◎向權(quán)
±500kV宜都換流站高壓直流保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析
◎向權(quán)
本文通過(guò)全面分析±500kV宜都換流站高壓直流保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)配置,從可靠性的角度提出需要注意的情況,從合理性的角度提出值得探討的地方。
宜都換流站的極控制保護(hù)主機(jī)是將控制功能和保護(hù)功能基本分開的。極控制主機(jī)(PCP MC1)軟件主要完成直流系統(tǒng)的控制功能以及少部分換流器保護(hù)功能,執(zhí)行子系統(tǒng)的保護(hù)動(dòng)作命令(例如水冷系統(tǒng)、ETCS、換流變保護(hù)等),執(zhí)行極保護(hù)主機(jī)的保護(hù)動(dòng)作命令。極控制主機(jī)A、B系統(tǒng)是冗余設(shè)計(jì)。
極保護(hù)主機(jī)(PCP MC2)軟件主要完成直流保護(hù)功能,極保護(hù)主機(jī)A、B系統(tǒng)是同時(shí)運(yùn)行的,當(dāng)直流保護(hù)動(dòng)作時(shí)任何一臺(tái)保護(hù)主機(jī)都可以直接執(zhí)行動(dòng)作命令。這樣的設(shè)計(jì)與其他站是不同的,在其他站當(dāng)直流保護(hù)動(dòng)作時(shí),極保護(hù)主機(jī)會(huì)先切換系統(tǒng),如另一系統(tǒng)也有同樣的保護(hù)動(dòng)作命令,則執(zhí)行動(dòng)作命令。
宜都換流站極保護(hù)系統(tǒng)防誤動(dòng)的方法是在保護(hù)軟件中增加了保護(hù)取量(電流,電壓值)的OK信號(hào),只有保護(hù)用的測(cè)量值正確且有動(dòng)作命令時(shí),直流保護(hù)才能出口;當(dāng)直流保護(hù)的測(cè)量值出現(xiàn)異常時(shí),保護(hù)取量(電流,電壓值)的OK信號(hào)會(huì)閉鎖相關(guān)直流保護(hù)。
直流保護(hù)的測(cè)量量是由現(xiàn)場(chǎng)I/O(電流、電壓采集板)采集,經(jīng)模擬量處理板轉(zhuǎn)換后,送至保護(hù)主機(jī)內(nèi)。模擬量處理板內(nèi)軟件會(huì)對(duì)采集的電流、電壓值進(jìn)行判斷,并生成測(cè)量值的OK信號(hào)上送極保護(hù)主機(jī),參與保護(hù)軟件的邏輯判斷。
直流保護(hù)所取測(cè)量值的監(jiān)視根據(jù)CT、PT不同類型有以下幾種OK信號(hào)的判斷方法:
交流側(cè)電壓、電流測(cè)量及防誤。交流側(cè)電壓、電流測(cè)量主要是指直流保護(hù)中用到的交流系統(tǒng)側(cè)的取量,由于宜都換流站換流變保護(hù)采用兩套獨(dú)立的保護(hù)裝置(RCS977),所以直流保護(hù)內(nèi)用到的交流側(cè)電壓、電流量只有換流變PT(UVY、UVD)及閥側(cè)套管上的CT (IVY、IVD)。
交流電流(IVY、IVD)測(cè)量及防誤:PS845板卡采集IVY的三相電流和零序電流后,送入PS860板,PS860軟件計(jì)算時(shí)用三相電流計(jì)算一個(gè)零序與采集的實(shí)際零序值比較后得到OK信號(hào)。
交流電壓(UVY)及防誤:通過(guò)相應(yīng)換流變前面的PT小開關(guān)輔助接點(diǎn)作為OK信號(hào),交流電壓僅用于電壓過(guò)應(yīng)力保護(hù)。
直流側(cè)電壓、電流測(cè)量及防誤:在直流場(chǎng)有零磁通直流CT、直流PT、直流光CT、交流CT(ICN、IAN);直流濾波器組內(nèi)使用的有交流光CT,交流CT。
