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1、RD6P07-04.rev 00桂林桂林SVCSVC兼融冰装置控制保护系统兼融冰装置控制保护系统南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司二零一零年三月二零一零年三月融冰控制部分融冰控制部分RD6P07-04.rev 00n为什么采用直流融冰什么采用直流融冰对于交流电来说，线路中不光是电阻，还有电感，要消耗大量对于交流电来说，线路中不光是电阻，还有电感，要消耗大量无功功率，对于电力主干网，特别是无功功率，对于电力主干网，特别是500kV及以上的线路，交流及以上的线路，交流融冰需要消耗的无功功率非常大，现有的变电站是无法满足。而融冰需要消耗的无功功率非常大，现有的变电站是无法满足。而对于直
2、流电来说，线路中只有电阻，所有电流都用来生产热量用对于直流电来说，线路中只有电阻，所有电流都用来生产热量用于融冰，消耗的功率小得多。于融冰，消耗的功率小得多。交流电压不方便连续调节，很难满足不同长度线路的融冰需要；交流电压不方便连续调节，很难满足不同长度线路的融冰需要；直流融冰装置可以方便、快速、连续的调节直流输出电压，一台直流融冰装置可以方便、快速、连续的调节直流输出电压，一台直流融冰设备可满足变电站内对不同长度线路的融冰需求。直流融冰设备可满足变电站内对不同长度线路的融冰需求。交流融冰电流不方便从交流融冰电流不方便从0缓慢增大或减小，会对电网及融冰设备缓慢增大或减小，会对电网及融冰设备造成
3、很大的冲击；直流融冰设备可以将电流缓慢、连续的增大或造成很大的冲击；直流融冰设备可以将电流缓慢、连续的增大或减小，对电网和融冰设备本身都没有冲击。减小，对电网和融冰设备本身都没有冲击。RD6P07-04.rev 00n融冰的基本控制方式：融冰的基本控制方式：直流融冰装置的基本控制方式为定电流控制。直流融冰装置的基本控制方式为定电流控制。电电流流控控制制系系统统的的主主要要目目的的是是在在交交流流和和直直流流扰扰动动下下仍仍保保持持本本融融冰冰装装置置直直流流电电流流恒恒定定。正正常常工工况况下下，整整流流器通过快速调节器通过快速调节alphaalpha角来保持直流电流恒定。角来保持直流电流恒定
4、。当当执执行行电电流流改改变变指指令令时时，直直流流电电流流线线性性地地以以运运行行人人员设定的电流升降速率变化至预定的电流定值。员设定的电流升降速率变化至预定的电流定值。 RD6P07-04.rev 00n电流控制的基本流控制的基本过程：程：电电流流控控制制接接收收来来自自运运行行人人员员的的电电流流指指令令，电电流流升升降降速速度度，或或控控制制保保护护系系统统自自动动产产生生的的电电流流指指令令以以及及升升降降速速度度，与与整整个个系系统统工工况况一一起起进进行行逻逻辑辑运运算算得得到到最最终的电流指令。终的电流指令。 换换流流器器触触发发控控制制( (CFC)CFC)中中的的阀阀组组控
5、控制制接接收收来来自自电电流流控控制制的电流指令，产生的电流指令，产生alphaalpha指令。指令。 控控制制脉脉冲冲发发生生器器（CPGCPG）接接收收来来自自阀阀组组控控制制的的alphaalpha指指令令，并并将将alphaalpha指指令令转转换换成成120120 宽宽的的控控制制脉脉冲冲，送至送至VCUVCU。VCUVCU根根据据控控制制脉脉冲冲变变为为触触发发脉脉冲冲，并并送送至至每每个个晶晶闸闸管管实现触发。实现触发。RD6P07-04.rev 00n最小最小电流限制：流限制：桂林站融冰装置最小电流为桂林站融冰装置最小电流为4 450A50ARD6P07-04.rev 00n过
