摘要：本文首先对换流站进行了介绍，接着对500KV常规直流换流站的运行方式进行了阐述，最后对500kV常规直流换流站运行方式及对策进行了探讨，以期为实现我国电力事业的更快、更好发展提供一些参考依据。
关键词：500KV常规直流换流站；运行方式；对策
国内外500KV直流输电系统中的换流站主要选用的是12脉动阀组，这样可以有效的减少交流滤波器的组数，使换流站的接线变得更加简单，进一步降低工程成本投入。通常来说，500KV常规直流输电系统的运行方式主要包括三种，即单极金属回线、单极大地回线以及双极大地回线。然而，在500KV常规直流换流站运行过程中，不可避免地会出现一些故障，影响其正常运行，因此，对500kV常规直流换流站运行方式及对策进行研究具有极其重要的现实意义。
1.换流站
换流站是指高压直流输电系统中为了把直流电转变为交流电或是把交流电转变为直流电，达到电能质量标准要求及电力系统稳定性、安全性要求而构建的站点[1]。换流站的设备主要包括如下几种：交流滤波器、换流变压器、避雷器、换流阀、直流滤波器、控制调节系统、直流滤波器、保护系统以及平波电抗器等。换流站的核心就是换流装置，其主要是由换流阀与换流变压器共同构成。换流站具有运行可靠、调节速度快、稳定、功耗小、造价低等特点。换流站的保护系统与控制调节系统可实现如下一些功能：把控电力潮流的方向，降低直流系统和交流系统所带来的干扰，停、送直流功率，换流站的各类参数进行监控，对潮流的数量及其他电气参量进行调节，对换流站的设备进行保护以及处理、阻止换流阀的非正常运作等。直流输电系统和换流站的运行可靠性及性能在很大程度上取决于控制调节系统的可靠性及性能，也是保证整个电力系统正常运作的基础，由此可见，换流站的保护系统及控制调节系统属于换流站的智能部分。
2.500KV常规直流输电系统的运行方式
2.1单极大地回线
单极大地回线是利用一根导线与大地形成直流侧的单极回路，两端换流站均必须进行接地处理，此种运行方式的大地如同直流输电线路的一根导线，经过它的电流为直流输电工程的运作电流。此种直流输电系统运行方式线路结构较为简单，可降低线路成本，然而其运行的灵活性及可靠性不是很理想，而且对接地极要求非常高，会在一定程度上增加接地极的成本。此种运行方式适用于高压海底电缆直流工程。单极大地回线接线方式见下图1。
图1 单极大地回线接线方式
2.2双极大地回线
500KV直流输电系统正常运作时采用的主要是双极大地回线接线方式，如两极不对称，接地极电流为双极电流差值；如两极对称时，接地极的运行电流通常较小，实际运作中接地极电流通常约为15A[2]。
2.3单极金属回线
单极金属回线是借助两根导线形成的直流侧单极回路，其中一根低绝缘导线（即金属返回线）用于取代单极大地架线方式中的地回线。采取此种运行方式，地中不会流经电流，可以有效的防止变压器磁饱和及电化学腐蚀等问题。为了提升运作的安全性、稳定直流侧的对地电压，必须对金属返回线的一端进行接地处理，其不接地端的最高运作电压为最大直流电流时在金属返回线上的压降。与单极大地回线运行方式相比，此种运行方式的成本较高，主要用于选取接地极较为困难或是不允许利用大地（或海水）为回线且输电距离较短的单极直流输电工程中。单极金属回线接线方式见下图2。
图2 单极金属回线接线方式
3.500KV常规直流换流站运行方式及对策
3.1双极运行方式
3.1.1双极运行时单极非计划停运
例如，在直流系统双极全压3000MW平衡运作的过程中，倘若出现单极非计划停运，极Ⅱ直流系统会发生紧急停运，以维持极Ⅰ直流系统长时间过负荷1.1倍运作，这时存在着较大的接地极电流，最高约3300A，主控站换流站应及时降低极Ⅰ直流系统功率，使其维持在1500MW，同时将其更改为金属回线运行方式或是在第一时间内向国调申请继续降低运作极功率，以免因运行极换流变中性点流过某些地网直流电流分量流，导致运行极换流变磁饱和，造成换流变磁饱和保护跳闸[3]。
3.1.2顺控操作
