影响关系以及影响因素进行分析，并提出了安全隔离技术。

±800kV；直流输电；调试

1　引言

直流输电工程是将中间部落点的两端工程作为核心，支持大功率、远距离、点对点的电力输送，直接送往负荷中心。该±800kV特高压直流输电工程直流线的长度为1670km，双极直流线路1回，每极有2个12脉动换流器相串联。额定电压为±800kV，直流输电容量为8000MW，直流额定电流为5000A。该工程是在2014年3月投运，双极低端开始使用，6月开始投产双极。电网的双龙换流站一般是整体运行的，而该工程的换流站是逆变站运行。交流系统是±800kV换流站500kV配套送出工程，其中包括的配件有9个完成串、2个不完整串、10回500kV线路以及29台开关。

2　软件方面的技术措施

2.1阀控系统与交流站控系统的联锁

该工程直流控制系统是由阀组控制系统、极控制、直流站控、交流站控等构成。阀控系统的作用就是接收直流极控制主机的运行电流指令或者是点火角指令，再转化为触发脉冲对12脉动换流器进行控制。交流站控的主要作用就是对500kV的交流开关场进行实时监控和控制。阀控系统对于阀组的控制是按照一定顺序进行的，会为交流站控系统提供具体的控制指令，对对应的开关刀组进行适当处理。同时，交流站控系统状态信息的获得主要来源于阀控系统，需要将这些状态信息作为交流场开关操作的主要依据和联锁条件。在交流系统接电之后，由于阀控系统正处于被调试状态，所以需要在满足交流站系统运行的情况下对换流变压器进线开关以及隔离刀闸进行调控，同时对闭锁阀控系统中的交流站顺序发出操作指令并进行直接控制。具体操作方法为在交流站控系统程序页面中对极1低端、极1高端、极2低端、极2高端阀控系统的信号参数进行设置。

其中，通过信号Q1-Q7置0来闭锁极1低端阀控系统对换流变压器进线开关、隔离刀闸和接地刀闸的顺序控制，避免相关的断路器以及刀闸在交流系统在正常情况下会出现误分合问题。交流系统正常运作时被误分合，Q10-Q15中设置的1信号就可以为运行监控人员提供便利，对极1换流变压器进行开关、刀闸等操作，也不会因为直流系统状态的变化而不能满足联锁条件被禁止。

2.2直流站控至交流滤波器接口屏的无功控制

直流输电换流站中应用电网换流器的主要目的是保证无论系统处于整流运行还是逆变运行状态，系统都能够从交流系统中吸取容性无功，也就是换流器对交流系统来说是一种无功负荷。所以每一个换流站都需要安装无功补偿设施，该设备可以进行无功平衡和无功补偿。上述工程换流站总共安装了4个交流滤波器大足，其中，前3个大组是由2个12/24次双调谐滤波器小组和2个并联电容器共同构成，最后1个大组是由3个12/24次双调谐滤波器小组以及2个并联电容器构成。直流站控系统的主要作用就是对直流场和无功功率进行控制。在交流带电阶段，所有的交流滤波器大组都可以将其看成是电力系统中的运行设备之一。但是因为直流站控系统正在调试，如果在调试阶段出现交流滤波器或者是并联电抗器等问题，就会导致系统无功过剩，最终使得交流母线的电压不断提升。因此，为了防止直流场分系统调试时误投切交流滤波求小组，需要对直流站控中无功功率控制投切交流滤波器小组的命令进行屏蔽。屏蔽投切命令的一般使用方法分为两种，详细如下：①切断直流站控系统和交流滤波器接口屏上DFU410装置之间的通信，滤波器接口屏上的DFU410和测控装置有异曲同工之处，接收直流站控的无功控制命令再运行。这种方法的突出优势就是可以避免误投切滤波器动作的发展，但是对于人工的正确操作会有所影响。②在直流站控系统程序的CPU1EBIN.CFC中，将“Inputsofdataword15-18”页面的C16模块输入管脚由16#FFFF改为16#0000，将无功控制的参数均设置为0，从而可以屏蔽无功控制自动投切交流滤波器，置数情况如表1所示。该方法的应用不会对运行人员的状态监视以及正常操作造成负面影响。上述工程中换流站采用了第二种方法。

