一起特高压直流单极双阀组解锁不成功原因分析

一起特高压直流单极双阀组解锁不成功原因分析

侯世金

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 ，云南昆明 650000

摘要：由于我国资源分布不均匀，为优化资源配置，将西部水电等清洁能源输送到东部负荷中心，基于特高压直流适用于长距离、大容量输电的特点，直流输电技术在我国迅速发展，直流的安全运行直接关系到电网的稳定，因此需不断提升直流的运行可靠性。本文对一起特高压直流单极双阀组解锁不成功的事件进行分析，同时对直流分压器的工作原理进行介绍。

关键词：特高压；解锁；直流分压器；故障分析

一、故障概述

2017年06月03日12时09分25秒624毫秒，普侨直流在执行解锁双极四阀组时，极2极保护系统2的直流低电压保护27DC一段动作导致极2低端阀组解锁不成功，极2低端阀组旁路断路器0420合上，极2低端阀组退至闭锁状态；12时09分28秒218毫秒，极2极保护系统1的直流低电压保护27DC二段动作导致极2高端阀组解锁不成功，极2高端阀组退至闭锁状态。

二、保护动作分析

（一）27DC直流低电压1段保护动作分析：

27DC-1段动作判据：

0.25p.u

由图1可看出，故障发生时，极2双阀组解锁，此时极2 UdH TDM2采集的电压量一直是0~-26kV存在异常，而TDM1采集的电压变化正常。

UdH TDM1采集量

解锁时刻

UdH TDM2采集量

图1：UdH采集量示意图

3、TDM总线切换后，极II极保护2采用TDM1的UdH数据

2、极II极保护2切换TDM2至TDM1总线

1、极II双阀组解锁后，极II极保护2检测UdH量异常，报27DC1段保护预告警

图2：极2双阀组解锁故障初期示意图

由图2和图3可看出，极2极保护系统1 UdH采样在满足27DC保护1段判据约900ms后切换至故障的TDM总线2上后， TDM总线2的UdH为0，27DC保护1段判据不满足定值时间1000ms，而极2极保护系统2 UdH继续满足27DC保护1段判据时间大于1000ms，在12:09:25:624发闭锁极2低端阀组命令，闭锁极2低端阀组，动作正确。

6、极II高端阀组闭锁

4、极II极保护1切换TDM总线至总线2

5、极II低端阀组闭锁

图3：极2极保护27DC保护动作时总图

（二）27DC直流低电压2段保护动作分析：

27DC-2段保护动作判据：

(1)UdH<0.25p.u &双阀组均在解锁状态；换流器闭锁到两组控；动作时间：2.3s。

（2）UdH<0.2p.u &只有一个阀组在解锁状态；换流器闭锁到组控；动作时间：2.3s。

由图4和图5可看出，在极2双阀组运行期间，在极2极保护系统2未切换到TDM总线1前，使用TDM总线2数据满足27DC 保护2段时间大约为2220ms，不满足定值2300ms，因此在此期间极2极保护系统2不动作，而极2极保护系统1一直采用TDM总线1数据，在此期间UdH采样值也未达到27DC保护2段保护定值，因此也不动作。

在极2高端阀组单阀组运行期间，由于极2极保护系统1采用的是TDM总线2异常数据，采样值满足27DC保护2段判据，而极2极保护系统2采用TDM总线1正常数据，采样值不满足27DC保护2段判据，因此极2极保护系统1在满足判据时间超过27DC保护2段时间2300ms后，动作出口跳开极2高端阀组。极2极保护系统2不动作。

录波可见双阀组解锁期间极II极保护系统2达到27DC2段定值时间不足2.3s

由录波图可看出，在极II低端阀组闭锁后，高端阀组解锁期间，极II极保护系统1满足27DC2段判据及时间

图5：极2保护系统TDM总线切换情况

综上，本次极2双阀组解锁不成功过程中，极2两次27DC保护均为正确动作。结合故障录波图，判定此次保护动作原因为极2 800kV UdH分压器的通道2的测量数据故障所致。

三、UdH测量通道检查处理过程

（一）分压器工作原理说明

分压器由高压臂、低压臂、二次分压板和电光转换模块组成，分压器原理图详见图6。光电转换模块将电压信号传输到直流测量系统，直流测量系统再将测量信号分发至所有控制保护系统。图7为7块二次分压板的外观图，7块分压板的背后即为低压臂。根据原理图可知，二次分压板的输入端黑线应可靠接地。

图6：分压器原理图

图7：二次接线盒内部图

（二）故障排查

检查发现接线盒的接地螺栓处仅有6根黑色接地线（7块分压板应该有7根接地线）。拆除所有二次分压板发现编号5的分压板的输入端接地线被放置在低压臂板卡和接线盒背板之间的位置，拔出后确认该接地线未紧固到接线柱，现场检查照片详见图8。

图8：现场检查照片

四、故障检查结果

分压器编号为5的二次分压板输入接地线未可靠接地，5号分压板无法正常工作，导致极2双阀组解锁不成功。