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        換流站換流變分接頭常見檔位異常分析

        2017-03-07 03:38:04姚其新黃瑤玲
        湖北電力 2017年10期
        關(guān)鍵詞:板卡檔位變送器

        鄭 華,姚其新,劉 潯,黃瑤玲,吳 萍

        (國網(wǎng)湖北省電力有限公司檢修公司,湖北 武漢 430050)

        1 分接頭檔位測量原理

        換流站換流變分接頭檔位測量原理為:分接頭傳動桿安裝有兩個電阻盤,每個檔位對應(yīng)不同的電阻值[1-2]。當(dāng)分接頭動作時,電阻盤隨傳動桿轉(zhuǎn)動,輸出當(dāng)前檔位對應(yīng)的電阻值至檔位變送器,由檔位變送器將輸入的電阻量轉(zhuǎn)換成4-20 mA信號量,再送至對應(yīng)換流變電子控制系統(tǒng)(ETCS)的模擬量采集板(PS868),經(jīng)過信號處理板(PS830)程序計算后得到本系統(tǒng)分接頭檔位測量值TCP如圖1。

        換流變分接頭檔位的計算邏輯為:PS868板采集到對應(yīng)檔位的4-20 mA電流量后,將測量值送至PS830板中,通過計算、補(bǔ)償后得到檔位校準(zhǔn)值TCP_ADJUST,再換算取整后得到分接頭檔位值TCP[3]。

        圖2 中,檔位校準(zhǔn)值TCP_ADJUST和分接頭檔位值TCP均為整型變量,TCP=TCP_ADJUST/1000000取整。為保證分接頭檔位值TCP與實(shí)際檔位一致,檔位校準(zhǔn)值TCP_ADJUST應(yīng)在兩檔中間值附近時,受到測量誤差的影響最小。例如實(shí)際檔位為19檔時,TCP_ADJUST應(yīng)在19000000與20000000的中間值19500000附近,TCP=19.5取整,為19檔;若TCP_ADJUST長期接近20000000,則因?yàn)榘蹇y量誤差或變送器輸出誤差等原因,極易導(dǎo)致某一時刻TCP_ADJUST超過20000000,使得分接頭檔位值TCP變?yōu)?0。

        2 檔位異常分析

        2.1 電阻盤接觸不良

        當(dāng)出現(xiàn)電阻盤接觸不良時,可能會導(dǎo)致電阻值偏大或是測量回路斷開[4]。由于在軟件中設(shè)置了上下限制,小于輸出電流4 mA時會直接報傳感器故障,并保持檔位值與之前一致。通過以上報警可判斷電阻盤接觸不良的異常。由于電阻盤內(nèi)各電阻安裝比較緊密,對觸點(diǎn)進(jìn)行處理時存在誤碰的風(fēng)險,所以需要將對應(yīng)換流變電子控制設(shè)備打至試驗(yàn)狀態(tài)。

        2.2 檔位變送器異常

        2016年11月,龍泉站OWS事件記錄發(fā)極II Y/D C相換流變分接頭檔位不一致告警,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)極II Y/D C相換流變分接頭檔位在20檔,其余相在19檔。現(xiàn)場檢查極II Y/D C相換流變分接頭檔位,實(shí)際檔位與其他相一致為19檔,而OWS后臺顯示檔位為20檔。登錄極II Y/D C相ETCS A系統(tǒng)板卡(運(yùn)行系統(tǒng))檢查軟件中分接頭檔位值,發(fā)現(xiàn)檔位測量值TCP為20,比實(shí)際值高一檔。

        將極II Y/D C相ETCS A系統(tǒng)切換至備用,B系統(tǒng)切換至值班,檔位不一致告警消除,OWS后臺顯示檔位值與就地一致均為19檔。登錄極II Y/D C相ETCS B系統(tǒng)板卡,發(fā)現(xiàn)檔位測量值TCP恢復(fù)至19檔。檢查極II Y/D C相A系統(tǒng)PS868板卡及檔位變送器,發(fā)現(xiàn)變送器輸出4-20 mA電流偏大,PS868板卡測量值偏小,最終更換了PS868板卡及檔位變送器,更換后極II Y/D C相ETCS A系統(tǒng)檔位測量值恢復(fù)正常。在更換后需調(diào)節(jié)檔位測量值的最大值和最小值分別對應(yīng)電流輸出的4 mA和20 mA,并且分別將對應(yīng)的電阻值寫入信號處理板(PS830)中。

        圖1 換流變分接頭檔位測量示意圖Fig.1 Converter transformer tap stalls schematic diagram of measurement

        圖2 換流變分接頭檔位值TCP計算邏輯圖Fig.2 Converter transformer tap stalls TCP value calculation logic diagram

        圖3 故障狀態(tài)下極II Y/D C相ETCS A系統(tǒng)分接頭檔位測量值Fig.3 The measuring value of a system tap stalls,ETCS of C phase,Y/D,pole II

