特高壓直流換流站每極采用2個(gè)12脈動(dòng)換流器的接線方案，每一個(gè)換流器都可以獨(dú)立運(yùn)行或與其它換流器進(jìn)行組合運(yùn)行，直流系統(tǒng)這種靈活的接線特點(diǎn)有利于換流站施工建設(shè)期間實(shí)現(xiàn)分期投運(yùn)，盡早發(fā)揮直流輸電工程的輸電效益。

　　根據(jù)直流換流站可以模塊化建設(shè)投運(yùn)的規(guī)律和以往工程經(jīng)驗(yàn)，從工程施工到全站設(shè)備完全投運(yùn)可以劃分為六個(gè)階段：

　　階段1：交流系統(tǒng)帶電；階段2：直流單極低端換流器帶電；階段3：直流雙極低端換流器帶電；階段4：直流單極高端換流器帶電；階段5：直流雙極高端換流器帶電；階段6：直流場(chǎng)全部帶電。

　　上述六個(gè)階段的劃分實(shí)現(xiàn)了根據(jù)工程進(jìn)度的不同實(shí)行分階段送電，由于在各個(gè)階段過渡期間設(shè)備帶電運(yùn)行與工程施工調(diào)試同步進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)帶電運(yùn)行設(shè)備、安裝調(diào)試設(shè)備同時(shí)存在，因此存在較高的安全風(fēng)險(xiǎn)。為了保證投運(yùn)設(shè)備正常運(yùn)行及后續(xù)施工的安全需要，在不同階段需要制定并執(zhí)行一次系統(tǒng)設(shè)備帶電隔離、二次系統(tǒng)接線隔離、控制保護(hù)系統(tǒng)軟件隔離等安全隔離措施，以防止在此期間造成各種不必要的安全生產(chǎn)事故。

　　隨著直流場(chǎng)設(shè)備和各個(gè)閥組單元完成安裝調(diào)試，在交流系統(tǒng)帶電安全隔離措施的基礎(chǔ)上，需要對(duì)原有的安全隔離方案進(jìn)行調(diào)整，以保證閥組單元的順利接入。本文結(jié)合錦蘇直流工程蘇州換流站對(duì)有代表性的交流系統(tǒng)帶電階段和極1單極低端換流器帶電階段的安全隔離措施進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

　　1. 交流場(chǎng)帶電安全隔離措施

　　交流場(chǎng)帶電安全隔離的目的是實(shí)現(xiàn)換流站交流場(chǎng)帶電運(yùn)行后，直流場(chǎng)設(shè)備的施工和控制保護(hù)的調(diào)試不會(huì)對(duì)交流場(chǎng)帶電設(shè)備造成影響，使設(shè)備帶電運(yùn)行與工程施工調(diào)試同步進(jìn)行。

　　1.1一次設(shè)備帶電范圍

　?。?）500kV交流場(chǎng)；（2）500kV交流濾波器場(chǎng)；（3）500kV及高壓站用變；（4）35kV站用變；（5）10kV開關(guān)室；（6）公用400V站用電室。

　　1.2一次設(shè)備安全隔離措施

　　斷開500kV交流場(chǎng)到極1高端、極2低端、極2高端、極2低端換流變壓器的引線，換流變進(jìn)線CVT屬于帶電范圍，換流變引線的接引位置如圖1和圖2所示，所斷開的引線需要綁扎牢靠，并做好換流變引線的接地措施。

　　圖1換流變進(jìn)線解引位置示意圖（解引前）

　　1.4.1直流閥組控制系統(tǒng)（CCP）與交流控制系統(tǒng)（ACC）間的聯(lián)鎖回路

　　根據(jù)設(shè)計(jì)原理，四個(gè)閥組控制主機(jī)分別與相應(yīng)的交流進(jìn)線間隔的交流控制主機(jī)存在一些聯(lián)鎖信號(hào)，主要用于換流變進(jìn)線開關(guān)和隔刀遙控操作的允許條件[5]，以及CCP請(qǐng)求ACC執(zhí)行的順序控制操作，信號(hào)名稱及功能具體見表1：

　　表1交、直流系統(tǒng)間的聯(lián)鎖信號(hào)

　　1.5輔助系統(tǒng)要求

　　為了確保換流站現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全以及一、二次設(shè)備的安全運(yùn)行和監(jiān)控，交流系統(tǒng)帶電階段需要確保以下輔助系統(tǒng)已經(jīng)投入運(yùn)行，并且工作正常。