6、负荷限制荷限制 ： 过过负负荷荷限限制制根根据据在在当当前前环环境境温温度度条条件件下下，计计算算得得到到融融冰冰装装置置的的过过负负荷荷能能力力，对对电电流流控控制制输输出出的的电电流流指指令令进进行行限限幅幅。使使得得一一次次回回路路在在各各种种工工况况下下的的全全部部过过负负荷荷能能力力都都被被充充分分利利用用，而而不不会会因因为为设设备备过过应应力力而发生不希望的停运。而发生不希望的停运。 RD6P07-04.rev 00n线路开路路开路试验（OLT） ： 为为了了方方便便地地测测试试融融冰冰装装置置一一次次设设备备在在较较长长一一段段时时间间的的停停运运后后，或或检检修修后后的的绝绝
7、缘缘水水平平，以以及及验验证证装装置置触触发发系系统统工工作作正正常常，直直流流控控制制系系统统具具有有线线路路开开路路试试验验( (Open Line Test)Open Line Test)的功能。的功能。 RD6P07-04.rev 00nOLT功能描述功能描述：换流阀产生正极性的直流电压。换流阀产生正极性的直流电压。1212脉动桥峰值整流后得到直流电压：脉动桥峰值整流后得到直流电压： 上上式式表表明明直直流流电电压压从从 等等于于150150 开开始始递递增增，至至 等等于于6060 时时直直流流电电压压达达到到最最大大。上上式式只只在在电电流流为为零零的的时时候候才才成成立立。试试验
8、验时时，电电晕晕损损耗耗和和其其他他一一些些损损耗耗会会使使直流电压降低。闭环控制会降低直流电压降低。闭环控制会降低alphaalpha角来进行补偿。角来进行补偿。 RD6P07-04.rev 00nOLT的的试验方式：方式： 在在保保证证融融冰冰装装置置与与线线路路断断开开的的情情况况下下（直直流流隔隔刀刀打打开开/ /闭闭合合），运运行行人人员员可可以以从从后后台台将将融融冰冰装装置置选选择择进进入入OLTOLT试试验验模模式式，设设置置参参考考直直流流电电压压，解解锁锁换换流流阀阀，并并可可把把直直流流电电压压调调到到零零至至1.051.05倍倍额额定定电电压压之之间间的的任任一一数数值
9、值，以以测测试试换换流流阀阀等等设设备备以以及及与与之之相相连连管管母母的的绝绝缘缘水水平平。在在这这一一试试验验模模式式下下，控控制制保保护护设设备备自自动动闭闭锁锁所所有有断断线线类类保保护护及及能能够够闭闭锁锁换换流流阀阀的的直直流流欠欠压压保护，并提供保证试验期间设备安全的保护措施。保护，并提供保证试验期间设备安全的保护措施。 RD6P07-04.rev 00nOLT的控制模式：的控制模式：手动模式手动模式自动模式自动模式RD6P07-04.rev 00n顺序控制和序控制和联锁的主要目的主要目标：平稳地启动和停运直流融冰装置平稳地启动和停运直流融冰装置安全可靠地操作开关、隔离刀闸和接地
10、刀闸安全可靠地操作开关、隔离刀闸和接地刀闸安全可靠的控制模式或运行方式转换安全可靠的控制模式或运行方式转换 RD6P07-04.rev 00n顺序控制的内容：序控制的内容：交流线路的选择交流线路的选择换流极的连接换流极的连接/ /隔离隔离运行接线方式的选择与转换运行接线方式的选择与转换换流阀的起动与停运换流阀的起动与停运线路开路试验线路开路试验 顺序控制主要包含直流融冰装置启动和停运过程中的顺序操作，顺序控制主要包含直流融冰装置启动和停运过程中的顺序操作，各种控制模式和运行方式的切换。主要有：各种控制模式和运行方式的切换。主要有： RD6P07-04.rev 00n融冰装置运融冰装置运行状行状