        2.3 模擬量采集板異常

        2017年09月,宜都站OWS報極IIY/Y A相換流變“分接頭未同步”,現(xiàn)場檢查極I Y/D C相換流變分接頭在18檔,其余換流變均在19檔。經(jīng)過對換流變分接頭控制回路及軟件邏輯的綜合分析,讀取模擬量采集板(PS868)輸入電流值正常,而后臺讀取的采樣值偏小,可以判定最終確定換流變分接頭測量回路的采樣板卡故障。由于PS868板內(nèi)部采用光隔元件,在長時間工作后老化比較明顯,對測量會造成影響。

        2.4 回路升降檔繼電器故障

        2016年08月宜都站在執(zhí)行功率升降的過程中,OWS報極IY/D C相換流變“分接頭未同步”,現(xiàn)場檢查極I Y/D C相換流變分接頭在20檔,其余換流變均在21檔。故障發(fā)生后,檢查后臺檔位采樣值正常,變送器電流輸入值正常。就地進(jìn)行升降操作發(fā)現(xiàn),換流變分接頭升檔執(zhí)行回路中升檔接觸器故障,導(dǎo)致?lián)Q流變分接頭升檔操作無法完成,現(xiàn)場更換升檔接觸器后故障消除,分接頭恢復(fù)至21檔運(yùn)行。對舊繼電器進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)操作較卡澀,可能會導(dǎo)致滑檔出現(xiàn),即到目標(biāo)檔位后繼電器不能復(fù)位,造成檔位繼續(xù)下降?;瑱n會造成換流變?nèi)嚯娏鞑黄胶猓盍鬟^大時可能會導(dǎo)致保護(hù)動作[5],影響直流系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

        2.5 結(jié)論

        換流變分接頭的檔位值雖然采用了A、B雙套系統(tǒng)測量,但出現(xiàn)單系統(tǒng)測量異常時,系統(tǒng)沒有有效的手段檢測是否是測量故障導(dǎo)致異常,還是分接頭真實(shí)存在滑檔、跳檔現(xiàn)象。出現(xiàn)異常時A、B套系統(tǒng)并不會自動切換,故障系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。同時極控系統(tǒng)中的三相換流變的實(shí)際檔位值是按照三相檔位測量值的和取平均來計算。一旦某一相的檔位測量值偏差過大時,會直接改變系統(tǒng)中的實(shí)際檔位值,從而導(dǎo)致系統(tǒng)要求調(diào)節(jié)三相檔位與計算實(shí)際檔位值一致。這時可能會造成現(xiàn)場的三相擋位不一致,引起三相電流不平衡等嚴(yán)重后果。所以在換流變分接頭檔位出現(xiàn)異常時,應(yīng)首先考慮將分接頭控制打至手動位置,再通過檢查現(xiàn)場各相換流變實(shí)際檔位,進(jìn)行分相調(diào)節(jié)確保三相分接頭檔位一致后再進(jìn)行處理。

        3 結(jié)語

        針對分接頭檔位異常常用的檢查手段有:

        (1)比對現(xiàn)場分接頭檔位和后臺顯示檔位,判斷檔位測量回路是否正常;

        (2)切換極控制系統(tǒng),排除測量回路異常對檔位控制的影響;

        (3)讀取后臺分接頭檔位的模擬量采樣,確認(rèn)采樣數(shù)據(jù)正常;

        (4)讀取變送器輸出電流值,確認(rèn)電阻盤輸出正常;

        (5)通過就地操作,檢查升降檔繼電器性能正常。

        通過以上幾種分析方法可以快速準(zhǔn)確的找出換流變檔位故障原因,制定正確的故障處理方案,有效避免由于檔位異常造成事故擴(kuò)大。

        [1]楊洋,袁興宇,謝青洋.永富直流換流變分接頭控制邏輯分析[J].云南電力技術(shù),2017,45(02):145-148+151.YANG Yang,YUAN Xingyu,XIE Qinyang.Analysis on controlofconvertertransformerin Yong-Fu HVDC Project[J].Yunnan Electric Power,2017,45(02):145-148,151.

        [2]劉源,毛志平,王鵬.高壓直流輸電系統(tǒng)換流變分接頭控制原理及典型故障分析[J].電工技術(shù),2016,(10):45-48.LIU Yuan,MAO Zhiping,W Peng.Control principle and typical fault analysis of converter switching jointin HVDC system[J].Electricengineer,2016,(10):45-48.

        [3]范立明,楊勇,于洋.換流變分接頭控制策略與運(yùn)行分析[J].國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2016,19(04):7-10.FAN Liming,YANG Yong,YU Yang.Control strategiesand operationalanalysisofconvertertransformer tap changer[J].Journal of State Grid Technology College,2016,19(04):7-10.

        [4]金恩淑,扈佃愛,陳亞瀟,等.變壓器分接頭調(diào)整引起的不平衡電流自適應(yīng)補(bǔ)償算法[J].變壓器,2015,(08):11-14.JIN Enshu,HU Dianai,CHEN Yaxiao,et al.Adaptive compensation algorithm for unbalanced current caused by transformer tap adjustment[J].Transformer,2015,(08):11-14.

        [5]劉家軍,路振宇,葛彥昭.引入分接頭檔位的換流變差動保護(hù)方案研究[J].河南科技,2015,(02):65-67.LIU Jiajun,LU Zhenyu,GE Yanzhao.Rheological change differential protection scheme study with introduced tap stalls[J].Journal of Henan Science and Technology,2015,(02):65-67.

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