摘要：某特高压直流换流站设计采用每极2个12脉动换流器的接线方案，其中每一个换流器都能单独工作，还可以和其他换流器组合运行。由此可见直流系统在使用中非常灵活，在进行换流站施工建设过程中，可以达到良好的分期投运效果。大部分工程设计都选用这种类型的换流器，在建设初期就能发挥直流输电工程的输电效益，为以后正式运营其定基础。
关键词：特高压换流站；设备；投运安全；隔离策略
1研究背景分析
根据直流换流站可以模块化建设投运的规律和以往工程经验，从工程施工到全站设备完全投运可以划分为以下6个阶段。阶段1：交流系统带电；阶段2：直流单极低端换流器带电；阶段3：直流双极低端换流器带电；阶段4：直流单极高端换流器带电；阶段5：直流双极高端换流器带电；阶段6：直流场全部带电。上述6个阶段的划分实现了根据工程进度的不同实行分阶段送电，由于在各个阶段过渡期间设备带电运行与工程施工调试同步进行，现场带电运行设备、安装调试设备同时存在，因此存在较高的安全风险。为了保证投运设备正常运行及后续施工的安全需要，在不同阶段需要制定并执行一次系统设备带电隔离、二次系统接线隔离、控制保护系统软件隔离等安全隔离措施，以防止在此期间造成各种不必要的安全生产事故。
2特高压换流站设备投运安全隔离策略
2.1交流场带电隔离具体措施
2.1.1特高压换流站一次设备分期投运安全隔离策略
将500kV，1000kV的交流场断开，其会达到极2低端、极2高端、极2低端、极1高端换流变压器的引线，其中的换流变进线CVT是在合理的带电范围。对于已定完全断开的引线，在进行绑扎时必须牢靠，并做好对换流变引线的接地处理，保证线路的安全性。
2.1.2系统中二次设备的带电范围
用电站中的用电小室的带电范围主要包括辅助系统的接口屏、光纤通讯的接口屏、站内用电测量控制屏、GPS时钟扩展屏、辅助系统中的接口屏、站用电中的保护屏等。交流场继保小室的带电范围主耍包括辅助系统的接口屏、光纤通讯系统的接口屏、安控和从控屏、PMU相角的监测屏、电度表屏、GPS时钟扩展屏、交流线路的故障测距屏、保护和故障录波子站的数据采集屏、文流线路的故障录波屏、母线的保护屏、断路器的保护屏、文流线路的保护屏、文流场的测控屏等。文流滤波器场内的继保小室的带电设备主要包括GPS时钟的扩展屏、光纤通讯系统的接口屏、光CT接口屏、滤波器操作箱屏、滤波器的保护屏、交流滤波器的测量控制屏等。主控室的带电设备主要包括光纤通讯系统的接口屏、远动工作站的屏、服务器的系统屏、规约转换屏、辅助系统测，控制屏、通讯接口屏、工程师工作站、运行人员工作站等。
2.2二次设备分期投运安全隔离策略
2.1.1交流控制系统和直流阀组控制系统联锁回路
结合相应的设计原理，主机中的4个控制阀要与对应的交流控制主机有一定的联锁信号，作用是作为隔离的遥控动作，对线路进行有效顺序操作，可供参考进行分析。在测控屏当中技术人员可以直接拆除外面的电缆，对一些裸露的线头进行处理，避免出现漏电问题，为达到交流带电操作的目的，必须对接地开关、进线侧隔离开关、进线开关遥控操作，为达到这一效果，可以进行短接，输入高电平，以符合开关操作时的联锁条件。但该操作方式也存在一定的风险，例如在该部分如果没有完全实施安全隔离处理，对直流控制系统进行调试的过程中，直流控制经过交流控制系统出口，引发相关设备的误动，后果将非常严重。
2.2.2TA回路保护措施
直流控制保护系统要和交流场连接，在直流工程中TA回路属于直流保护系统范围，在交流场中TA要和换流变保护测量单元进行连接，主要进行差动和过流保护，极2、极2高端、极1低端、极1等进线回路必须在交流系统带电前进行短接退出。具体操作：连接TA一侧的电流，进行短接，然后将电流端连接片打开，有效隔离了电流回路，这一操作也存在一定的风险，在这一环节如果实施的隔离不彻底，那么在进行线路调试过程中，TA在注流过程中，就会引发TA开路，直接影响系统运行的稳定。
2.2.3无功控制回路处理
有效进行无功控制，将其中的特征谐波完全滤除掉，在此基础上，还可以将无功功率提供给直流系统。在此过程中主要应用的隔离措施是在AFC屏内将光纤拔出，然后将CAN总线完全断开，有效对双极控制系统发出的命令进行屏蔽。这一措施方式也存在一定风险，如果不能完全实施安全隔离，对直流无功控制功能进行调试的过程中，交流滤波器已经处于带电范围，处理时很容易出现误操作，直接影响系统运行的安全性。
2.3极1低端带电安全隔离措施
2.3.1一次设备安全隔离措施
在交流带电安全隔离措施的基础上，恢复500kV交流场到极1低端换流变压器的引线。根据图1所示，将80111隔刀、80112隔刀操作至“分闸”状态，同时将控制位置打到“就地”，并拆除其一次连杆，完成带电区域与极1高端阀组的电气隔离；将02001隔刀、02002隔刀、80205隔刀操作至“分闸”状态，同时将控制位置打到“就地”，并拆除其一次连杆，完成带电区域与极2的电气隔离。风险点评估：此部分安全隔离措施如不完全实施，可能会造成调试极1高端阀组或极2高、低端阀组期间，误将上述设备接入直流场带电区域。
2.3.2二次设备安全隔离措施
在交流系统安全隔离措施的基础上，恢复与交流系统的二次接线，具体包括：（1）根据直流和交流信号关联情况，恢复极1高端阀组控制主机与相应交流控制主机间的联锁信号，确保交流开关、刀闸的操作受控于直流系统的实际工况。（2）恢复极1高端阀组控制保护系统对交流进线开关的跳闸和启动失灵回路，确保当检测到直流系统发生故障时能够成功跳开交流开关。（3）恢复交流场到极1高端阀组的进线电流CT接线，确保换流变差动和过流保护能够正确出口。（4）恢复交流场到极1高端阀组的进线电压PT接线，使阀组控制系统能够采集到同步电压信号。（5）恢复交流场到双极控制系统的母线电压PT接线，使直流系统能够完成无功控制。风险点评估：此部分安全隔离措施如不完全实施，可能会造成保护跳闸无法出口、不能正常解锁、解锁后无功控制误投入所有热备用的滤波器小组等风险；因此需要着重注意。
参考文献：
[1]曹显武，周亚树，王电处，刘百爽.基于±500kV牛寨换流站GIS设备安全措施布置与研究[J].电气技术，2016，03：111-115.
[2]贾轩涛，严兵，王亚涛，艾红杰，熊飞.特高压换流站设备分期投运安全隔离措施的研究[J].电气技术，2015，05：89-94.
[3].山东电科院完成胶东换流站属地化管理后首次带电检测[J].山东电力技术，2012，03：20.
论文作者:郑锦欢,高峰,王勇芳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期
论文发表时间:2019/5/27
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