11、态的互的互相相转换：（参考）顺控流程图（参考）顺控流程图（参考）主接线图（参考）主接线图RD6P07-04.rev 00n顺控流程控流程图：RD6P07-04.rev 00n主接主接线图：RD6P07-04.rev 00n检修状修状态（MAINTENANCE） ：交流开关打开交流开关打开交流隔刀打开交流隔刀打开所有直流隔刀打开所有直流隔刀打开融冰装置所有地刀闭合融冰装置所有地刀闭合 （参考）主接线图（参考）主接线图RD6P07-04.rev 00n冷冷备用状用状态（RFE） ：融冰装置地刀全部打开融冰装置地刀全部打开交流隔刀全部闭合交流隔刀全部闭合交流开关打开交流开关打开交流开关不处于锁定状态
12、交流开关不处于锁定状态极隔离极隔离变压器保护运行正常变压器保护运行正常阀冷却系统正常阀冷却系统正常 （参考）主接线图（参考）主接线图RD6P07-04.rev 00n交流交流连接状接状态（AC CONNECTED） ：融冰装置地刀全部打开融冰装置地刀全部打开交流隔刀全部闭合交流隔刀全部闭合 交流开关闭合交流开关闭合 交流开关不处于锁定状态交流开关不处于锁定状态 换流变已充电换流变已充电 变压器保护运行正常变压器保护运行正常阀冷却系统正常阀冷却系统正常 晶闸管正常晶闸管正常（参考）主接线图（参考）主接线图RD6P07-04.rev 00n热备用状用状态（RFO） ：换流变已充电换流变已充电极处于
13、闭锁状态极处于闭锁状态 电流参考值允许电流参考值允许 保护允许解锁保护允许解锁阀冷却系统正常阀冷却系统正常 没有保护闭锁命令没有保护闭锁命令晶闸管正常晶闸管正常极已连接极已连接（参考）主接线图（参考）主接线图RD6P07-04.rev 00n运行状运行状态/ /OLT状状态：（参考）主接线图（参考）主接线图n运行状态：从热备用状态解锁进入运行状态。运行状态：从热备用状态解锁进入运行状态。nOLTOLT状态状态: :在交流连接后进入空载加压试验，并在交流连接后进入空载加压试验，并解锁即可进入开路试验状态。解锁即可进入开路试验状态。RD6P07-04.rev 00n融冰方式控制：融冰方式控制：（参
14、考）主接线图（参考）主接线图RD6P07-04.rev 00n融冰方式的选择：融冰方式的选择：（参考）主接线图（参考）主接线图1-11-1融冰方式融冰方式 (A|C, B|C, A|B)1-21-2融冰方式融冰方式(A|BC, AB|C) RD6P07-04.rev 00n手手动相序相序组别切切换：（参考）主接线图（参考）主接线图当当直直流流融融冰冰装装置置处处于于极极隔隔离离时时，点点击击“下下一一组组导导线线”按钮，只会切换相序组别方式按钮，只会切换相序组别方式（空切）；（空切）；当当直直流流融融冰冰装装置置处处于于极极连连接接时时，点点击击“下下一一组组导导线线”按按钮钮，除除了了会会切
15、切换换相相序序组组别别显显示示的的切切换换外外，还还会会对相应的直流隔刀进行自动的切换；对相应的直流隔刀进行自动的切换；当当直直流流融融冰冰装装置置处处于于解解锁锁运运行行时时，点点击击“下下一一组组导导线线”按按钮钮，相相序序组组别别的的显显示示会会随随之之切切换换，并并且且会会将将极极闭闭锁锁，然然后后进进行行相相应应的的直直流流隔隔刀刀的的倒倒闸闸操操作作，最最后再自动地起极到原来运行的电流指令值。后再自动地起极到原来运行的电流指令值。RD6P07-04.rev 00n自自动融冰模式：融冰模式：（参考）主接线图（参考）主接线图在极隔离状态时，将控制模式选为自动；在极隔离状态时，将控制模式