　　（1）站用直流電源系統(tǒng)；（2）消防系統(tǒng)；（3）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；（4）圖像監(jiān)視；（5）空調(diào)系統(tǒng)；（6）呼叫系統(tǒng)。

　　2. 極1低端帶電安全隔離措施

　　極1低端帶電安全隔離的目的是實(shí)現(xiàn)換流站極1低端的帶電運(yùn)行和功率輸送，同時(shí)確保其它直流場(chǎng)設(shè)備的施工和控制保護(hù)的調(diào)試不會(huì)對(duì)極1低端的正常生產(chǎn)運(yùn)行造成影響。

　　2.1一次設(shè)備帶電范圍

　　極1低端帶電范圍如圖3所示，在交流系統(tǒng)帶電的基礎(chǔ)上還需增加一下帶電范圍：（1）極1低端換流變；（2）極1低端換流閥及極1低端閥廳設(shè)備；（3）極1低端閥冷系統(tǒng)；（4）極1直流場(chǎng)開關(guān)設(shè)備，包括極1直流濾波器設(shè)備；（5）雙極開關(guān)場(chǎng)設(shè)備。

　　極1低端帶電后，換流站可以開展極1低端閥組的空載升壓、功率輸送、金屬/大地回線轉(zhuǎn)換等一系列系統(tǒng)試驗(yàn)，試驗(yàn)成功完成后便可提前投入運(yùn)行，具備一定的直流功率輸送能力；從而達(dá)到設(shè)備的分期投運(yùn)，進(jìn)一步緩解直流線路受端地區(qū)的電力緊張局面。

　　2.2一次設(shè)備安全隔離措施

　　在交流帶電安全隔離措施的基礎(chǔ)上，恢復(fù)500kV交流場(chǎng)到極1低端換流變壓器的引線。

　　根據(jù)圖1所示，將80111隔刀、80112隔刀操作至“分閘”狀態(tài)，同時(shí)將控制位置打到“就地”，并拆除其一次連桿，完成帶電區(qū)域與極1高端閥組的電氣隔離；將02001隔刀、02002隔刀、80205隔刀操作至“分閘”狀態(tài)，同時(shí)將控制位置打到“就地”，并拆除其一次連桿，完成帶電區(qū)域與極2的電氣隔離。

　　風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估：此部分安全隔離措施如不完全實(shí)施，可能會(huì)造成調(diào)試極1高端閥組或極2高、低端閥組期間，誤將上述設(shè)備接入直流場(chǎng)帶電區(qū)域。

　　圖3極1低端設(shè)備帶電范圍示意圖

　　2.4二次設(shè)備安全隔離措施

　　2.4.1恢復(fù)與交流控制系統(tǒng)間二次接線

　　在交流系統(tǒng)安全隔離措施的基礎(chǔ)上，恢復(fù)與交流系統(tǒng)的二次接線，具體包括：（1）根據(jù)表1內(nèi)容，恢復(fù)極1高端閥組控制主機(jī)與相應(yīng)交流控制主機(jī)間的聯(lián)鎖信號(hào)，確保交流開關(guān)、刀閘的操作受控于直流系統(tǒng)的實(shí)際工況。（2）恢復(fù)極1高端閥組控制保護(hù)系統(tǒng)對(duì)交流進(jìn)線開關(guān)的跳閘和啟動(dòng)失靈回路，確保當(dāng)檢測(cè)到直流系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠成功跳開交流開關(guān)。（3）恢復(fù)交流場(chǎng)到極1高端閥組的進(jìn)線電流CT接線，確保換流變差動(dòng)和過流保護(hù)能夠正確出口。（4）恢復(fù)交流場(chǎng)到極1高端閥組的進(jìn)線電壓PT接線，使閥組控制系統(tǒng)能夠采集到同步電壓信號(hào)。（5）恢復(fù)交流場(chǎng)到雙極控制系統(tǒng)的母線電壓PT接線，使直流系統(tǒng)能夠完成無功控制。

　　風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估：此部分安全隔離措施如不完全實(shí)施，可能會(huì)造成保護(hù)跳閘無法出口、不能正常解鎖、解鎖后無功控制誤投入所有熱備用的濾波器小組等風(fēng)險(xiǎn)；因此需要著重注意。

