僑鄉換流站5 0 0 k V站用變高壓側刀閘的聯鎖條件問題分析

中國南方電網超高壓輸電公司廣州局 毛平濤

僑鄉換流站5 0 0 k V站用變高壓側刀閘的聯鎖條件問題分析

中國南方電網超高壓輸電公司廣州局 毛平濤

高壓直流輸電系統換流站內500kV交流場一般采用3/2接線方式，其中一條出線間隔為500kV站用變壓器，站用變的高壓側刀閘由交流站控系統進行聯鎖條件判斷以及操作控制。本文通過對比不同直流輸電系統的500kV站用變高壓側刀閘的聯鎖條件，分析出僑鄉換流站的500kV站用變高壓側刀閘的聯鎖條件存在不合理現象，并提出修改意見，避免出現特定工況下的解聯鎖操作，減小運行操作風險。

交流站控系統；聯鎖條件；高壓側刀閘；操作風險

引言

±800kV僑鄉換流站是普僑直流系統的受端站，普僑直流西起云南普洱，東至廣東江門，線路全長1413km，額定輸電容量5000MW。站內主要區域分為直流場、交流場、交流濾波器場、閥廳及換流變區域。其中500kV交流場一共有8串，為3/2接線方式設計，與其他高壓直流系統一樣，僑鄉換流站同樣采用站內電源與站外電源結合的方式確保站用電系統的冗余配置。而站內電源是經過一臺500kV站用變壓器從500kV交流場第5串的出線間隔接取的。

1.換流站交流場電氣聯鎖的實現

不同于傳統變電站的電氣五防裝置，高壓直流輸電系統換流站內的電氣聯鎖通過間隔就地控制單元（6MD66）與交流站控系統（TDC）配合現場總線通信技術來實現。

交流站控所控制的所有500kV交流場設備的就地聯鎖（LOCAL INTERLOCKING）由6MD66裝置實現，進程聯鎖（PROCESS INTERLOCKING）由交流站控實現。就地聯鎖滿足后，交流站控將接收到PRE-RELEASE 信號，并將CTRL-RELEASE 信號發回至6MD66，標識設備滿足操作條件。在進行設備操作時，聯鎖控制非常關鍵。根據整個系統中相關聯的開關狀態以及系統運行情況，決定設備是否可以操作，連鎖分為合閘連鎖和分閘連鎖，如果沒有特別說明，分閘操作與合閘操作的聯鎖相同。

2.僑鄉換流站案例

在一次操作過程中，僑鄉換流站依調度令將500kV站用變由運行狀態操作至檢修狀態。在操作過程中，發現在遠方工作站拉開500kV站用變高壓側50522刀閘和50531刀閘時無操作允許位。而在之前，僑鄉站已按調度令將500kV站用變低壓側的35kV #1母線及301開關轉為檢修狀態，既當時低壓側地刀（編號為30117）已經在合上位置，接線方式如下圖所示。

在分析判斷當時設備狀態和運行工況后，認為是聯鎖條件配置錯誤導致工作站無50522和50531刀閘的操作允許位。因此在經過充分的風險辨識后，僑鄉站最終就地解聯鎖電動操作將50522和50531刀閘拉開。

圖1 僑鄉站500kV站用變低壓側接線圖

3.問題分析

查閱間隔就地控制單元6MD66及交流站控的軟件程序，得到500kV站用變高壓側刀閘的聯鎖條件如下：

上式中“505367”的意思是505367地刀為拉開狀態，的意思是“與”，“Release by AC Station Control”的意思是交流站控其他判斷條件已滿足，因此分析該聯鎖條件表可知：當與50522或50531刀閘相鄰的所有地刀與開關均在分位，且交流站控其他判斷條件已滿足（比如裝置通信無異常）時，該刀閘的電氣聯鎖條件才滿足，允許進行分合操作。

Release by AC Station Control”這些條件都是滿足的，導致聯鎖不滿足的原因是“30117”不滿足，既30117地刀當時處于合上位置。

但是根據接線圖可知30117地刀并非直接與500kV #1站用變低壓側直接相連（中間有作為明顯斷開點的3011刀閘），而是與301開關直接相連，所以在操作500kV #1站用變高壓側的刀閘時，應該無需關聯30117的狀態。