16、选为自动；设定融冰总时间（设定融冰总时间（minmin），），融冰过程分段数（融冰过程分段数（n n）；）；操作隔刀开关等设备，使融冰装置进入操作隔刀开关等设备，使融冰装置进入RFORFO状态；状态；输入升降速率和电流定值解锁。输入升降速率和电流定值解锁。 融冰装置在自动模式下按设定的总时间和融冰过程分融冰装置在自动模式下按设定的总时间和融冰过程分段数运行结束后，自动将极隔离，进入交流连接状态。段数运行结束后，自动将极隔离，进入交流连接状态。RD6P07-04.rev 00n联锁的的实现： 联锁主要包含控制保护程序中的联锁逻辑。联锁主要包含控制保护程序中的联锁逻辑。 RD6P07-04.rev
17、 00n联锁的范的范围主要包括：主要包括：交流开关；交流开关；直流侧隔离刀闸；直流侧隔离刀闸；融冰方式切换；融冰方式切换；相序组别切换；相序组别切换； 控制模式切换；控制模式切换；RD6P07-04.rev 00n联锁的基本原的基本原则：不带负荷闭合隔离刀闸；不带负荷闭合隔离刀闸；不带负荷拉开隔离刀闸；不带负荷拉开隔离刀闸； 地刀合闸时，不闭合隔离刀闸；地刀合闸时，不闭合隔离刀闸； 接地刀闸闭合时，不闭合交流开关；接地刀闸闭合时，不闭合交流开关； 极解锁时，不拉开交流开关；极解锁时，不拉开交流开关； RD6P07-04.rev 00n系系统切切换：控制保护系统为冗余的双重化系统控制保护系统为冗
18、余的双重化系统；系系统统切切换换遵遵循循如如下下原原则则：在在任任何何时时候候运运行行的的有有效效系系统应是双重化系统中较为完好的那一重系统。统应是双重化系统中较为完好的那一重系统。 RD6P07-04.rev 00n控制保控制保护设备状状态及切及切换：控制设备四种状态控制设备四种状态active（运行）（运行）standby（备用）（备用）service（服务）（服务）test（试验）（试验） RD6P07-04.rev 00n切切换原原则：双重化的控制系统在任何时刻都只能有一个系统是双重化的控制系统在任何时刻都只能有一个系统是active状态。状态。只只有有active系系统统发发出出的的
19、命命令令是是有有效效的的，处处于于standby的的系系统统时时刻刻跟跟随随active系统的运行状态。系统的运行状态。发发生生系系统统切切换换时时，只只能能切切换换至至正正处处于于standby状状态态的的系系统统，不不能能切换至处于其他状态的系统。切换至处于其他状态的系统。当当系系统统需需要要检检修修时时，一一般般从从备备用用系系统统开开始始，将将其其切切换换至至Test状状态态，检修完毕后重新投入到检修完毕后重新投入到Service状态。状态。 RD6P07-04.rev 00n系系统故障及切故障及切换原原则：控制设备故障：轻微故障、严重故障、紧急故障。控制设备故障：轻微故障、严重故障、
20、紧急故障。轻轻微微故故障障是是指指不不会会对对正正常常功功率率输输送送产产生生危危害害的的故故障障，因因此此轻轻微微故故障不会引起任何控制功能的不可用；障不会引起任何控制功能的不可用；发发生生严严重重故故障障的的系系统统在在另另一一系系统统可可用用（处处于于Active或或者者Standby状状态态）的的情情况况下下应应退退出出运运行行，若若另另一一系系统统不不可可用用（不不是是处处在在Active或或者者Standby状状态态），则则该该系系统统还还可可以以继继续续维维持持直直流流系系统统的运行；的运行；发生紧急故障的系统将无法继续控制直流系统的正常运行。发生紧急故障的系统将无法继续控制直流系统的正常运行。当两个系统处于相同故障等级的情况下，系统不发生切换。当两个系统处于相同故障等级的情况下，系统不发生切换。 RD6P07-04.rev 00谢谢谢谢! !