表1　直流站控系统信号

3　系统调试技术措施

3.1GIS至换流变压器保护屏的电流回路

换流器使用的电力变压器又被称之为换流变压器，其和一般的电力变压器相比结构基本一致。换流变压器的保护和普通变压器的保护配置也大致相同，但是其最大的差异体现在换流变压器按照三重化原则进行配置，在A、B屏分别装置1台三取二装置，每台装置均可接受3套换流变压器保护动作信息。当只有2套相同类型的保护同时发生动作时，三取二装置就会跳开交流进线开关以及闭锁换流器。在启动交流系统之前，极1高端、极1低端、极2高端、极2低端换流变压器交流侧的电流回路需要在GIS就地汇控柜内部短接然后退出，这样做可以有效防止交流测带电之后因为换流变压器保护因为处于调试状态而降低了调试以及电流回路的安全性。短接退出操作为先在端子排TA测短接然后接地，再开启电流端子的连接片，然后完全实现电流回路隔离。

3.2交流场接口屏至阀组测量接口屏的电流回路

阀组测量接口屏也就是阀控系统的分布式输入、输出，其核心作用就是对直流量以及交流量进行测量、滤波等一系列处理，再通过TDM总线将数据传输给对应的阀控系统。阀控系统是依据测量接口屏采集的直流量以及直流量，对换流器的正常投/退、故障紧急投/退的顺序进行控制，同时也具有阀组角度限制以及过负荷限制作用。极1高端、极1低端、极2高端、极2低端环流变压器交流侧的电流测量回路，CIS在经过交流场的接口屏之后再传送给阀组测量接口屏。交流场接口屏在交流场测量控制中占据重要地位，因此，要将阀组测量接口屏的电流回路隔离开来，但是其前提是不能影响交流场功能的发挥。对此，要在开启交流后立即进行交流场接口屏短接端子排内侧同时进行接地处理，再打开电流端子的连接片以后，就可以实现电流回路的安全隔离，从而防止交流侧带电对阀控系统的调试工作以及电流回路的安全造成不利影响。

3.3直流控制保护系统跳换流变压器较流进线开关的出口回路

对于换流变压器保护和直流控制系统较流测电流回路采用隔离措施的主要功能就是屏蔽较流测电流对于直流控制保护系统调试工作的正常开展会造成影响。在直流控制保护系统调试过程中，需要采取适当的方法避免跳开正常运行的交流场开关，所以在4个换流变压器间隔相关的短路器保护屏上需要直接将直流空子保护系统跳开关的二次回路直接断开。以极1高端为例，可将极1高端阀组的保护A/B屏、极1高端换流变压器非电量保护A/B屏、极1高端换流变压器非电量保护A/B屏和极1高端保护接口屏的跳闸回路直接切断。其中，极1高端保护接口屏的跳闸回路中包括了极控系统、阀控系统和水冷系统等。

4　结束语

综上所述，本文结合具体的工程实例对±800kV电力工程中换流站直流系统和交流系统之间的关联因素进行了深入的探究，因为阀控系统、直流站控系统等直流控制保护大多对交流场的运行造成影响，所以需要从软件和硬件采用适宜的措施进行隔离。

［1］杨万开，印永华，曾南超，等.向家坝——上海±800kV特高压直流输电工程系统调试技术分析［J］.电网技术，2011，35（7）：19～23.

［2］律方成，秦春旭，郭文义，等.高海拔地区±800kV特高压直流输电系统绝缘子带电自然积污特性［J］.高电压技术，2013，39（3）：513～519.

［3］马为民，杨志栋，李亚男.±800kV特高压直流输电工程共用接地极的可靠性评价［J］.高电压技术，2010，36（2）：301～305.

杨 剑（1979-），男，硕士研究生，主要从事电气试验、继电保护及施工现场技术管理方面的工作。

TM723

A

2095-2066（2016）12-0028-02

2016-4-7

瞿纲举，男，高级工程师，本科，主要从事特高压交流及直流换流站的调试及其管理工作。