500kV换流站直流极换流阀控制系统异常情况分析

刘蓓蒂（国网湖北省电力公司检修公司，湖北武汉430050）

500kV换流站直流极换流阀控制系统异常情况分析

刘蓓蒂（国网湖北省电力公司检修公司，湖北武汉430050）

针对湖北某换流站直流双极大地回线方式运行过程中出现换流阀控制不一致告警的异常情况，通过查找软件控制程序，找出其原因是换流阀控制系统板卡故障导致。

换流站；双极大地回线方式；换流阀控制系统

1 异常情况描述

某换流站直流双极大地回线方式600MW运行，单极极Ⅰ极控制保护主机PCPB系统发换流阀控制不一致告警，P1PCPA1主机在Standby（备用）状态，P1PCPB1主机在Active（值班）状态。

现场对极ⅠPCPB系统及换流阀控制单元VCU进行检查，未发现异常。将控制保护通讯终端连接到换流阀通讯系统（THM），发现THM未收到极ⅠVCU C柜U2层返回的Active（值班）指示信号。

阀控VCU B系统告警出来后，极ⅠPCPB系统仍然处于Active（值班）状态，没有退出到Service（退出）状态，且将极ⅠPCPB系统切换到Standby（备用）运行时阀控告警消失。

2 换流阀控制系统介绍

换流阀控制系统可分为三个部分：

TCU：位于阀塔的可控硅级中，每个可控硅级均有一个TCU单元。

VCU：位于阀厅巡视通道的VCU间内，每极阀控单元（VCU）分三相：VCA柜、VCB柜、VCC柜，每相VCU柜分两层：U2（对应Y桥）、U9层（对应D桥），每层的左侧为A系统，右侧为B系统（VCU的PS831板卡上侧为A系统，下侧为B系统），如图1所示。极控制保护系统（PCP）发送控制脉冲（CP）至VCU单元，经中央处理单元PS900板接入PS906板经逻辑电路进行处理，PS906板同时接收到IP和CP信号后，产生触发脉冲（FP）。其中PS900有两块是冗余配置，分别对应PCPA/B系统，一块PS906板对应触发16个可控硅，一个阀对应6块PS906板，PS906板不是冗余配置，PS906板故障将会导致直流系统停运。

图1 VCU U2层机架结构图

THM：位于极控制保护柜PCP内，通过PCP+2.H5层、PCP+2.H25层板卡与VCU通讯，并将故障晶闸管和VCU工作状态信息反馈给PCP主机的PCIA和PCIF处理（见图2）。

当换流阀可控硅两端电压超过约32V时，可控硅控制单元（TCU）发送指示脉冲（IP）至VCU单元，该信号通过光纤传送，由VCU单元内PS906板卡接收；说明晶闸管已承受正向电压，具备触发条件，阀控单元VCU准备触发。

图2 PCP、VCU、TCU通讯简图

3 检查及处理情况

3.1 连接THM进行检查

将控制保护通讯终端连至THM进行检查，发现极ⅠVCC柜+1.U2层出现Active信号不一致的故障信息。极ⅠVCC.U2层Active指示信号丢失，其余VCU板卡层的Active指示信号均正常。

图3 查看软件中报警信息

图4 查看T HM中的VCU状态指示

从软件中可以看出，当某一相PS900A板卡出现异常时，THM会监视到该位置Active信号的异常并发出Active状态不一致报警（见图5）。

3.2 极Ⅰ停电后检查

申请极Ⅰ停电后，极ⅠPCPB系统又发阀控不一致告警（告警代码4）。该代码说明VCU存在ENERGIZED（带电信号）状态不一致异常（见图6）。

此时极Ⅰ在停运状态，但THM监视到VCC状态仍为ENERGIZED状态，说明VCC盘B系统PS900A板卡传输的状态信号仍存在异常。与报警报文一致（见图7）。

从停运后检查的情况来看，开始阀控VCCB系统的PS900板卡故障是发展的，开始仅是Active信号不一致，而停运后又相继出现了ENERGIZED（带电信号）、inverter（逆变信

图5 T HM A CT I V E不一致报警信号软件逻辑

图6

号）均出现了不一致，说明PS900板卡的故障发展越来越严重。

3.3 更换PS900A板

图7 查看T HM中的VCU状态指示

对PS900A板进行更换，更换过程中对照旧板卡核对跳线位置，使用旧板卡的E2PROM芯片，确保更换板卡步骤正确无误。PS900A板卡更换完成后，经站内OLT试验正常。

4 结论

经过检查和分析，本次极ⅠPCPB系统发阀控系统“不一致”信号、可控硅监视故障是由于VCC盘B系统U2层的PS900板卡故障导致的，如果对故障板卡不及时进行检查更换，进一步发展可能会导致直流闭锁。更换该板卡后极Ⅰ阀控系统恢复正常。

TM721.1

A

2095-2066（2016）32-0062-02

2016-11-2

刘蓓蒂（1980-），女，工程师。