[实用新型]一种开关间隔状态判别装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，具体涉及一种开关间隔状态判别装置。

背景技术

某换流站500kV交流场采用2/3接线方式，结构简图如图1所示（已省略地刀、CT、PT等设备）：

极1高端、极1低端、极2高端、极2低端共四个阀组将直流侧功率通过交流线路送到电网；而交流滤波器一是用来消除阀组工作过程中产生的谐波，而是可以提供无功以供四个阀组工作过程中的消耗，同时多余的无功可以用于补偿交流系统的电压；正常情况下，交流场所有开关、刀闸均在合位，交流滤波器提供的无功除刚好满足四个阀组的消耗，另外多余的无功也刚好维持交流母线电压在规定范围内（一般525kV～535kV）。

在实际运行过程中，可能出现500kV#1M与#2M只通过一串连接的工况，例如：

（1）第一串：5011、5012、5013间隔在连接状态；

（2）第二串：5021在连接状态，5023在隔离状态；

（3）第三串：5031在连接状态，5033在隔离状态；

（4）第四串：5041在连接状态，5042、5043在隔离状态；

（5）第五串：5051、5053在连接状态，5052在隔离状态；

（6）第六串：5061、5062在连接状态，5063在隔离状态。

同时满足工况（1）～（6）相当于#1M与#2M只通过第一串连接，此时，一旦由于某种原因导致5011间隔由连接状态变为隔离状态，#1M与#2M将完全隔离运行，而极2低端、极1高端、极1低端阀组仍然与交流滤波器有电气连接（均在#1M运行），仍然可以正常运行。而极2高端阀组虽然还可以通过5013以及5053间隔向交流线路1输送功率，但已与所有交流滤波器完全失去电气连接，此时，所有交流滤波器均无法向极2高端阀组以及#2M提供无功，一方面将导致极2高端阀组缺少无功而无法正常运行，另外一方面极2高端阀组工作过程中产生的大量谐波也无法消除从而威胁一次设备的运行，同时还会由于无功不足导致#2M电压降低，此时极2高端阀组继续运行对于系统而言是不利因素。因此，换流站设计了“母线分裂运行”这一保护功能，即当出现以上运行工况时，交流站控系统会判定交流母线分裂运行，并启动紧急停运至极2高端阀组。

判定母线分裂运行的逻辑在交流站控系统中实现，其中最关键点在于“#1、#2M无连接”，而要满足#1、#2M无连接这一条件，需要交流场的每一串中至少有一个间隔在隔离状态——该间隔开关及两侧刀闸三者中任意一个不在合位。在交流站控系统逻辑中，可以看到这一具体逻辑如图2所示（以5011开关为例）。

注：I1、I2、I3分别对50111刀闸、5011开关、50112刀闸是否处于合闸位置进行判定；辅助接点包括合闸位置辅助接点以及分闸位置辅助接点，开关或刀闸在合闸位置时，合闸位置辅助接点闭合，开关或刀闸在分闸位置时，分闸位置辅助接点闭合；KT继电器用于监视刀闸电机，电机过热时，KT继电器动作，接点闭合；SD为刀闸电机电源空开辅助接点，电源故障时SD接点闭合。

在交流站控逻辑中，对于I1、I3成立（即输入为1）的条件为：

a、刀闸合闸位置辅助接点闭合，且分闸位置辅助接点断开；

b、KT继电器动作接点断开；

c、SD接点断开。

I2（即输入为1）的成立条件为：开关合闸位置辅助接点闭合，且分闸位置辅助接点断开。

当且仅当I1、I2、I3均为1时，输出Q=I1AND I2AND I3=1，即交流站控判定5011开关间隔在连接状态，再经过逻辑非门取反后，即为5011开关间隔在隔离状态。

在换流站实际运行过程中，开关及刀闸的位置辅助接点、KT继电器、SD接点以及测控装置与交流站控之间的现场总线等都有出现故障的可能，并导致开关及刀闸实际上在“确定的合位”而I1、I2、I3状态位变为0，Q因此也变为0，最终导致交流站控误判该间隔在隔离状态，满足母线分裂运行的条件，最终导致相应阀组跳闸。

通过以上分析可知，即使开关及刀闸实际上在“确定的合位”，而由于开关及刀闸的位置辅助接点、KT继电器、SD接点以及测控装置与交流站控之间的现场总线等出现故障，都有可能导致交流站控误判开关间隔在隔离状态，最终导致母线分裂运行逻辑成立，相应阀组紧急停运的后果。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型的目的是提供一种开关间隔状态判别装置，其通过一种新型逻辑，可以彻底、有效地解决开关间隔实际在连接状态，而交流站控系统误认为其在隔离状态的逻辑设计缺陷。