4.對比其他站類似設備的聯鎖條件

4.1 穗東換流站

穗東換流站站用電交流系統的第一回工作電源從站內500kV交流場第五串內引接，經高壓站用變壓器501B（500kV/10kV）降壓后直接供給10kV站用電系統。

圖2 穗東站500kV站用變低壓側接線圖

圖3 花都站500kV主變低壓側接線圖

如2圖所示，由于站用變壓器低壓側直接連接10kV系統，因此在其低壓側直接連接了10kV地刀(編號為117JDK)。而穗東站500kV站用變對應的高壓側刀閘是50522和50531。以下是這兩把刀閘的聯鎖條件:

由聯鎖條件表可知，穗東換流站的站用變高壓側刀閘的聯鎖條件中關聯了其低壓側地刀的狀態，當低壓側地刀117JDK在合上位置時，其高壓側刀閘將由于聯鎖條件不滿足而無法進行遠方操作。

4.2 花都站

花都變電站500kV#2主變是單相自耦三繞組變壓器，三側電壓分別為500kV/220k

V/35kV，其中35KV側連接低容低抗用于母線電壓調節。

如圖3所示，低壓側地刀（編號302617）也并非直接與500kV #2主變低壓側直接相連（隔著3026刀閘），而是與302開關直接相連。

花都站#2主變對應交流場的高壓側刀閘是50112和50121。以下是這兩把刀閘的聯鎖條件：

可見花都站的程序中，主變高壓側刀閘的聯鎖條件并未關聯相關低壓側地刀的狀態。

5.聯鎖問題的影響及修改建議

在逐個分析過4個站的主變高壓側刀閘的聯鎖條件后，得出以下結論：

1）僑鄉換流站的500kV站用變的低壓側實際接線方式與花都站類似，既500kV站用變的低壓側地刀并未直接與變壓器連接，中間存在作為明顯斷開點的刀閘。因此對應高壓側刀閘的聯鎖條件，不應該關聯低壓側地刀的狀態。

2）穗東換流站500kV站用變的低壓側實際接線方式與僑鄉換流站不一樣，既500kV站用變的低壓側地刀直接與變壓器連接，中間沒有作為明顯斷開點的刀閘。因此對應高壓側刀閘的聯鎖條件中關聯低壓側地刀的狀態是正確的。

僑鄉換流站目前的聯鎖條件存在不足，建議將僑鄉站的500kV站用變對應高壓側刀閘（50522和50531）的聯鎖條件中關聯低壓側地刀（30117）狀態這一條取消。以確保倒閘操作的效率和正確性。

但在程序修改以前，為了避免再次出現就地解聯鎖操作500kV高壓側刀閘，從而帶來不必要的操作風險，建議在以后的操作中先將500kV站用變操作至冷備用狀態后再將低壓側相關設備操作到檢修狀態。

6.結語

本文通過對不同站點同類型變壓器高壓側刀閘聯鎖條件的分析，找出僑鄉換流站500kV站用變高壓側刀閘聯鎖條件的設計不足，同時指出該問題對運行操作的影響。最后提出改進建議及臨時措施，減少不必要的運行操作風險。

[1]鐘恒強．淺議變壓器并列運行時的高低壓電氣聯鎖改進[J]．電氣制造,Electrical Manufacturing,2006,09．

[2]黃鎧,石維堅,歐建軍,等．隔離刀開關和進線斷路器間的電氣聯鎖技術改進[J]．電氣時代,Electric Age,2010,05．

[3]孫巍峰,張清枝,馮廣濤,等．特高壓直流換流站就地控制功能設計[J]．電力系統保護與控制,Power System Protection and Control,2008,20．

[4]關于傳統電氣防誤閉鎖與微機防誤閉鎖配合的探討[J]．中國電力教育,China Electric Power Education,2008,S1．

毛平濤（1990－），男，大學本科，主要研究方向：從事±800kV特高壓直流輸電系統研究及運行維護工作。