電力生產防止直流換流站設備損壞和單雙極強迫停運事故的重點要求

21防止直流換流站設備損壞和單雙極強迫停運事故的重點要求21.1防止換流閥損壞事故21.1.1加強換流閥及閥控系統(tǒng)設計、制造、安裝、投運的全過程管理，明確專責人員及其職責。21.1.2對于換流閥及閥控系統(tǒng)，應進行赴廠監(jiān)造和驗收。監(jiān)造驗收工作結束后，赴廠人員應提交監(jiān)造報告，并作為設備原始資料分別交建設和運行單位存檔。21.1.3新建直流工程每個單閥中應具有一定數量的冗余晶閘管。各單閥中的冗余晶閘管數應不小于12個月運行周期內損壞的晶閘管數期望值的2.5倍，且不應少于3級晶閘管。21.1.4換流閥應采用阻燃材料，并消除火災在換流閥內蔓延的可能性。閥廳應安裝響應時間快、靈敏度高的火情早期檢測報警裝置。閥廳火災報警系統(tǒng)宜投跳閘，確保閥廳出現火情時能夠及時停運直流，并自動停運閥廳空調通風系統(tǒng)。21.1.5換流閥安裝期間，閥塔內部各水管接頭應用力矩扳手緊固，并做好標記。換流閥及閥冷系統(tǒng)安裝完畢后應進行冷卻水管道壓力試驗。21.1.6換流閥冷控制保護系統(tǒng)至少應雙重化配置。閥冷控制系統(tǒng)應具備手動切換和系統(tǒng)故障情況下自動切換功能，防止單一元件故障不經系統(tǒng)切換直接跳閘出口。作用于跳閘的傳感器應按照三套獨立冗余配置，保護按照“三取二”原則出口，當一套傳感器故障時，采用“二取一”或“二取二”邏輯出口；當兩套傳感器故障時，采用“一取一”邏輯出口。當閥冷保護檢測到嚴重泄漏、主水流量過低或者進閥水溫過高時，應自動停運直流系統(tǒng)以防止換流閥損壞。21.1.7換流閥內冷系統(tǒng)主泵切換延時引起流量變化時，仍應滿足換流閥對水冷系統(tǒng)最小流量的要求。換流閥內冷系統(tǒng)投運前的調試期間應開展主泵切換試驗。21.1.8設計閥外風冷系統(tǒng)時，應充分考慮環(huán)境溫度、安裝位置等因素的影響，具備足夠的冷卻裕度。應考慮現場熱島效應，設計最高溫度應在氣象統(tǒng)計最高溫度的基礎上增加3至5℃。21.1.9冷卻系統(tǒng)管道不允許在換流站閥冷系統(tǒng)安裝施工現場切割焊接?，F場安裝前及水冷分系統(tǒng)試驗后，應充分清洗直至換流閥冷卻水滿足水質要求。21.1.10閥控系統(tǒng)應實現完全冗余配置，除光發(fā)射板、光接收板和背板外，其它板卡應能夠在換流閥不停運的情況下進行故障處理。閥控系統(tǒng)應全程參與直流控制保護系統(tǒng)聯調試驗。當直流控制系統(tǒng)接收到閥控系統(tǒng)的跳閘命令后，應先進行系統(tǒng)切換。21.1.11換流閥外水冷系統(tǒng)緩沖水池應配置兩套水位監(jiān)測裝置，并設置高低水位報警。噴淋泵首次啟動應檢測緩沖水池水位，水位低時禁止啟動。噴淋泵運行時，出現緩沖水池水位低報警時禁止停運噴淋泵。21.1.12換流閥外風冷系統(tǒng)風扇電機、換流閥外水冷系統(tǒng)風扇電動機及其接線盒應采取防潮防銹措施。21.1.13在寒冷地區(qū)，閥外冷系統(tǒng)冷卻器應裝設于防凍棚內，配置足夠裕度的暖風機，且具備低溫自動啟動、手動啟動功能，避免低溫天氣下閥冷系統(tǒng)設備結冰或凍裂。