张国
山西省电力公司检修分公司 山西省太原市 030000
摘要：换流站作为直流输电系统核心组成部分，不管是在整流状态还是逆变状态，其换流器的运行都需要消耗无功功率，同时产生大量谐波，因此每个换流站都需要安装提供容性无功的交流滤波器组。以某换流站为例，交流滤波器主要有两种：双调谐交流滤波器（A型）和并联电容器（C型），各6组。交流滤波器是高压直流输电系统的重要组成部分。交流滤波器故障可能导致直流系统限功率，严重情况下甚至会导致直流系统停运，所以交流滤波器的安全稳定运行是保证直流系统稳定运行的重要因素。本文针对宝安换流站无功测量异常引发的交流滤波器异常投退事件，对交流滤波器无功测量原理进行介绍，分析异常原因，并提出改进措施。
关键词：换流站；滤波器；异常
1 交流滤波器
在直流输电系统中，为滤除直流控制系统产生的谐波以避免对交流输电系统带来不良影响，同时补偿直流控制系统消耗的无功功率，在直流系统运行过程中必须投入一定数量的交流滤波器 (必须满足交流滤波器组数最小运行方式) 。交流滤波器由电容、电抗和电阻串并联组成，其结构如图1所示。
图1
宝安换流站共有12组交流滤波器，系统电压为500kV时，每组滤波器提供155Mvar的无功 (正常运行时，系统电压为525kV，每组提供175Mvar) 。交流滤波器组分为2种类型:双调谐滤波器DT 12/24 (A型) ，共6组;并联电容器Shunt C (C型) ，共6组。12组交流滤波器分为3大组，具体配置如图2所示。
图2
2 交流滤波器无功计算原理
2.1 交流滤波器投入逻辑
每小组交流滤波器设置1台间隔控制单元 (6MD) 。6MD负责对该小组交流滤波器设备进行控制、数据采集，并将小组交流滤波器的状态反馈给直流站控 (DC-SC) 。小组交流滤波器投入的判据为:小组滤波器开关Q0在定义的合位&小组滤波器刀闸Q1在定义的合位&大组母线接入。
小组滤波器开关Q0、刀闸Q1位置均由三相辅助节点串联送6MD判定 ，后经现场总线将开关、刀闸状态送直流站控。
大组母线接入由所在串的各间隔设备状态决定。大组母线是否接入由交流站控判断，结果送直流站控。
2.2 交流滤波器无功计算
交流滤波器小组无功功率通过间隔控制单元6MD采集到的电流、电压量计算得到。电流量取自小组交流滤波器CT-T3测量值，T3绕组1所测电流量经小组交流滤波器汇控箱送至间隔控制单元6MD内，具体回路如图5所示。
电压量取自大组交流滤波器母线电压互感器T5所测值，T5绕组2所测电压量送至电压互感器端子箱内，经F721空开送至6MD内，4小组交流滤波器电压量采集呈并联关系。
3 交流滤波器无功测量隐患分析及改进措施
3.1 小组交流滤波器开关或刀闸不定义
运行中若出现交流滤波器开关、刀闸辅助节点故障，测控系统判断交流滤波器开关、刀闸在分位，则根据交流滤波器投入判据，站控系统会误判该组交流滤波器未投入，导致该小组交流滤波器无功无法计入系统，引起交流滤波器的误投切，影响直流系统正常运行及交流母线电压水平。
改进措施:优化交流滤波器投入判据，在交流滤波器投入判据关联电流量判据。在开关或刀闸出现不定义情况下，仍可通过关联的电流量判据判断交流滤波器在投入状态，从而避免了交流滤波器的误投切。同时，在年度停电检修期间，对开关、刀闸辅助节点进行检查维护。
3.2 电流、电压量采样回路异常
某日，兴安直流双极直流功率为2900MW时，宝安换流站实际投运11组小组交流滤波器，比当时直流功率应匹配的10组多，不同工况下交流滤波器投入情况见表1。工作站显示500kV 582、583、584交流滤波器无功功率为113Mvar (交流滤波器小组额定无功功率为175Mvar) ，与正常值偏差过大;581交流滤波器及其它运行的交流滤波器无功功率显示正常。现场500kV 582、583、584 6MD装置测量值显示C相电压为零，581三相电压显示正常。检查发现第三大组交流滤波器就地控制接口屏 (=20BF03+SW1) 内-X711:32端子松动，对其进行紧固后，异常现象消失，582、583、584交流滤波器无功功率恢复正常。
小组交流滤波器无功功率通过间隔控制单元6MD采集到的CT/PT测量值计算得到。电压采样回路故障导致无功计算出现异常，且不满足直流站控判定测量回路故障的条件 (小组交流滤波器无功功率计算值小于额定值的50%或大于额定值的150%，且该小组滤波器运行正常) 时，系统是不会发出告警信号的。因此，小组交流滤波器电流、电压量采样回路异常可能导致交流滤波器不正常投切。
改进措施:修改直流站控中“计算值小于额定值的50%或大于额定值的150%时发告警”逻辑，将参考值范围适当缩窄，防止出现此次类似故障;运行监视中，加强对小组交流滤波器无功数值的关注，对不正常的小组无功数值进行记录;在年度停电检修中，对采样回路端子进行紧固。
参考文献
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