关于特高压直流不带线路OLT方式解锁后多个晶闸管频繁报BOD动作原因分析及处理建议论文_刘宏明,雷鸣东,邱毅楠,艾传鲜,李子由

摘要：2018年04月23日16时59分，某特高压换流站极1高端阀组不带线路OLT试验过程中SER报“VCE11B_ A相Y阀L10模块01号晶闸管BOD动作 出现”、“VCE11B_ A相Y阀L10模块02号晶闸管BOD动作 出现”、“VCE11B_ A相Y阀L10模块10号晶闸管BOD动作 出现”等BOD动作等顺序事件。参考极2高端阀组进行不带线路OLT试验时SER报“保护性触发”、“晶闸管监视 C相U9 PF振荡 出现”，二者为同原理顺序事件。该信号容易使运行人员产生误解，导致对系统运行正常与否产生误判。

关键词：BOD；保护性触发；PF振荡

0 引言

某特高压换流站极1高端阀组采用许继柔性输电系统公司生产的晶闸管，使用VCE800阀控系统。晶闸管元件本身具有自身的脆弱性，靠增加器件设计裕量来增加整个设备的可靠性是不经济的措施，所以一般采用保护措施充分利用器件的容量。BOD（Break Over Diode）作为保护器件，又叫做晶闸管过电压保护，集成在晶闸管中。若晶闸管正向电压超过允许的重复阻断电压，VCE即会发送一个触发脉冲FP，导通晶闸管，使得晶闸管免受过电压而损坏。

图1 BOD动作时序图

1 起因

2018年04月23日16时59分，某特高压换流站极1高端阀组不带线路OLT试验过程中SER报“VCE11B_ A相Y阀L10模块01号晶闸管BOD动作 出现”“VCE11B_ A相Y阀L10模块02号晶闸管BOD动作 出现”“VCE11B_ A相Y阀L10模块10号晶闸管BOD动作 出现”等BOD动作等顺序事件。极2高端阀组进行不带线路OLT试验时SER报“保护性触发”、“晶闸管监视 C相U9 PF振荡 出现”等顺序事件。

表1 极1高端阀组晶闸管BOD动作SER

表2 极2高端阀组PF振荡SER

2 原因分析

2.1 分析思路

当SER报“VCE11B_ A相Y阀L10模块01号晶闸管BOD动作 出现”“VCE11B_ A相Y阀L10模块02号晶闸管BOD动作 出现”“VCE11B_ A相Y阀L10模块10号晶闸管BOD动作 出现”等BOD动作等顺序事件时，某一单阀中某晶闸管电流或电压为零，晶闸管关断，但同时又要保证OLT试验时的电压，此时该晶闸管处于关断状态，但存在正向电压，此时TCE向该晶闸管发送一个触发脉冲FP，则VCE接收到TCE的信号脉冲IP即判断为BOD。

2.2 OLT试验阀工作原理

OLT试验电压建立的原理是由晶闸管阀并联的阻尼电容充电后向出口端电容或容阻负载转移电荷量的过程。在OLT试验过程中，晶闸管的工作状态完全不同于正常运行时电流连续的情况，OLT试验过程中晶闸管导通时电流远小于非OLT试验时的电流，同时其触发角比较大，特别容易出现晶闸管阀电流不连续的情况。由于晶闸管阀导通电流的不连续，晶闸管出现重复触发和关断的过程，一个工频周期内出现会出现多个信号脉冲IP，在此过程中VCE会把正向电压建立脉冲IP判断成BOD动作信号脉冲。这就出现了OLT试验时晶闸管阀上报BOD动作的情况。

2.3 许继换流阀BOD与ABB换流阀PF振荡的对比分析

2.3.1 许继换流阀BOD动作说明：

原理：组控发给阀控的触发信号（FCS）有效100μs内，发出PF触发脉冲后10μs-90μs时间内，收到一定脉宽的IP信号。

2.3.2 ABB换流阀PF振荡说明：

原理：保护性触发是根据收到第二个IP信号的时间范围作为判断条件，若IP正好在VCU监视保护性触发的时间范围内，则VCU会判断保护性触发故障，若保护性触发故障消失，则报PF振荡。

2.3.4 对比2.3.1和2.3.2可知，许继换流阀BOD与ABB换流阀PF振荡原理相同，且同为OLT试验的特殊工况导致。同时由于OLT试验的电流断续性和BOD随机性（也即PF振荡随机性），该信号为正常信号，对正常运行无影响。

3 处理方法

通过上述异常原因分析，为避免影响运行监盘误解，使得异常SER信号恢复正常。现提出一种解决办法：

1）许继换流阀OLT试验时报“晶闸管BOD动作”的处理办法：该信号从VCE800直接上传至后台，因此无法极控系统进行屏蔽，可在许继程序内“晶闸管BOD动作”逻辑处做一个“与门”，内容为“OLT试验”时“非”，即可屏蔽OLT试验时晶闸管BOD动作信号。

2）ABB换流阀OLT试验时报“PF振荡”的处理方法：该信号经CCP发送至后台，CCP只作为一个中间媒介，无法对该信号进行屏蔽，可在ABB程序内“PF振荡”逻辑处做一个“与门”，内容为“OLT试验”时“非”，即可屏蔽OLT试验时PF振荡信号。

4 结语

本文通过对新设备调试阶段OLT试验过程中晶闸管BOD动作信号和PF振荡的事件分析，提出在新建工程初期要及时督促设计方设计时考虑特殊运行方式下可能出现影响正常运行过程中出现的异常信号的建议，不断提高设备制造质量、设计质量，为新设备的安全投运及日后的持续安全稳定运行提供保障。

参考文献：

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[3]胡晓东, 蒋家久, 吕顺凯. 高压晶闸管阀过电压BOD保护设计[C]// 全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛. 2011.

[4]朱新华, 常忠廷, 何青连,等. 直流输电换流阀允许晶闸管BOD动作数量的研究[J]. 自动化应用, 2014（9）：81-82.

作者简介：

刘宏明（1991-），男，汉，云南玉溪，助理工程师，大学本科，主要从事高压直流输电运行维护工作，（Tel）15125293275。

雷鸣东（1986-），男，汉，湖南常德，工程师，大学本科，主要从事高压直流输电运行维护工作，（Tel）18685987523（e-mail）206040523@163.com

邱毅楠（1992-），男，汉，青海西宁，助理工程师，大学本科，主要从事高压直流输电运行维护工作，（Tel）18287290715。

艾传鲜（1994-），男，汉，贵州遵义，助理工程师，大学本科，主要从事高压直流输电运行维护工作，（Tel）18687289939。

论文作者:刘宏明,雷鸣东,邱毅楠,艾传鲜,李子由

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/16

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