21.1.14閥廳設計應根據當地歷史氣候記錄，適當提高閥廳屋頂的設計與施工標準，防止大風掀翻屋頂，保證閥廳的防雨、防塵性能。21.1.15閥廳屋頂及室內巡視通道設計應考慮可靠的安全措施，避免人員跌落。21.1.16運行期間應記錄和分析閥控系統(tǒng)的報警信息，掌握晶閘管、光纖、板卡的運行狀況。當單閥內晶閘管故障數達到跳閘值-1時，應申請停運直流系統(tǒng)并進行全面檢查，更換故障元件，查明故障原因后方可再投入運行，避免發(fā)生擊穿或誤閉鎖。21.1.17運行期間應定期對換流閥設備進行紅外測溫，必要時進行紫外檢測，出現過熱、弧光等問題時應密切跟蹤，必要時申請停運直流系統(tǒng)處理。若發(fā)現火情，應立即停運直流系統(tǒng)，采取滅火措施，避免事故擴大。21.1.18檢修期間應對內冷水系統(tǒng)水管進行檢查，發(fā)現水管接頭松動、磨損、滲漏等異常要及時分析處理。21.1.19晶閘管換流閥運行15年后，每3年應隨機抽取部分晶閘管進行全面檢測和狀態(tài)評估。21.1.20新建換流站附近應有可靠水源，其水量和水質應滿足換流站消防事故情況下救援、應急搶修需要。21.2防止換流變壓器（油浸式平波電抗器）事故防止換流變壓器（油浸式平波電抗器）事故參考“防止大型變壓器損壞和互感器事故”措施執(zhí)行，還應注意以下方面。21.2.1換流變壓器及油浸式平波電抗器閥側套管不宜采用充油套管。換流變壓器及油浸式平波電抗器穿墻套管的封堵應使用非導磁材料。換流變壓器及油浸式平波電抗器閥側套管類新產品應充分論證，并嚴格通過試驗考核后再在直流工程中使用。21.2.2換流變壓器及油浸式平波電抗器應配置帶膠囊的儲油柜，儲油柜容積應不小于本體油量的8~10%，膠囊宜采用丁腈橡膠材質。21.2.3換流變壓器保護應采用三重化或雙重化配置。采用三重化配置的按“三取二”邏輯出口，采用雙重化配置的每套保護裝置中應采用“啟動＋動作”邏輯。新建和改建工程換流變壓器非電量保護跳閘觸點應滿足非電量保護三重化配置的要求，按照“三取二”原則出口。21.2.4換流變壓器回路電流互感器、電壓互感器二次繞組應滿足保護冗余配置的要求。21.2.5換流變壓器、油浸式平波電抗器戶外布置時，瓦斯繼電器、油流速動繼電器、壓力釋放閥等非電量保護裝置及表計應加裝防雨罩并采取措施防止帶電運行過程中防雨罩損傷電纜；非電量保護裝置接線盒的引出電纜應以垂直U型方式接入繼電器接線盒，避免高掛低用；電纜護套應具有防進水、防積水保護措施，防止雨水順電纜倒灌。換流變壓器分接開關不應配置浮球式的油流繼電器。21.2.6采用六氟化硫氣體絕緣的換流變壓器及油浸式平波電抗器套管、穿墻套管、直流分壓器等應配置六氟化硫壓力或密度繼電器，并分級設置報警和跳閘。作用于跳閘的非電量保護繼電器應設置三副獨立的跳閘接點，以便在非電量元件采用“三取二”原則出口，三個開入回路要獨立，不允許多副跳閘接點并聯上送，三取二出口判斷邏輯裝置及其電源應冗余配置。21.2.7換流變壓器、油浸式平波電抗器故障跳閘后，應自動切除潛油泵。21.2.8換流變壓器、油浸式平波電抗器就地控制柜、冷卻器控制柜和有載分接開關機構箱應滿足電子元器件長期工作環(huán)境條件要求且便于維護，控制柜內直流工作電源與直流信號電源應獨立。21.2.9換流變壓器鐵芯及夾件引出線采用不同標識，并引出至運行中便于測量的位置。