直流電壓(UDN、UDL) 測(cè)量及防誤:A、 B系統(tǒng)連接UDN(UDL)的同一個(gè)繞組,通過(guò)PS844板分壓再送入幾塊PS862A板。用于保護(hù)的UDN(UDL)通過(guò)PS862板上兩個(gè)通道采集同一個(gè)電壓,送入PS860板內(nèi),在軟件中進(jìn)行比較計(jì)算后產(chǎn)生OK信號(hào)。如果板卡的一個(gè)通道采集錯(cuò)誤,保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)。2)零磁通直流CT (IDNC、IDNE、IDEL1、IDEL2、IDGND、IDME)測(cè)量及防誤
首先CT的二次量送入直流放大器轉(zhuǎn)換為電壓量,同時(shí)直流放大器自身產(chǎn)生IDNC_OK1信號(hào)。一塊PS862A板上的兩個(gè)通道采集同一個(gè)電流測(cè)量信號(hào),送入PS860板,在軟件中對(duì)兩個(gè)信號(hào)比較后產(chǎn)生IDNC_OK2信號(hào);PS860板內(nèi)軟件對(duì)兩個(gè)OK信號(hào)(IDNC_OK1和IDNC_OK2)相與后得到IDNC_OK的信號(hào),用于保護(hù)開放與閉鎖。
直流場(chǎng)普通交流CT測(cè)量與防誤:通過(guò)PS8621XP板兩個(gè)通道采集同一個(gè)電流信號(hào),送入PS860板內(nèi)進(jìn)行比較產(chǎn)生OK信號(hào)來(lái)開放和閉鎖相關(guān)的直流保護(hù)。
直流場(chǎng)光CT測(cè)量與防誤。光CT的測(cè)量通過(guò)光纖傳輸,不能對(duì)采集通道進(jìn)行并接,所以光CT無(wú)法采取以上的一些防誤措施。光CT的防誤主要靠誤碼率,當(dāng)運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)誤碼率才會(huì)閉鎖相關(guān)的直流保護(hù)。同時(shí)靠監(jiān)控系統(tǒng),比如光纖斷了、自動(dòng)檢測(cè)到了光接口板故障了會(huì)將主機(jī)退出運(yùn)行。在2007年幾次光CT測(cè)量錯(cuò)誤時(shí),沒有出現(xiàn)誤碼率,監(jiān)控系統(tǒng)也沒有檢測(cè)出故障,所以宜都換流站直流保護(hù)不切換系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,光CT的測(cè)量防誤措施存在缺陷,最容易導(dǎo)致直流保護(hù)誤動(dòng)。
宜都換流站直流保護(hù)設(shè)計(jì)的思路是直流保護(hù)不切換系統(tǒng),設(shè)計(jì)時(shí)考慮主要是防止直流保護(hù)拒動(dòng)。在直流保護(hù)中電流、電壓量測(cè)量都采取了一些防誤措施,這些防誤措施在控制保護(hù)系統(tǒng)測(cè)量板卡故障時(shí)可以避免保護(hù)誤動(dòng),但是如果直流場(chǎng)直流測(cè)量設(shè)備本身出現(xiàn)問(wèn)題,也可能會(huì)導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作。
目前,宜都換流站直流光CT的測(cè)量防誤主要靠檢測(cè)光CT誤碼率,這種防誤措施最不完善,需要組織專家進(jìn)行探討。
建議。目前,宜都換流站的直流光CT測(cè)量出錯(cuò)是比較容易引起保護(hù)誤動(dòng)的,且防止測(cè)量出錯(cuò)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)的措施不完善,建議進(jìn)行研究,對(duì)直流光CT采取更好的防止測(cè)量出錯(cuò)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)的措施。
(作者單位:國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司特高壓交直流運(yùn)檢中心)