　　2.4.2與其它直流控制保護(hù)設(shè)備的安全隔離

　　（1）后備跳閘回路

　　為了防止直流功率輸送期間控制主機(jī)故障后，控制命令無法下發(fā)，不能有效控制系統(tǒng)運(yùn)行，故配置了后備跳閘功能；當(dāng)極層控制主機(jī)全部故障時(shí)，會(huì)通過外部繼電器發(fā)出信號(hào)到本極的高、低端閥組開關(guān)接口屏柜內(nèi)的跳閘繼電器，然后出口跳開交流進(jìn)線開關(guān)；當(dāng)閥組層控制主機(jī)全部故障時(shí)，閥組開關(guān)接口屏內(nèi)的跳閘繼電器會(huì)直接出口。

　　由于極1低端帶電時(shí)期，極1高端、極2高端、極2低端直流控制保護(hù)系統(tǒng)尚處于調(diào)試階段，故需要從二次接線上斷開極1控制保護(hù)屏到極1高端控制保護(hù)屏的后備跳閘回路；以防止正常運(yùn)行的極1控制保護(hù)屏啟動(dòng)后備跳閘時(shí)，與調(diào)試中的極1高端控制保護(hù)屏相互影響[8-9]。

　?。?）閥組檢修開關(guān)

　　在主控樓控制室內(nèi)，將極1高端閥組檢修開關(guān)操作至“檢修”狀態(tài)，將極1低端閥組檢修開關(guān)操作至“運(yùn)行”狀態(tài)。

　　在特高壓工程中通常設(shè)置了閥組檢修開關(guān)功能，高、低端閥組檢修開關(guān)通過硬接點(diǎn)輸出兩個(gè)開關(guān)量信號(hào)分別接入本極的極層控制主機(jī)，若同一極的其中一個(gè)換流器需要進(jìn)行檢修或調(diào)試工作，為了不影響另外一個(gè)換流器的運(yùn)行，投入檢修開關(guān)將會(huì)在極層控制主機(jī)中屏蔽對(duì)檢修閥組的狀態(tài)監(jiān)控，對(duì)檢修閥組上傳的模擬量測(cè)量值置零（避免注流等工作使保護(hù)誤動(dòng)），同時(shí)將檢修閥組相應(yīng)的開關(guān)量置為正常的狀態(tài)，以免開關(guān)狀態(tài)信號(hào)丟失引起保護(hù)和控制條件誤判。

　?。?）軟件置數(shù)

　　特高壓工程中雙極層控制保護(hù)主機(jī)與極層控制保護(hù)主機(jī)之間，極層控制保護(hù)主機(jī)與本極的閥組層控制保護(hù)主機(jī)之間有總線通訊，用于系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換。為了防止極1高端、極2高端、極2低端控制保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試對(duì)極1低端帶電的影響，調(diào)試系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)間的總線故障會(huì)觸發(fā)運(yùn)行系統(tǒng)的三級(jí)故障，故需要在運(yùn)行的控制保護(hù)系統(tǒng)中進(jìn)行軟件置數(shù)，用于屏蔽調(diào)試系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)間的總線故障。

　　3. 安全隔離措施在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施效果

　　錦蘇工程同里換流站在交流場(chǎng)帶電階段、極1低端閥組帶電階段，嚴(yán)格按照上述的安全隔離方案進(jìn)行實(shí)施，帶電設(shè)備能夠安全運(yùn)行，其它設(shè)備能夠同步施工、調(diào)試，安全隔離措施效果顯著。

　　4. 總結(jié)

　　隨著國內(nèi)特高壓直流工程建設(shè)的日益成熟，在工程建設(shè)過程中換流站設(shè)備的分階段帶電投運(yùn)亦將會(huì)成為常態(tài)，作為安全生產(chǎn)和工程建設(shè)的保證，針對(duì)設(shè)備分階段帶電投運(yùn)的安全隔離措施的實(shí)施也是必須的，雖然目前國內(nèi)在特高壓領(lǐng)域采用多種技術(shù)特點(diǎn)，在設(shè)備的接口形式上有一定差異，但安全隔離措施的內(nèi)容則是一致的，因此本文對(duì)后期的特高壓直流工程施工、建設(shè)、調(diào)試、投運(yùn)有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。