21.2.10換流變壓器及油浸式平波電抗器應配置成熟可靠的在線監(jiān)測裝置，并將在線監(jiān)測信息送至后臺集中分析。21.2.11運行期間，換流變壓器及油浸式平波電抗器的重瓦斯保護以及換流變壓器有載分接開關油流保護應投跳閘。21.2.12換流變壓器、油浸式平波電抗器應配置油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置。油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置采購時應滿足入網檢測要求；對基建和改造安裝的油中溶解氣體在線監(jiān)測裝置，到貨后應做好安裝、驗收、運維、檢驗等工作。21.2.13定期對換流變壓器及油浸式平波電抗器進行紅外測溫，套管本體和端子導體的溫度（精確測溫）不應有躍變；相鄰相間套管本體和端子的導體溫度（精確測溫）不應有明顯差異。21.2.14換流變壓器分接開關檔位不一致時，首先通過遠方手動操作等方式將異常相換流變壓器分接開關檔位調至與正常相檔位相同。異常相分接開關無法調節(jié)且與正常相檔位差達到2檔及以上，可調整正常相分接開關檔位與異常相檔位相差1檔，故障處理過程中應避免保護動作，必要時申請換流變壓器停運。21.2.15換流變壓器和油浸式平波電抗器投運前應檢查套管末屏端子接地良好。若需更換末屏分壓器，應確認分壓器電容與套管主電容滿足匹配關系。21.2.16平波電抗器瓦斯繼電器與油枕相連的波紋聯管應為剛性連接，降低瓦斯繼電器振動加速度，避免共振。21.3防止失去站用電事故21.3.1換流站的站用電源設計應配置三路獨立、可靠電源，其中至少有一回應從站內交流系統(tǒng)引接。若三路電源中有兩路取自站外，則兩路站外電源應取自不同電源點，且為專線供電，不得采用T接、迂回供電和同桿架設方式。21.3.2站用電系統(tǒng)10kV母線和400V母線均應配置備用電源自動投切功能，并與閥外冷系統(tǒng)電源切換裝置的動作時間逐級配合，確保不因站用電源切換導致單、雙極閉鎖。21.3.3換流閥內冷卻系統(tǒng)兩臺主泵應冗余配置、主泵電源應相互獨立并取自不同的400V母線段。換流閥外冷卻系統(tǒng)由兩路400V電源經電源切換裝置分塔分段供電。換流變壓器冷卻系統(tǒng)由兩路400V電源經電源切換裝置供電。21.3.4站用電系統(tǒng)及閥冷卻系統(tǒng)應在系統(tǒng)調試前完成各級站用電源切換、定值檢定、內冷水主泵切換試驗。21.3.5直流換流站直流電源應采用三臺充電、浮充電裝置，兩組蓄電池組、三條直流配電母線（直流ａ、ｂ和ｃ母線）的供電方式。ａ、ｂ兩條直流母線為電源雙重化配置的設備提供工作電源，ｃ母線為電源非雙重化的設備提供工作電源。雙重化配置的二次設備的信號電源應相互獨立，分別取自直流母線ａ段或者ｂ段。21.3.6當失去一路站用電源時應盡快恢復其供電。當僅剩一路電源時，換流站應立即向調度機構匯報。21.4防止外絕緣事故21.4.1在設計階段，應充分考慮當地污穢等級，結合直流設備易積污的特點，參考當地長期運行經驗及環(huán)境污染發(fā)展情況，并進行專題研究來設計直流場設備外絕緣強度。21.4.2對于新電壓等級的直流工程，應通過絕緣配合計算合理選擇避雷器參數。21.4.3密切跟蹤換流站周圍污染源及污穢度的變化情況，加強環(huán)境氣象監(jiān)測，應定期開展污穢度及污閃風險評估，據此及時采取相應措施使設備爬電比距與所處地區(qū)的污穢等級相適應。