1 硬件回路描述

江陵站雙極110V直流負(fù)荷屏采用的是兩電三充的接線(xiàn)方式，即兩組蓄電池G1、G2，三臺(tái)充電機(jī)U1、U2、U3，其中A路直流電源取自母線(xiàn)W1，B路直流電源取自母線(xiàn)W2，A、B兩路電源相互好立，互不影響。而C路直流電源可取自母線(xiàn)W1，也可取自母線(xiàn)W2，由一切換把手S01進(jìn)行選擇。換流變分接開(kāi)關(guān)檔位變送器工作電源便是取自C路電源。如圖1所示：

 

以極1為例，一路110V直流電源經(jīng)EC屏換流變檔位控制電源小開(kāi)關(guān)Fshou先送至冷卻器控制柜，經(jīng)端子X(jué)101:1、2轉(zhuǎn)接后再送至分接開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，同時(shí)給兩個(gè)檔位變送器提供工作電源。當(dāng)分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，與機(jī)構(gòu)相連的兩個(gè)圓盤(pán)電阻盤(pán)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，類(lèi)似于滑動(dòng)變阻器，輸出兩個(gè)相同的電阻值分別送給兩個(gè)檔位變送器。檔位變送器的主要作用是將輸入的電阻量轉(zhuǎn)換成4-20mA信號(hào)量，其中一個(gè)送給ETCS A系統(tǒng)PS868測(cè)量板，另一個(gè)送給ETCS B系統(tǒng)PS868測(cè)量板，經(jīng)過(guò)PS830板邏輯計(jì)算后由總線(xiàn)傳輸給極控系統(tǒng)。如圖2所示。

 

2 軟件邏輯描述

換流變分接頭檔位的計(jì)算邏輯如圖3所示，PS868板采集到對(duì)應(yīng)檔位的4-20mA電流量后送至PS830板中，通過(guò)積分變換后乘以計(jì)算因子，再經(jīng)過(guò)補(bǔ)償計(jì)算，#后得到實(shí)際檔位值TCP。

 

在極控主機(jī)程序中，配置有較多的直流保護(hù)，且部分保護(hù)會(huì)受換流變分接頭檔位TCP變化的影響，會(huì)使得保護(hù)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)變化，甚至影響程序中保護(hù)判據(jù)的選擇。涉及到換流變分接頭檔位的主要有以下保護(hù)：

 

1）電壓應(yīng)力保護(hù)

查看保護(hù)邏輯，得出電壓應(yīng)力保護(hù)動(dòng)作判據(jù)如下：式中，UAC為單極六臺(tái)換流變中的#大值，保護(hù)的動(dòng)作后果為單極閉鎖。

 

3 隱患分析

由上述保護(hù)動(dòng)作邏輯判據(jù)可知，當(dāng)換流變分接頭檔位TCP發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起判據(jù)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)相應(yīng)變化。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，若換流變分接頭檔位TCP突然出現(xiàn)大幅變化，勢(shì)必對(duì)保護(hù)邏輯計(jì)算造成嚴(yán)重影響。極控系統(tǒng)為冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)，若控制系統(tǒng)其中一臺(tái)主機(jī)或某塊板卡故障造成換流變分接頭采樣值TCP出現(xiàn)大幅變化時(shí)，可能使得保護(hù)判據(jù)滿(mǎn)足而達(dá)到動(dòng)作出口條件，這時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)切換，故障系統(tǒng)會(huì)退出運(yùn)行，確保保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)作。但根據(jù)換流變分接開(kāi)關(guān)檔位采集示意圖可知，兩個(gè)檔位變送器工作電源取自同一路110V直流。若出現(xiàn)以下情況之一，兩個(gè)檔位變送器會(huì)同時(shí)失電，可能引起保護(hù)誤動(dòng)：

1）110V直流EC屏上換流變檔位控制電源小開(kāi)關(guān)F跳閘；

2）冷卻器控制柜內(nèi)X101:1、2端子接線(xiàn)松動(dòng)；

3）分接開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)X1:1、2端子上的并接線(xiàn)松動(dòng)。

 

當(dāng)兩個(gè)檔位變送器同時(shí)失電后，A/B系統(tǒng)均無(wú)法采集到正確的TCP檔位值，此時(shí)極控兩套系統(tǒng)均可能因TCP出現(xiàn)大幅變化而使得保護(hù)判據(jù)滿(mǎn)足，動(dòng)作出口閉鎖直流或引起功率回降，這也違背了《防止直流換流站單、雙極強(qiáng)迫停運(yùn)二十一項(xiàng)反事故措施》中2.2.3的規(guī)定：每套保護(hù)輸入、輸出模塊采用兩套電源同時(shí)供電；相互冗余的保護(hù)中各裝置的兩路電源應(yīng)分別取自不同的直流母線(xiàn)。

 

4 改進(jìn)方法分析

根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)，解決換流變分接頭檔位變送器單路供電的隱患可以從軟件和硬件兩方面來(lái)考慮：

1）通過(guò)修改軟件，使得在兩個(gè)檔位變送器同時(shí)失電時(shí)，程序中當(dāng)前檔位值能保持住。但此方法可能存在一定的弊端，當(dāng)換流變分接頭實(shí)際位置發(fā)生改變時(shí)，程序中采集到的檔位值便不是真實(shí)有效值，是否可行有待驗(yàn)證。

2）重新敷設(shè)電纜，把原來(lái)僅有的一路取自EC屏的電源改成分別取自EA屏和EB屏兩路電源，其中一個(gè)檔位變送器由A路電源供電，另一檔位變送器由B路電源供電。此方法可從根本上解決單路供電存在的隱患，一勞永逸。

 

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