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。

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