直流输电工程换流变分接头不一致研究

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1、直流输电工程换流变分接头不一致研究　　摘要：本文介绍了换流变分接头控制的重要性以及针对伊敏换流站换流变分接头不一致，提出分析改进措施，解决常规直流输电工程中换流变分接头不一致问题。【关键词】换流变分接头控制控制方式分接头不一致1分接头的重要性对于运行的整流器来说，假如换流变压器的变比固定不变，即在没有分接头的状态下，当直流电压和直流电流发生偏移或是运行人员改变直流输送功率以后，由于电流调节器的作用，整流器α角将发生很大的变化。当α角过大时，整流器所消耗的无功和直流电压中谐波分量将显著增大；而当α角太小时，又将缩小可控制的范围。因此，可以在换流变压器上加装的分接头来协助

2、电流调节器控制α角，使它接近于正常值15°，通常α角在12.5°-17.5°之间。2换流变压器分接头控制换流变压器分接头控制（TCC）是直流控制系统中的一个重要功能模块，其作用是通过对换流变压器分接头的控制使阀侧空载直流电压Udi0保持在其参考值附近，以保证直流系统能工作在要求的工况下。此外，分接头控制还用于确保Udi0低于其最大限值以及保持换流变压器不同相分接头之间的同步。6正常工况下，整流侧与逆变侧都采用维持换流变压器阀侧空载直流电压Udio恒定方式对换流变压器分接头进行控制。换流变分接头控制按以下方案调整逆变侧及整流侧换流变压器分接头的位置：（1）手动模式：1.

3、对单相换流变分接头的移动或对所有换流变分接头的同步移动；2.最大换流变阀侧空载直流电压Udi0的限制。（2）自动模式：1.空载控制；2.整流侧的分接头用来维持换流变阀侧的正常触发角（α）恒定；3.逆变侧的分接头用于维持换流变阀侧的空载直流电压（Udi0）恒定；4.最大换流变阀侧空载直流电压Udi0的限制；5.自动分接头同步6正常工况下分接头位于自动模式，可以实现自动分接头同步功能，如果分接头位置不一致，在并联换流变之间存在电压差，降低换流变压器的运行效率，所以对并联换流变分接头的调整必须保持一致且同步进行。为防止两分接开关位置的不同，有一个自动同步功能使两个分接头自动

4、再同步。再同步功能仅在自动控制时有效。这个功能将进行一次分接头同步调整，并且如果不成功将发一个报警并禁止任何进一步的自动控制。当某一相换流变分接头档位与其它两相档位相差3档时，则产生零序电流，换流变零序电流保护动作造成单极闭锁。为防止该异常在伊敏换流站引起严重后果，特将伊敏站自调试期间发生的换流变分接头不一致情况进行统计，并提出改进措施加以整改。3伊敏换流站分接头动作不一致统计自伊敏换流站9月初调试至今，在正常运行期间共发生7次分接头动作不一致告警，详见下表1：4伊敏换流站分接头不一致分析分接头动作不一致告警由TCC内自动同步功能实现，动作分接头期间当“动作中”信号消

5、失后如判断三相分接头不在同一档位则向未到位的分接头发出同步命令，如其在10秒内未完成同步则发出不一致告警。考虑到每台换流变机械响应命令时间的差异，设置了不一致判定时间的概念，该时间表示了第一台换流变分接头开始动作到最后一台换流变分接头开始动作之间的时间差。在所有的常规直流工程中，该时间为2秒。在整个响应期间涉及到了分接头档位上送信号回路、逻辑回路、动作回路三个部分，任一部分异常将导致分接头发生动作不一致结果。4.1二次回路异常在7次分接头不一致告警中，几乎遍布极1、极2所有换流变上，如表2示：在多台换流变发生不一致现象，仅在9月614日的不一致经检查确认为接线松动导致

6、。伊敏站处于内蒙东部，属大陆型气候，四季、昼夜温差变化较大，冬季严寒期间可能再次发生因导线或端子排冷缩导致的线缆松动现象。4.2逻辑回路异常分接头同步逻辑采用了南瑞公司的MACH2系统，由PCP主机及I/O板卡完成命令的下达，整个回路配置了成熟的自检测功能，且设计与其它常规直流工程一致，软件上并未分析出明显疏漏。同时除9月14日的接线松动外，其余不同步发生后，在执行远方手动分接头单相操作时均能够正确操作分接头升降，基本可排除由逻辑回路导致的异常。4.3分接头档位信号异常分接头档位信号是由MR送出的电阻信号，经由MR提供的数字变送器将电阻信号变成4位2进制代码送达MAC

7、H2系统的逻辑回路。变送器需要独立供电，实际安装中将送入换流变冷却器控制系统的AC220V电源接入变送器，如变送器失电，远送2进制数据将在2～3秒内逐渐变化为0000，对应远端档位信号为26档。该AC220V电源来自于站用电400V系统中，供电并不稳定，曾经发生过一天内400V供电电压在5分钟之内波动超过15%的情况，导致变送器数秒内远送档位信号变化，使逻辑回路下达真实分接头同步命令，在分接头档位实际同步的情况下将一台换流变分接头调整成不同步的情况。6因此我们分析以上在操作过程中发生的原因不明的分接头不一致现象也可能由站用电短时波动导致，正是分接头信