直流分压器隔离放大器失电闭锁异常分析

作者： 国自电气 时间：2024-07-10 09:19:16 阅读：29

1.1    直流分压器隔离放大器失电闭锁异常某站调试期间，试验时发现极母线直流分压器隔离放大器失电后，会输出峰值为-3500kV左右的反向电压，折合到隔离放大器侧实际输出值为-21V左右，衰减时间为3s左右。

1.2    整流侧和逆变侧隔离放大器失电仿真波形分析利用RTDS（real time digital simulation，RTDS）对整流侧和逆变侧极母线隔离放大器失电进行仿真，发现若整流侧主用系统的极母线隔离放大器失电，控制系统测量到反向高电压，控制方式由电流控制切换为熄弧角电压控制，触发角升高至160°左右，直流电压降低，直流电流降至0A。

控制系统实时检测极母线直流电压的计算值与测量值，若相差较大，将发故障报警信号并切换系统。但直流电流降至0A后，控制系统会退出直流电压检测功能，导致直流电压长时间不能恢复，若其低于直流线路低电压保护定值0.3p.u.且超过4s，重启不成功后闭锁极。正常运行时，直流系统控制器通过互相限幅来实现控制方式的转换，整流、逆变两侧熄弧角控制器均限制电压控制器输出的最大值，整流侧电压控制器限制电流控制器输出的最小值，逆变侧电压控制器限制电流控制器的最大值。逆变侧主用系统极母线直流分压器隔离放大器失电后，电压控制器动作减小触发角以降低直流电压，若控制系统检测到直流电压低于0.6p.u.，则将关断角γ调整为熄弧角控制的输出值，以避免直流电压持续降低。同时由于直流电流不为0A，控制系统检测到极母线直流电压的计算值和测量值相差较大，延时1s切换系统，直流系统恢复，未导致闭锁。整流侧和逆变侧中性母线直流分压器隔离放大器失电后，如果控制系统检测到中性母线电压的测量值与计算值相差较大也会切换系统，不会导致直流闭锁。

2、解决措施

目前站内所能用的直流分压器隔离放大器有2种型号，额定电压分别为±10V和±25V，其中额定电压为±25V的隔离放大器存在失电后输出高电压的问题，额定电压为±10V的隔离放大器不存在该问题。额定电压为±10V的隔离放大器失电后，其输出电压直接降至0V，未出现反向高电压。额定电压为±10V的隔离放大器与额定电压为±25V的隔离放大器的工作原理基本一致，均将直流电压信号变换为方波信号，通过小型变压器实现电气回路的隔离，且输出回路中均配置了阻容滤波回路。额定电压为±10V的隔离放大器的滤波回路储存的能量较少，失电后释放时可被回路吸收并快速衰减。但额定电压为±25V的隔离放大器由于电压相对较高，滤波回路储存的能量多，失电后释放的能量不能快速衰减，导致输出出现反向过压的现象。技术规范要求直流分压器二次回路额定电压为5V，且极母线直流电压与中性母线直流电压量程分别为1.5倍和4倍额定直流电压。为满足量程要求，极母线直流分压器应选用±10V（2倍额定电压）量程的隔离放大器，中性母线应选用±25V（5倍额定电压）量程的隔离放大器。为统一设备型号，设备厂家将扎青直流以后工程中的极母线、阀组间及中性母线直流分压器均选用了±25V量程的隔离放大器，可能导致直流闭锁。将额定电压为±25V的极母线直流分压器隔离放大器更换为额定电压为±10V的隔离放大器可解决该问题。

3、结语

某站调试期间发现直流分压器隔离放大器存在单一元件故障导致直流闭锁的隐患，对该问题进行分析并提出了解决措施，对其他工程具有借鉴意义。对已投运的工程可结合停电检修完成隔离放大器的换型工作。新建工程应避免采用可能带来上述隐患的隔离放大器。对新建工程，建议在技术规范书中明确直流分压器采用光信号传输，避免采用电信号传输带来的屏蔽难以处理、故障后分析困难等问题。