21.4.4每年應對已噴涂防污閃涂料的直流場設備絕緣子進行憎水性檢查，及時對破損或失效的涂層進行重新噴涂。若絕緣子的憎水性下降到3級，應考慮重新噴涂。21.4.5定期對直流場設備進行紅外測溫，建立紅外圖譜檔案，進行縱、橫向溫差比較，便于及時發(fā)現隱患并處理21.4.6惡劣天氣下加強設備的巡視，檢查跟蹤設備放電情況。發(fā)現設備出現異常放電后，及時匯報，必要時申請降壓運行或停電處理。若發(fā)現交流濾波器開關有放電現象，應申請調度暫停功率調整，減少交流濾波器開關分合操作。21.5防止直流控制保護設備事故21.5.1直流控制系統(tǒng)應采用完全冗余的雙重化配置。每套控制系統(tǒng)應有獨立的硬件設備，包括主機、板卡、電源、輸入輸出回路和控制軟件，每極各層控制設備間、極間不應有公用的輸入/輸出（I/O）設備。在兩套控制系統(tǒng)均可用的情況下，一套控制系統(tǒng)任一環(huán)節(jié)故障時，應不影響另一套系統(tǒng)的運行，也不應導致直流閉鎖。21.5.2直流保護應采用分區(qū)設置，各區(qū)域交界面應相互重疊，防止出現保護死區(qū)。每一區(qū)域均應配置主、后備保護。21.5.3采用雙重化配置的直流保護（含換流變保護及交流濾波器保護），每套保護應采用“啟動+動作”邏輯，啟動和動作元件及回路應完全獨立。采用三重化配置的直流保護（含換流變壓器保護），每套保護測量回路應獨立，應按“三取二”邏輯出口，任一“三取二”模塊故障也不應導致保護誤動和拒動。電子式電流互感器的遠端模塊至保護裝置的回路應獨立，純光纖式電流互感器測量光纖及電磁式電流互感器二次繞組至保護裝置的回路應獨立。21.5.4直流控制保護系統(tǒng)應具備完善、全面的自檢功能，自檢到主機、板卡、總線、測量等故障時應根據故障級別進行報警、系統(tǒng)切換、退出運行、停運直流系統(tǒng)等操作，且給出準確的故障信息。直流保護系統(tǒng)檢測到測量異常時應可靠退出相關保護功能，測量恢復正常后應確保保護出口復歸再投入相關保護功能，防止保護不正確動作。21.5.5直流控制保護系統(tǒng)的參數應由成套設計單位通過系統(tǒng)仿真計算、設備能力校核給出設計值，經過二次設備聯調試驗驗證。當電網結構發(fā)生變化時，成套設計單位應對控制保護系統(tǒng)參數的適應性進行校核。21.5.6直流光電流互感器二次回路應簡潔、可靠，光電流互感器輸出的數字量信號宜直接輸入直流控制保護系統(tǒng)，避免經多級數模、模數轉化后接入。21.5.7直流控制保護裝置安裝應在控制室、繼電器室等建筑物土建施工完成并且聯合驗收合格后進行，不得與土建施工同時進行。在設備室達到要求前，不應開展控制保護設備的安裝、接線和調試；在設備室內開展可能影響潔凈度的工作時，須采用完好塑料罩等做好設備的密封防護措施。當施工造成設備內部受到污穢、粉塵污染時，應返廠清洗并經測試正常后方可使用；如污染導致設備運行異常，應整體更換設備。21.5.8換流站所有跳閘出口觸點均應采用常開觸點。21.5.9換流站戶外端子箱、接線盒、插頭等防護等級（IP）最低應達到IP55。21.5.10現場注意控制直流控制保護系統(tǒng)運行環(huán)境，監(jiān)視主機板卡的運行溫度、清潔度