如大地转金属、直流场转非接地状态、极隔离、直流场转接地状态、极连接以及金属转大地等均属于500KV直流输电系统配置的顺控操作，倘若顺控操作不当，或是手动辅助操作顺序不正确，均有可能造成运行极直流闭锁，所以，在操作中应注意如下几方面：首先，在一极正常运作，而另一极检修或操作的情况下，应充分考虑到其可能给双极公共区域设备造成的影响。如果必须变动，应进行全面分析，采取单步操作，只有得到生产主管领导同意后，方可解除软件联锁，切不可采取非常规办法操作。其次，在转换手动顺控操作或直流保护动作时，如果顺控操作停留在某一步，应认真分析异常原因，切不可擅自更改直流场的接线形式，以免运行极直流闭锁。
3.2 OLT测试
500KV直流输电系统OLT测试又称极开路测试，其主要包括两种，即带线路极开路测试与不带线路极开路测试。在进行OLT测试时，可通过手动将直流电压施加于直流侧来检测直流侧长期停运后的绝缘。当直流线路故障或检修后，在正式恢复供电前，应由任一换流站对直流线路实施带线路极开路测试；在直流输电系统的控制系统或直流一次设备（如平波电抗器、极母线、阀厅内的设备等）出现二次故障或检修后，在正式送电前，应对有关换流站的故障或检修极实施不带线路极开路测试。在进行OLT测试时，应注意如下几点：首先，如果在进行OLT测试时，另一极采取的是金属回线运行方式，则有可能致使OLT测试极极母线出现差动保护动作。其次，OLT测试必须在单极大地回线的运行方式下开展，极功能应采取独立控制运行模式。
3.3交流滤波器投切操作
在实施交流滤波器倒闸操作的过程中，应对操作中无功控制可能给直流系统输送功能造成的影响加以全面考虑，以免因交流滤波器跳闸、投退而造成无功功率欠缺，导致直流闭锁或功率回降，在操作中应注意如下几点：首先，在实施交流滤波器替换操作时，应根据先投后切原则，把RPC转至MANUAL位置，先将备用滤波器投入其中，再将所需更换的滤波器切除。其次，在改变系统运行方式、升降功率时，严禁对滤波器进行手动投切操作。第三，如缺少备用交流滤波器，可用并联电容器来取代运作的交流滤波器，但必须达到绝对最小滤波器组数要求。如果无法达到绝对最小滤波器组数要求，则有可能导致功率发生回降。第四，在交流滤波器母线没有充电的情况下，切不可对有关交流滤波器小组开关进行操作。
4.结语
总而言之，500KV常规直流换流站的运行直接关系着整个电力系统的运行，应提高对其重视程度。在500KV常规直流换流站的运行过程中，应严格按照相关操作流程进行操作，做好相应的处理对策，这样方能保证500KV常规直流换流站的安全、稳定运行，保障我国电力事业的健康、稳定发展。
参考文献：
[1]郑映斌，罗范，ZHENGYing-bin，等.500kV常规直流换流站运行方式分析及对策[J].湖南电力，2013（5）.
[2]王剑坤.±500kV换流站直流场设备外绝缘故障原因及对策分析[J].低碳世界，2016（8）.
[3]魏杰，高海峰，黄瑞平，等.±500kV换流站直流场主设备典型外绝缘故障分析及对策[J].电网技术，2012（12）.
作者简介：
1张帅，男，1980年12月，硕士，工程师，国网湖北省电力公司检修公司特高压直流运检中心，443000
2吴剑波（19830110），男，硕士，高级工程师，国网湖北省电力公司检修公司特高压直流运检中心，443000
3韩帆（19811112），男，硕士，高级工程师，国网湖北省电力公司检修公司特高压直流运检中心，443000
4侯粹（19830101），女，大学，助理工程师，国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司，443000
论文作者:张帅1,吴剑波2,韩帆3,侯粹4
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/8
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