±500kV富宁换流站站用电备自投逻辑分析

±500kV富宁换流站站用电备自投逻辑分析

沈跃飞

(云南电网有限责任公司文山供电局云南省文山市663000)

摘要：站用电系统作为换流站辅助系统的重要组成部分,其可靠性直接影响直流系统的安全稳定运行。本文介绍了±500kV富宁换流站站用电系统组成和运行方式,详细分析了站用电备自投的动作逻辑，并以换流站站用电系统实际可能发生的事故对备自投系统进行检验，现行备自投逻辑经现场实际运行证明：通过10kV和0.4kV两级备自投的配合，在各种运行工况下某路或某两路站用电源失电时备自投装置都能快速动作投切至备用电源，无需降低直流输送功率或停运，大大提高了直流系统的可靠性。

关键词：高压直流输电，换流站，备自投，站用电源

备用电源自动投入装置，简称备自投，是为了提高电力系统中站用电源的供电可靠性而装设的自动装置。随着电力系统网络网络结构日益复杂，为保证供电的可靠性，备自投在变电站中尤其是换流站中得到了广泛的应用，备自投与站用电系统的配合对换流站的稳定运行有着极大的影响。

±500kV富宁换流站站用电系统介绍

站用电系统的稳定、可靠运行直接关系到整个直流系统的稳定运行，为了保证站用电系统供电可靠性，±500kV富宁换流站站用电系统供电电源按照N-2≥1原则配置，设置两个电压等级：10kV段和400V段。10kV段正常运行时由两段主供电源供电，一段电源做备用，在主供电源出现故障后，备用电源要能通过10kV备自投系统动作进行切换。400V段正常运行时六段母线分列运行，设置3套400V备自投，每两段母线互为冗余进行可靠供电，±500kV富宁换流站站用电系统站用电系统简图如图1所示。

图1、±500kV富宁换流站站用电系统站用电系统简图

10kV备自投逻辑验证

以三路进线电源正常和两路进线电源正常，模拟其中一路出现故障进行验证。

三路进线电源正常，其中一路出现故障，验证结果为：若试验前工况为：002合位，#2B电压OK，003合位，#3B电压OK，001合位，#1B电压OK，012分位，013分位。#2B电源故障，则故障发生1.02S后跳开002，故障发生1.6S后合012。#2B电源故障复归，故障复归1.02S后跳开012，故障复归1.6S后合002。同理，其他2种工况备自投动作逻辑结果与此相同。

两路进线电源正常，其中一路出现故障，验证结果为：若试验前工况为：002合位，#2B电压OK，001合位，#1B电压OK，003分位，012分位，013合位。#1B电源故障，则故障发生1.02S后跳开001，故障发生1.6S后合012。#1B电源故障复归，故障复归1.02S后跳开012，故障复归1.6S后合001。同理，其他5种工况备自投动作逻辑结果与此相同。

400V备自投逻辑验证

400V母线401、402段的接线与403、404段及405、406段的接线相同，备自投动作逻辑验证以401、402段为例。

两路进线正常，其中一路出现故障，验证结果为：若试验前工况为：401合位，20T11B电压OK，402合位，20T12B电压OK，412分位。20T11B电源故障，则故障发生4S后跳开401，故障发生5S后合412。20T11B电源故障复归，故障复归4S后跳开412，故障复归5S后合401。相同试验前工况下，20T12B电源故障备自投动作逻辑结果与此相同。同理403、404段及405、406段备自投动作逻辑结果与此相同。

备自投闭锁逻辑验证

本段任意开关保护跳闸或分合闸失败均会闭锁本段的备自投。备自投的投退操作通过后台进行操作，“备自投自动”为投入，“备自投手动”为退出。

10kV站用电备自投闭锁逻辑验证结果为：若试验前002开关合位，002开关保护跳闸、012开关保护跳闸、002开关分合闸失败均导致10kV备自投闭锁，002开关未动作。同理，003、001、012、013开关在合位的工况条件下进行试验，均会导致10kV备自投闭锁，相应开关不动作。

400V备自投动作闭锁逻辑验证以401、402段为例。400V站用电备自投闭锁逻辑验证结果为：若试验前401开关、402开关合位，412开关分位，401开关或402或412开关分合闸失败，则闭锁400V备自投，401、402、412开关均不动作。同理403、404段及405、406段备自投动作闭锁逻辑结果与此相同。

站用电系统的联锁在站用电控制系统软件中实现，如果联锁满足，则通过profibus下发有关的联锁OK命令到对应的就地I/O单元DFU410，使其对应的“联锁OK”开出接点动作，此时就可对该开关进行分/合操作了。

结束语

该文介绍了±500kV富宁换流站站用电系统的主接线形式和系统构成，结合运行情况和试验对其备自投逻辑进行分析，并形成逻辑验证结果，通过10kV和400V两级备自投装置的配合，能实现在三路站用电源中的任一路正常的情况下都能保证站用电设备可靠供电，且不损失直流输送功率，大大提高了直流输电系统的可靠性。

参考文献

[1]张倩,林康照.广州换流站站用电与备自投配合问题探讨[J].科技资讯,2014,(30):94-95.

[2]刘昊然,熊富强,田桂花等.韶山换流站站用电备自投逻辑分析及力,2018,38(2):64-67.DOI:10.3969/j.issn.1008-0198.2018.02.016.