引言：換流站直流控制保護(hù)系統(tǒng)均配置為冗余的系統(tǒng)，相應(yīng)的，系統(tǒng)中各關(guān)鍵元件的電源也分別取自兩條相互好立的母線，且互不影響。不采用單路電源供電的原因是為了防止當(dāng)電源失電時，控制系統(tǒng)中的冗余設(shè)備同時失效，導(dǎo)致產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。在ABB設(shè)計(jì)的換流站中，換流變壓器的分接頭檔位采集回路存在單路供電的情況，主要是檔位變送器為單路工作電源設(shè)計(jì)。本文以江陵換流站為例詳細(xì)描述了這一重大隱患，并探討了相應(yīng)的改進(jìn)方法。Y3w壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
1 硬件回路描述
江陵站雙極110V直流負(fù)荷屏采用的是兩電三充的接線方式，即兩組蓄電池G1、G2，三臺充電機(jī)U1、U2、U3，其中A路直流電源取自母線W1，B路直流電源取自母線W2，A、B兩路電源相互好立，互不影響。而C路直流電源可取自母線W1，也可取自母線W2，由一切換把手S01進(jìn)行選擇。換流變分接開關(guān)檔位變送器工作電源便是取自C路電源。如圖1所示：
以極1為例，一路110V直流電源經(jīng)EC屏換流變檔位控制電源小開關(guān)Fshou先送至冷卻器控制柜，經(jīng)端子X101:1、2轉(zhuǎn)接后再送至分接開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，同時給兩個檔位變送器提供工作電源。當(dāng)分接開關(guān)動作時，與機(jī)構(gòu)相連的兩個圓盤電阻盤同時轉(zhuǎn)動，類似于滑動變阻器，輸出兩個相同的電阻值分別送給兩個檔位變送器。檔位變送器的主要作用是將輸入的電阻量轉(zhuǎn)換成4-20mA信號量，其中一個送給ETCS A系統(tǒng)PS868測量板，另一個送給ETCS B系統(tǒng)PS868測量板，經(jīng)過PS830板邏輯計(jì)算后由總線傳輸給極控系統(tǒng)。如圖2所示。
2 軟件邏輯描述
換流變分接頭檔位的計(jì)算邏輯如圖3所示，PS868板采集到對應(yīng)檔位的4-20mA電流量后送至PS830板中，通過積分變換后乘以計(jì)算因子，再經(jīng)過補(bǔ)償計(jì)算，#后得到實(shí)際檔位值TCP。
在極控主機(jī)程序中，配置有較多的直流保護(hù)，且部分保護(hù)會受換流變分接頭檔位TCP變化的影響，會使得保護(hù)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)變化，甚至影響程序中保護(hù)判據(jù)的選擇。涉及到換流變分接頭檔位的主要有以下保護(hù)：
1）電壓應(yīng)力保護(hù)
查看保護(hù)邏輯，得出電壓應(yīng)力保護(hù)動作判據(jù)如下：式中，UAC為單極六臺換流變中的#大值，保護(hù)的動作后果為單極閉鎖。
3 隱患分析
由上述保護(hù)動作邏輯判據(jù)可知，當(dāng)換流變分接頭檔位TCP發(fā)生變化時，會引起判據(jù)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)相應(yīng)變化。設(shè)備正常運(yùn)行時，若換流變分接頭檔位TCP突然出現(xiàn)大幅變化，勢必對保護(hù)邏輯計(jì)算造成嚴(yán)重影響。極控系統(tǒng)為冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)，若控制系統(tǒng)其中一臺主機(jī)或某塊板卡故障造成換流變分接頭采樣值TCP出現(xiàn)大幅變化時，可能使得保護(hù)判據(jù)滿足而達(dá)到動作出口條件，這時控制系統(tǒng)會進(jìn)行系統(tǒng)切換，故障系統(tǒng)會退出運(yùn)行，確保保護(hù)不會誤動作。但根據(jù)換流變分接開關(guān)檔位采集示意圖可知，兩個檔位變送器工作電源取自同一路110V直流。若出現(xiàn)以下情況之一，兩個檔位變送器會同時失電，可能引起保護(hù)誤動：
1）110V直流EC屏上換流變檔位控制電源小開關(guān)F跳閘；
2）冷卻器控制柜內(nèi)X101:1、2端子接線松動；
3）分接開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)X1:1、2端子上的并接線松動。
當(dāng)兩個檔位變送器同時失電后，A/B系統(tǒng)均無法采集到正確的TCP檔位值，此時極控兩套系統(tǒng)均可能因TCP出現(xiàn)大幅變化而使得保護(hù)判據(jù)滿足，動作出口閉鎖直流或引起功率回降，這也違背了《防止直流換流站單、雙極強(qiáng)迫停運(yùn)二十一項(xiàng)反事故措施》中2.2.3的規(guī)定：每套保護(hù)輸入、輸出模塊采用兩套電源同時供電；相互冗余的保護(hù)中各裝置的兩路電源應(yīng)分別取自不同的直流母線。
4 改進(jìn)方法分析
根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)，解決換流變分接頭檔位變送器單路供電的隱患可以從軟件和硬件兩方面來考慮：
1）通過修改軟件，使得在兩個檔位變送器同時失電時，程序中當(dāng)前檔位值能保持住。但此方法可能存在一定的弊端，當(dāng)換流變分接頭實(shí)際位置發(fā)生改變時，程序中采集到的檔位值便不是真實(shí)有效值，是否可行有待驗(yàn)證。
2）重新敷設(shè)電纜，把原來僅有的一路取自EC屏的電源改成分別取自EA屏和EB屏兩路電源，其中一個檔位變送器由A路電源供電，另一檔位變送器由B路電源供電。此方法可從根本上解決單路供電存在的隱患，一勞永逸。
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