交流系统带电阶段和极1单极低端换流器带电阶段的安全隔离措施.doc
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1、交流系统带电阶段和极1单极低端换流器带电阶段的安全隔离措施特高压直流换流站每极采用2个12脉动换流器的接线方案,每一个换流器都可以独立运行或与其它换流器进行组合运行,直流系统这种灵活的接线特点有利于换流站施工建设期间实现分期投运,尽早发挥直流输电工程的输电效益。根据直流换流站可以模块化建设投运的规律和以往工程经验,从工程施工到全站设备完全投运可以划分为六个阶段:阶段1:交流系统带电;阶段2:直流单极低端换流器带电;阶段3:直流双极低端换流器带电;阶段4:直流单极高端换流器带电;阶段5:直流双极高端换流器带电;阶段6:直流场全部带电。上述六个阶段的划分实现了根据工程进度的不同实行分阶段送电,由于
2、在各个阶段过渡期间设备带电运行与工程施工调试同步进行,现场带电运行设备、安装调试设备同时存在,因此存在较高的安全风险。为了保证投运设备正常运行及后续施工的安全需要,在不同阶段需要制定并执行一次系统设备带电隔离、二次系统接线隔离、控制保护系统软件隔离等安全隔离措施,以防止在此期间造成各种不必要的安全生产事故。随着直流场设备和各个阀组单元完成安装调试,在交流系统带电安全隔离措施的基础上,需要对原有的安全隔离方案进行调整,以保证阀组单元的顺利接入。本文结合锦苏直流工程苏州换流站对有代表性的交流系统带电阶段和极1单极低端换流器带电阶段的安全隔离措施进行了详细的研究。1. 交流场带电安全隔离措施交流场带
3、电安全隔离的目的是实现换流站交流场带电运行后,直流场设备的施工和控制保护的调试不会对交流场带电设备造成影响,使设备带电运行与工程施工调试同步进行。1.1一次设备带电范围(1)500kV交流场;(2)500kV交流滤波器场;(3)500kV及高压站用变;(4)35kV站用变;(5)10kV开关室;(6)公用400V站用电室。1.2一次设备安全隔离措施断开500kV交流场到极1高端、极2低端、极2高端、极2低端换流变压器的引线,换流变进线CVT属于带电范围,换流变引线的接引位置如图1和图2所示,所断开的引线需要绑扎牢靠,并做好换流变引线的接地措施。图1换流变进线解引位置示意图(解引前)图2换流变进
4、线解引位置示意图(解引后)1.3二次设备带电范围(1)交流场继电器小室交流场测控屏、交流线路保护屏、断路器保护屏、母线保护屏、交流故障录波屏、保护及故障录波子站数据采集屏、交流线路故障测距屏、GPS时钟扩展屏、电度表屏、PMU相角监测屏、安控从控屏、光纤通讯接口屏、辅助系统接口屏。(2)交流滤波器场继电器小室交流滤波器测控屏、滤波器保护屏、滤波器操作箱屏、光CT接口屏、光纤通讯接口屏、GPS时钟扩展屏。(3)站用电小室站用电保护屏、辅助系统接口屏、GPS时钟扩展屏、站用电测控屏、光纤通讯接口屏、辅助系统接口屏。(4)主控室运行人员工作站、工程师工作站、通讯接口屏、辅助系统测控屏、规约转换屏、服
5、务器系统屏、远动工作站屏、光纤通讯接口屏。1.4二次设备安全隔离措施由于在交流场带电阶段直流控制保护系统尚处于调试过程,为了防止直流控制保护系统引起带电设备的误动作,故需要从二次接线上断开交、直流系统间的所有测量、联锁、控制回路。1.4.1直流阀组控制系统(CCP)与交流控制系统(ACC)间的联锁回路根据设计原理,四个阀组控制主机分别与相应的交流进线间隔的交流控制主机存在一些联锁信号,主要用于换流变进线开关和隔刀遥控操作的允许条件5,以及CCP请求ACC执行的顺序控制操作,信号名称及功能具体见表1:表1交、直流系统间的联锁信号在换流变进线间隔的测控屏中,将表1信号的端子外部电缆拆除,并对裸露的
6、线头做好绝缘防护措施;为了满足在交流带电操作过程中,ACC对换流变进线开关,进线侧隔离刀闸、接地刀闸进行遥控操作,需要对表中第1、5、6、7项联锁信号的端子外侧与屏内直流电源进行短接,始终保持高电平输入,满足开关、刀闸能够正常操作的联锁条件。风险点评估:此部分安全隔离措施如不完全实施,将会造成调试直流控制系统期间,直流控制经交流控制系统出口,引起已投运的交流场开关设备误动。1.4.2直流控制保护系统中交流进线开关跳闸、启动失灵回路直流控制保护系统在调试期间,会涉及到保护出口跳闸以及紧急停运按钮测试,为了防止已经带电的交流场设备误动作,因此直流系统跳交流进线开关和启动失灵的出口回路可在对应的断路
7、器保护屏上断开相应电缆接线,并对裸露线头做好绝缘防护。风险点评估:此部分安全隔离措施如不完全实施,将会造成调试直流控制和保护期间,跳闸命令经断路器保护屏的操作箱出口,引起已投运的交流场开关设备误动。1.4.3交流场接入直流控制保护系统的CT回路在直流工程中,换流变压器保护一般归为直流保护系统范围,交流场换流变出线CT会接入换流变保护测量单元,用于过流和差动保护。极1高端、极1低端、极2高端、极2低端交流进线电流回路需在交流系统带电前在就地汇控箱内短接退出,具体做法为至CT侧的电流短接接地,打开电流端子连接片,从而实现电流回路的隔离。风险点评估:此部分安全隔离措施如不完全实施,可能会造成调试直流
8、保护期间,CT注流时引起交流场CT开路。1.4.4交流场接入直流控制保护系统的PT回路根据直流控制保护的设计原理,500kV交流母线电压互感器要接入双极控制系统,主要用于无功控制功能;极1高端、极1低端、极2高端、极2低端交流进线电压分别接入相应阀组控制系统,用作同步电压和换流变带电逻辑判断。在交流系统带电前,上述电压回路需在各自就地端子箱内将电压空开断开,同时解开空开下端头的接线,开口三角回路将L线解开,解开的线头做好绝缘保护,以确保在交流区域启动时二次电压不进入直流控制保护装置。1.4.5双极控制保护屏(BCP)至交流滤波器控制屏(AFC)的无功控制回路直流系统在正常投运后,双极控制系统通
9、过CAN总线与交流滤波器控制主机进行数据交换,根据不同的无功控制策略,通过对交流滤波器小组的投入、退出操作,完成无功控制功能,以滤除进入交流系统的特征谐波,并为直流系统提供无功功率。其隔离措施为:在AFC屏内拔出相应的光纤,断开用于无功控制的CAN总线,以屏蔽双极控制系统的命令6-7。风险点评估:此部分安全隔离措施如不完全实施,可能会造成调试直流无功控制功能期间,对已属于带电范围的交流滤波器设备进行误操作。1.4.6短引线的保护方案交流场带电时短引线的处理方案通常有三种,第一种是交流场保护极性校核完成,带电24小时后,与短引线直接相连的断路器置于冷备用状态,这种方案不适用于需带电的短引线;第二
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