劉蓓蒂（國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司，湖北武漢430050）

500kV換流站直流極換流閥控制系統(tǒng)異常情況分析

劉蓓蒂（國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司，湖北武漢430050）

針對(duì)湖北某換流站直流雙極大地回線方式運(yùn)行過程中出現(xiàn)換流閥控制不一致告警的異常情況，通過查找軟件控制程序，找出其原因是換流閥控制系統(tǒng)板卡故障導(dǎo)致。

換流站；雙極大地回線方式；換流閥控制系統(tǒng)

1 異常情況描述

某換流站直流雙極大地回線方式600MW運(yùn)行，單極極Ⅰ極控制保護(hù)主機(jī)PCPB系統(tǒng)發(fā)換流閥控制不一致告警，P1PCPA1主機(jī)在Standby（備用）狀態(tài)，P1PCPB1主機(jī)在Active（值班）狀態(tài)。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)極ⅠPCPB系統(tǒng)及換流閥控制單元VCU進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。將控制保護(hù)通訊終端連接到換流閥通訊系統(tǒng)（THM），發(fā)現(xiàn)THM未收到極ⅠVCU C柜U2層返回的Active（值班）指示信號(hào)。

閥控VCU B系統(tǒng)告警出來后，極ⅠPCPB系統(tǒng)仍然處于Active（值班）狀態(tài)，沒有退出到Service（退出）狀態(tài)，且將極ⅠPCPB系統(tǒng)切換到Standby（備用）運(yùn)行時(shí)閥控告警消失。

2 換流閥控制系統(tǒng)介紹

換流閥控制系統(tǒng)可分為三個(gè)部分：

TCU：位于閥塔的可控硅級(jí)中，每個(gè)可控硅級(jí)均有一個(gè)TCU單元。

VCU：位于閥廳巡視通道的VCU間內(nèi)，每極閥控單元（VCU）分三相：VCA柜、VCB柜、VCC柜，每相VCU柜分兩層：U2（對(duì)應(yīng)Y橋）、U9層（對(duì)應(yīng)D橋），每層的左側(cè)為A系統(tǒng)，右側(cè)為B系統(tǒng)（VCU的PS831板卡上側(cè)為A系統(tǒng)，下側(cè)為B系統(tǒng)），如圖1所示。極控制保護(hù)系統(tǒng)（PCP）發(fā)送控制脈沖（CP）至VCU單元，經(jīng)中央處理單元PS900板接入PS906板經(jīng)邏輯電路進(jìn)行處理，PS906板同時(shí)接收到IP和CP信號(hào)后，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖（FP）。其中PS900有兩塊是冗余配置，分別對(duì)應(yīng)PCPA/B系統(tǒng)，一塊PS906板對(duì)應(yīng)觸發(fā)16個(gè)可控硅，一個(gè)閥對(duì)應(yīng)6塊PS906板，PS906板不是冗余配置，PS906板故障將會(huì)導(dǎo)致直流系統(tǒng)停運(yùn)。

圖1 VCU U2層機(jī)架結(jié)構(gòu)圖

THM：位于極控制保護(hù)柜PCP內(nèi)，通過PCP+2.H5層、PCP+2.H25層板卡與VCU通訊，并將故障晶閘管和VCU工作狀態(tài)信息反饋給PCP主機(jī)的PCIA和PCIF處理（見圖2）。

當(dāng)換流閥可控硅兩端電壓超過約32V時(shí)，可控硅控制單元（TCU）發(fā)送指示脈沖（IP）至VCU單元，該信號(hào)通過光纖傳送，由VCU單元內(nèi)PS906板卡接收；說明晶閘管已承受正向電壓，具備觸發(fā)條件，閥控單元VCU準(zhǔn)備觸發(fā)。

圖2 PCP、VCU、TCU通訊簡(jiǎn)圖

3 檢查及處理情況

3.1 連接THM進(jìn)行檢查

將控制保護(hù)通訊終端連至THM進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)極ⅠVCC柜+1.U2層出現(xiàn)Active信號(hào)不一致的故障信息。極ⅠVCC.U2層Active指示信號(hào)丟失，其余VCU板卡層的Active指示信號(hào)均正常。

圖3 查看軟件中報(bào)警信息

圖4 查看T HM中的VCU狀態(tài)指示

從軟件中可以看出，當(dāng)某一相PS900A板卡出現(xiàn)異常時(shí)，THM會(huì)監(jiān)視到該位置Active信號(hào)的異常并發(fā)出Active狀態(tài)不一致報(bào)警（見圖5）。

3.2 極Ⅰ停電后檢查

申請(qǐng)極Ⅰ停電后，極ⅠPCPB系統(tǒng)又發(fā)閥控不一致告警（告警代碼4）。該代碼說明VCU存在ENERGIZED（帶電信號(hào)）狀態(tài)不一致異常（見圖6）。

此時(shí)極Ⅰ在停運(yùn)狀態(tài)，但THM監(jiān)視到VCC狀態(tài)仍為ENERGIZED狀態(tài)，說明VCC盤B系統(tǒng)PS900A板卡傳輸?shù)臓顟B(tài)信號(hào)仍存在異常。與報(bào)警報(bào)文一致（見圖7）。

從停運(yùn)后檢查的情況來看，開始閥控VCCB系統(tǒng)的PS900板卡故障是發(fā)展的，開始僅是Active信號(hào)不一致，而停運(yùn)后又相繼出現(xiàn)了ENERGIZED（帶電信號(hào)）、inverter（逆變信

圖5 T HM A CT I V E不一致報(bào)警信號(hào)軟件邏輯

圖6

號(hào)）均出現(xiàn)了不一致，說明PS900板卡的故障發(fā)展越來越嚴(yán)重。

3.3 更換PS900A板

圖7 查看T HM中的VCU狀態(tài)指示

對(duì)PS900A板進(jìn)行更換，更換過程中對(duì)照舊板卡核對(duì)跳線位置，使用舊板卡的E2PROM芯片，確保更換板卡步驟正確無誤。PS900A板卡更換完成后，經(jīng)站內(nèi)OLT試驗(yàn)正常。

4 結(jié)論

經(jīng)過檢查和分析，本次極ⅠPCPB系統(tǒng)發(fā)閥控系統(tǒng)“不一致”信號(hào)、可控硅監(jiān)視故障是由于VCC盤B系統(tǒng)U2層的PS900板卡故障導(dǎo)致的，如果對(duì)故障板卡不及時(shí)進(jìn)行檢查更換，進(jìn)一步發(fā)展可能會(huì)導(dǎo)致直流閉鎖。更換該板卡后極Ⅰ閥控系統(tǒng)恢復(fù)正常。

TM721.1

A

2095-2066（2016）32-0062-02

2016-11-2

劉蓓蒂（1980-），女，工程師。