南桥换流站交流P13/42控制系统改造技术要点

摘要:南桥500kV交直流变电站（以下简称南桥站）集直流换流站与交流变电站于一身，是连接华中与华东电网的枢纽，在上海电网中占有举足轻重的地位。站内直流部分为双极500kV系统，交流部分包括500kV、220kV、35kV三个电压等级，其中500kV侧为3/2接线方式，220kV侧为双母线双分段双旁路的接线方式，35kV侧由两段独立的母线、主变电抗器及站用变组成。

关键词:换流站 P13/42控制系统 改造

1、交流P13/42控制系统改造情况

交流P13/42改造工程对站内交流500kV、220kV、35kV及站用电系统的控制、测量、信号、开关闸刀电气联闭锁回路进行改造，新增500kV控制回路断线监视回路，新增微机五防装置及回路。五防闭锁通过把遥控闭锁继电器的常开接点串连在闸刀控制回路中，实现闭锁功能，避免由于自动化系统故障以及电磁干扰引起的一次设备的误动。（各回路纵向采用电气联闭锁加软件闭锁，母线横相及主变高、中、低采用五防闭锁加软件闭锁）。

2、工程实施中的技术要点

由于南桥站地位特殊不可能全站停电，交流部分改造按回路单元翻接，并且在改造完之前交流部分是两个控制系统同时运行（即新系统与原P13系统同时运行）。因此，如何确保在新系统逐步投入、旧系统逐步退出的动态改造过程中两系统的安全可靠运行成为改造实施的一大难点。此外，由于本次改造还涉及增加开关闸刀的纵向电气联闭锁及五防联锁，如何合理安排停电计划，即保证试验的完整性又避免重复停电也成为翻接工作实施前必须考虑的。再者，翻接中如何避免影响站内公共回路如220kV电压切换回路、双系统的同期运行、220kV母差、500kV及220kV母线电压等，做好运行回路与工作回路的隔离、避免N600多点接地及漏接地等等都是不可忽视的环节。

以下就南桥站交流P13现场改造的方案及流程做简单的介绍：

2.1 过渡模拟屏（板）方案

由于两个系统都具有软件联闭锁、同期判别等功能，对系统的一次状态及相关模拟量都有要求，要保证在翻接中两个系统同时能安全可靠且独立的运行，就必须保证两个系统采集信号的完整性和正确性。为此，提出了设立过渡模拟屏（板）的方案,为翻接前P13/42系统及翻接后的新系统提供与一次设备状态一致的模拟信号。

过渡模拟屏（板）的设立是本次交流改造的施工核心，它既能为设备调试提供方便，又能在回路翻接期间保证两个系统的可靠运行。

2.2 联闭锁试验方案及一次设备停役配合

为满足防误操作，最大程度的保证设备和人身安全，新交流监控系统包括5个层次的闸刀联锁，分别为：机械闭锁、电气闭锁、测控闭锁、五防闭锁和后台闭锁。

为配合回路翻接及相关联锁试验，经运行、检修、调度、运方等各部分讨论，南桥站交流改造的停电原则如下：(1)220kV侧翻接按间隔停电为原则，各间隔停役期间相应旁母陪停。各间隔停役的最后两天220kV母线陪停，最后1天母差停用，以配合母刀的翻接及试验。(2)220kV母联（分段）、母线及涉及直流系统部分设备利用直流大修期间的母线轮停机会进行翻接。(3)500kV侧翻接按出线停电为原则。在上、下半串翻接工作完成后，须安排2天整串停电，做整串的联闭锁试验，整串回路停电安排应连续，以避免跨串停役工作。(4)对于主变串，为保证现场工作的有序性和安全性，停电流程为先停500kV整串，后停220kV母线，500kV侧整串停电时间为主变工作结束前的最后第3-4天。另为避免主变的重复停电，主变串的线路先停。(5)由于500kV母线停役时间放在最后。母线侧闸刀及其接地刀待母线停役时再翻入新控制系统，在各串停役时不于工作，复役操作时由原交流P13系统控制操作。

2.3 结合直流大修，减少危险源

为避免重复停电、保证母线设备、母联、分段及旁路等翻接时最小程度的影响直流系统的正常运行，该部分设备的翻接工作穿插于直流大修期间。

此外，由于换流变、滤波器间隔逻辑闭锁在交流P13/42系统完成，逻辑闭锁信号和合、分命令通过交直流接口设备由直流控制保护系统向交流P13系统传递。由于信号翻接一旦错误可能影响到另一极的正常运行，因此这部分回路的翻接及试验安排在双极停运时进行。

2.4 整合其它工程项目，避免线路重复停电

由于改造翻接工作需要较长时间的线路停电配合，合理整合交流P13改造与南桥站近期实施的其它工程项目可避免线路的重复停电和二次回路的重复改造，节约施工成本、提高人工效率。

2.5 翻接工作中对二次公共回路的考虑及其它安全措施

本次改造与二次公共回路的交接面更广，必须提前做好这部分工作的细致安排、制定具体的安全措施。另外，过渡期间属于非正常运行阶段，无论调试人员还是运行人员都要做好相关措施，确保翻接期间的安全运行。

2.5.1 关于220kV母差

在母差内拆接线及试验必须做好相关的安全措施，拆除接线或连片断开处需做好明显标记，其它运行回路用绝缘胶带封掉。

2.5.2 关于220kV电压切换回路

由于该回路无法断电，会给翻接工作带来一定的危险，因此，在翻接前应查清回路、做好标记，在翻接时必须将带电部分隔离，用绝缘胶带封好，防止交、直流接地或二次回路误动。

2.5.3 关于同期及N600接地点

(1)由于同期判别的需要，母线电压及作为同期判别的条件之一压变小开关副接点在翻接完前要保证两个系统都能采集到。(2)进行电压回路翻接前，必须查明站内N600接地点，不可多点接地也不可无接地点。

2.5.4 关于过渡期间的运行安全措施

(1)已翻接的测控单元使用透明有机玻璃罩覆盖，接线端子用绝缘胶带封掉，防止误碰或误操作。(2)已翻接的测控单元改就地操作，防止后台误发遥控命令。(3)将模拟屏（板）的操作加入过渡期间的运行操作步骤内，保证模拟屏（板）与一次设备状态保持一致。

3、结语

为了保证500kV变电站在改造工程实施阶段的安全运行，在技术消化、停电计划安排、三措（组织措施、安全措施、技术措施）一案的编制和落实、施工计划安排、调试和试验工作的落实等等方面，经过一系列的精益化的实施，南桥站控制系统的成功改造已经成为以后500kV变电站运行中改造和实施的典范。