换流站事故照明原理及改进建议

杨 冰，张正茂，杨 乐，王冬伟

（国网湖北省电力有限公司检修公司，湖北 武汉 430050）

0 引 言

随着电力系统自动化建设的发展，越来越多的设备进入了远控和微机操控时代。换流站作为电网中技术含量极高的直流系统组件，重要程度在电网中越来越明显。当换流站正常照明回路故障时，直流系统会通过逆变器转换为220 V交流电为照明系统供电，以在事故紧急处理时提供可靠的照明。此外，自然界的雷电、电网的接地不良等因素，均可能影响换流站的站用电系统而导致停电[1-4]。

换流站的照明系统特别是事故照明系统，是换流站内二次系统的一个重要组成部分。它能够为现场人员提供一个良好的照明环境，保障现场人员在黑夜和光线较差的情况下正常开展日常巡视、倒闸及事故处理等工作。换流站的照明系统正常运行时由交流电源供电，换流站交流电源失压时，会自动切换至直流供电，并升压逆变为交流电投入事故照明，确保在事故状态下拥有足够的照明，使运行人员在充足照明条件下进行紧急事故处理，防止故障的扩大，以尽快恢复故障设备的正常运行，尽可能降低停电损失，避免因为照明问题造成事故处理人员混乱而引发人身伤害事故。可见，换流站事故照明系统能否实现正确、快速切换，是保证换流站安全、稳定运行的关键，对提高电力系统的可靠性具有十分重要的意义。目前，换流站事故照明系统运行中还存在很多问题，需要采取有效的措施进行优化，从而确保换流站的安全、稳定运行[5-6]。

1 团林换流站事故照明概述

1.1 团林换流站事故照明设备情况

换流站对事故照明电源自动切换装置的要求：要有很高的可靠性；要节能降耗；要降低噪声，减小污染。

团林站主控制楼事故照明采用直流UPS经切换箱供电，此外还有手提式应急灯、出口指示灯等。交直流切换箱具备自动切换、升压及逆变等功能。

交直流切换箱正常时由交流220 V供电，交流电源消失后，自动切换至直流110 V供电并升压逆变为交流220 V，交流电源恢复后自动切回交流供电。220 V交流电源取自极Ⅰ400 V室-06P（=10NE01+NE09）：极Ⅰ400 VⅠ段馈线柜4-9QF8，110 V直流取自站公用110 V直流室-04P（EA10C）：站公用直流主馈线屏C-Q334。

1.2 团林换流站事故照明自动投切的动作过程

事故照明自动切换原理图如图1所示。

图1 事故照明自动切换原理图

事故照明自动切换过程分析。正常时，事故照明由220 V交流电源供电；当交流电源消失时，1HL1绿灯熄灭，电压监视继电器K失磁，其常开接点打开，常闭接点闭合，1HL2红灯熄灭，1KM继电器失磁，相应接触器触头断开，交流供电回路断开，其常闭接点闭合，直流控制回路接通，2KM继电器励磁，相应接触器触头闭合，事故照明直流回路接通，直流电源指示灯2HL2红灯亮；当交流电源恢复时，电压监视继电器K励磁，其常闭接点打开，常开接点闭合，直流电源指示灯2HL2红灯熄灭，2KM继电器失磁，其接触器触头断开，直流供电回路也断开，2KM常闭接点闭合，交流控制回路接通，交流回路指示灯1HL2红灯亮，1KM继电器励磁，其接触器触头闭合，由直流供电转换为交流供电。

本回路设计较为完善，在事故照明电源切换原理图的回路中并接了一只交流接触器lKM的线圈，并将其主触头串联在交流回路中，同时将交、直流接触器lKM、2KM的常闭辅助接点分别串联到对方接触线圈所在的回路中，实现了交直流电源投入的互锁，能有效避免事故照明切换时交直流电源出现并列运行的工况。

1.3 团林换流站事故照明回路存在问题

现场实际运行中，可能会发生或存在这样的现象，由于负荷空开QF1～QF6（QF7～QF9备用）因故障或其他原因应跳开而未跳开相应空开，导致越级跳闸，即跳开1QF，此时所有的事故照明均丢失。此时，因电压监视继电器接于上级负荷，继电器K并未失磁，因此不会切至直流回路供电。若想切回直流回路供电，运行人员必须手动断开极Ⅰ400 V室9QF8空开，此时发生紧急事故会导致运行人员无法及时、有效地处理故障，因此应对该回路进行改进。

2 团林换流站事故照明回路改进建议

2.1 团林换流站事故照明改进原理

经过分析，当交流电源没有失电而交流空开1QF跳开的情况下，会导致事故照明电源切换不成功。改进后，事故照明自动切换原理图如图2所示。

改进后的事故照明自动切换原理图中，修改了电压监视继电器K的位置（同时增加一只电熔器），即改接于交流空开1QF的出线侧。当1QF或9QF8空开跳开时，电压监视继电器K监测到无电压，就会判断交流电源失电。这样事故照明回路直接自动切至直流回路供电运行，真正实现了交、直流回路的自动切换，大大提高了事故照明回路的利用率和可靠性。

2.2 改进后的事故照明回路分析

对比原事故照明回路，改进后的事故照明回路变得更符合现场实际需要。因改动回路简单，增加元器件较少，所以在现场实施起来比较容易。换流站事故照明自动切换回路的改进，保证了事故照明的可靠性，对换流站的经济安全运行提供了有利保障。

图2 改进后的事故照明自动切换原理图

3 结 论

换流站的事故照明在换流站日常生产中起着不可替代的作用。本文通过分析团林换流站的事故照明回路动作存在的问题，提出了一些改进措施，并对改进的可行性进行了深入分析与论证，极大地提高了事故照明动作的可靠性和利用率。