換流站事故照明原理及改進建議

2018-10-15 07:02:18張正茂王冬偉

通信電源技術 2018年8期

楊冰，張正茂，楊樂，王冬偉

（國網湖北省電力有限公司檢修公司，湖北武漢 430050）

0 引言

隨著電力系統自動化建設的發展，越來越多的設備進入了遠控和微機操控時代。換流站作為電網中技術含量極高的直流系統組件，重要程度在電網中越來越明顯。當換流站正常照明回路故障時，直流系統會通過逆變器轉換為220 V交流電為照明系統供電，以在事故緊急處理時提供可靠的照明。此外，自然界的雷電、電網的接地不良等因素，均可能影響換流站的站用電系統而導致停電[1-4]。

換流站的照明系統特別是事故照明系統，是換流站內二次系統的一個重要組成部分。它能夠為現場人員提供一個良好的照明環境，保障現場人員在黑夜和光線較差的情況下正常開展日常巡視、倒閘及事故處理等工作。換流站的照明系統正常運行時由交流電源供電，換流站交流電源失壓時，會自動切換至直流供電，并升壓逆變為交流電投入事故照明，確保在事故狀態下擁有足夠的照明，使運行人員在充足照明條件下進行緊急事故處理，防止故障的擴大，以盡快恢復故障設備的正常運行，盡可能降低停電損失，避免因為照明問題造成事故處理人員混亂而引發人身傷害事故。可見，換流站事故照明系統能否實現正確、快速切換，是保證換流站安全、穩定運行的關鍵，對提高電力系統的可靠性具有十分重要的意義。目前，換流站事故照明系統運行中還存在很多問題，需要采取有效的措施進行優化，從而確保換流站的安全、穩定運行[5-6]。

1 團林換流站事故照明概述

1.1 團林換流站事故照明設備情況

換流站對事故照明電源自動切換裝置的要求：要有很高的可靠性；要節能降耗；要降低噪聲，減小污染。

團林站主控制樓事故照明采用直流UPS經切換箱供電，此外還有手提式應急燈、出口指示燈等。交直流切換箱具備自動切換、升壓及逆變等功能。

交直流切換箱正常時由交流220 V供電，交流電源消失后，自動切換至直流110 V供電并升壓逆變為交流220 V，交流電源恢復后自動切回交流供電。220 V交流電源取自極Ⅰ400 V室-06P（=10NE01+NE09）：極Ⅰ400 VⅠ段饋線柜4-9QF8，110 V直流取自站公用110 V直流室-04P（EA10C）：站公用直流主饋線屏C-Q334。

1.2 團林換流站事故照明自動投切的動作過程

事故照明自動切換原理圖如圖1所示。

圖1 事故照明自動切換原理圖

事故照明自動切換過程分析。正常時，事故照明由220 V交流電源供電；當交流電源消失時，1HL1綠燈熄滅，電壓監視繼電器K失磁，其常開接點打開，常閉接點閉合，1HL2紅燈熄滅，1KM繼電器失磁，相應接觸器觸頭斷開，交流供電回路斷開，其常閉接點閉合，直流控制回路接通，2KM繼電器勵磁，相應接觸器觸頭閉合，事故照明直流回路接通，直流電源指示燈2HL2紅燈亮；當交流電源恢復時，電壓監視繼電器K勵磁，其常閉接點打開，常開接點閉合，直流電源指示燈2HL2紅燈熄滅，2KM繼電器失磁，其接觸器觸頭斷開，直流供電回路也斷開，2KM常閉接點閉合，交流控制回路接通，交流回路指示燈1HL2紅燈亮，1KM繼電器勵磁，其接觸器觸頭閉合，由直流供電轉換為交流供電。

本回路設計較為完善，在事故照明電源切換原理圖的回路中并接了一只交流接觸器lKM的線圈，并將其主觸頭串聯在交流回路中，同時將交、直流接觸器lKM、2KM的常閉輔助接點分別串聯到對方接觸線圈所在的回路中，實現了交直流電源投入的互鎖，能有效避免事故照明切換時交直流電源出現并列運行的工況。

1.3 團林換流站事故照明回路存在問題

現場實際運行中，可能會發生或存在這樣的現象，由于負荷空開QF1～QF6（QF7～QF9備用）因故障或其他原因應跳開而未跳開相應空開，導致越級跳閘，即跳開1QF，此時所有的事故照明均丟失。此時，因電壓監視繼電器接于上級負荷，繼電器K并未失磁，因此不會切至直流回路供電。若想切回直流回路供電，運行人員必須手動斷開極Ⅰ400 V室9QF8空開，此時發生緊急事故會導致運行人員無法及時、有效地處理故障，因此應對該回路進行改進。

2 團林換流站事故照明回路改進建議

2.1 團林換流站事故照明改進原理

經過分析，當交流電源沒有失電而交流空開1QF跳開的情況下，會導致事故照明電源切換不成功。改進后，事故照明自動切換原理圖如圖2所示。

改進后的事故照明自動切換原理圖中，修改了電壓監視繼電器K的位置（同時增加一只電熔器），即改接于交流空開1QF的出線側。當1QF或9QF8空開跳開時，電壓監視繼電器K監測到無電壓，就會判斷交流電源失電。這樣事故照明回路直接自動切至直流回路供電運行，真正實現了交、直流回路的自動切換，大大提高了事故照明回路的利用率和可靠性。