一种配置保安段的换流站站用电系统接线及运行方法与流程

本发明涉及的，具体涉及一种配置保安段的换流站站用电系统接线及运行方法。

背景技术：

1、高压直流输电技术是大容量、远距离输电的主要技术手段，直流换流站是直流输电工程的重要设施。目前，我国常规直流换流站设计经验非常多，直流换流站的站用电系统设计技术方案也日趋成熟。越来越多的发展中国家也开始建设高压直流输电工程，同时由于这些发展中国家基础电网设施比较薄弱，所以对我们直流工程设计也提出了新的要求。

2、通常情况下，直流换流站设置三回电源，为提高站用电源的可靠性，考虑至少从站外引接一路电源。但是对于基础电网设施比较薄弱的地区，可能会出现区域性停电，即站内交流母线和外引电源均出现失电的情况，且失电的时间有时较长，而常规设计的备用电源仅能支撑两到三个小时。在这种情况下，为确保换流站内运行人员正常生活工作，以及交流输电系统重新带电时确保换流站能顺利接入，需要设计一种自带保安段的站用电接线系统。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种配置保安段的换流站站用电系统接线及运行方法，该接线系统能够在供电段失电以及干式变压器退出工作的情况下保证直流换流站内的基本运行状态。

2、本发明提供一种配置保安段的换流站站用电系统接线，包括多个负荷中心以及可向负荷中心供电的第一供电段、第二供电段、第三供电段、保安段，所述第一供电段、第二供电段、第三供电段并联，所述第三供电段通过一三联络断路器与第一供电段连接，所述第三供电段通过二三联络断路器与第二供电段连接，每个所述负荷中心包括多个工作母线以及一个备用母线，多个所述工作母线之间通过断路器连接，所述备用母线通过断路器与多个所述工作母线中的一个连接，所述第一供电段、第二供电段通过干式变压器分别与每个负荷中心的所有工作母线连接，所述保安段通过断路器与每个负荷中心的备用母线连接。

3、进一步地，所述第一供电段包括第一回站用电源进线、第一工作段，所述第二供电段包括第二回站用电源进线、第二工作段，所述第三供电段包括第三回站用电源进线、第三工作段，所述第一回站用电源进线通过第一供电进线断路器与第一工作段连接，所述第二回站用电源进线通过第二供电进线断路器与第二工作段连接，所述第三回站用电源进线通过第三供电进线断路器与第三工作段连接，所述第三工作段通过一三联络断路器与第一工作段连接，所述第三工作段通过二三联络断路器与第二工作段连接，所述第一工作段和第二工作段均通过断路器、干式变压器与负荷中心的工作母线连接。

4、进一步地，所述保安段包括保安电源、保安母线，所述保安电源通过保安电源总断路器与保安母线连接，所述保安母线通过断路器分别与每个负荷中心的备用母线连接。

5、进一步地，所述负荷中心包括第一负荷中心、第二负荷中心、第三负荷中心；

6、所述第一负荷中心包括第一母线、第二母线以及第七母线，所述第一母线和第二母线为工作母线，所述第七母线为备用母线，所述第一母线通过一二联络断路器与第二母线连接，所述第七母线通过一七联络断路器与第一母线连接；

7、所述第二负荷中心包括第三母线、第四母线以及第八母线，所述第三母线和第四母线为工作母线，所述第八母线为备用母线，所述第三母线通过三四联络断路器与第四母线连接，所述第八母线通过三八联络断路器与第三母线连接；

8、所述第三负荷中心包括第五母线、第六母线以及第九母线，所述第五母线和第六母线为工作母线，所述第九母线为备用母线，所述第五母线通过五六联络断路器与第六母线连接，所述第九母线通过五九联络断路器与第五母线连接；

9、所述第一工作段上设置有第一出线、第二出线、第三出线，所述第一工作段通过第一出线、第二出线、第三出线分别与第一母线、第五母线、第三母线连接，所述第一出线上设置有第一出线断路器、第一干式变压器、第一进线断路器，所述第二出线上设置有第二出线断路器、第二干式变压器、第二进线断路器，所述第三出线上设置有第三出线断路器、第三干式变压器、第三进线断路器；

10、所述第二工作段上设置有第四出线、第五出线、第六出线，所述第二工作段通过第四出线、第五出线、第六出线分别与第四母线、第二母线、第六母线连接，所述第四出线上设置有第四出线断路器、第四干式变压器、第四进线断路器，所述第五出线上设置有第五出线断路器、第五干式变压器、第五进线断路器，所述第六出线上设置有第六出线断路器、第六干式变压器、第六进线断路器；

11、所述保安母线上设置有第一保安出线、第二保安出线、第三保安出线，所述保安母线通过第一保安出线、第二保安出线、第三保安出线分别与第七母线、第八母线、第九母线连接，所述第一保安出线、第二保安出线、第三保安出线上分别设置有一备联络断路器、二备联络断路器、三备联络断路器。

12、本发明还提供一种配置保安段的换流站站用电系统接线的运行方法，包括第一供电段、第二供电段、第三供电段均失电时的第一工况，所述第一工况包括：由保安段向多个负荷中心的备用母线供电，开启保安电源，保安段与每个负荷中心的备用母线之间的断路器合闸，保安电源总断路器合闸，其他所有断路器分闸。

13、进一步地，所述运行方法包括正常运行时的第二工况，所述第二工况包括：保安电源关闭，由第一供电段、第二供电段向多个负荷中心供电，一三联络断路器、二三联络断路器分闸，每个负荷中心的工作母线之间的断路器分闸，保安段与每个负荷中心的备用母线之间的断路器分闸，保安电源总断路器分闸，其他所有断路器合闸。

14、进一步地，所述运行方法包括任意两个供电段失电时的第三工况，所述第三工况包括：保安电源关闭，由未失电的一个供电段向多个负荷中心供电；

15、当第三供电段失电时，第三供电进线断路器分闸，另一个失电的供电段上的供电进线断路器分闸，保安段与每个负荷中心的备用母线之间的断路器分闸，保安电源总断路器分闸，其他所有断路器合闸。

16、当第三供电段未失电时，第一供电进线断路器和第二供电进线断路器分闸，每个负荷中心的工作母线之间的断路器分闸，保安段与每个负荷中心的备用母线之间的断路器分闸，保安电源总断路器分闸，其他所有断路器合闸。

17、进一步地，所述运行方法包括任意一个供电段失电时的第四工况，所述第四工况包括：保安电源关闭，由另外两个未失电的供电段向多个负荷中心供电：

18、当第三供电段失电时，所有断路器的分合状态与正常运行时的第二工况相同；

19、当第一供电段或第二供电段失电时，第三供电段与失电的供电段之间的断路器合闸，失电的供电段的供电进线断路器分闸，其他断路器的分合状态与正常运行时的第二工况相同。

20、进一步地，所述运行方法包括第一供电段或第二供电段上的干式变压器退出运行的第五工况，所述第五工况包括：退出运行的干式变压器对应的出线连接的负荷中心的工作母线与相邻的工作母线之间的断路器合闸，退出运行的干式变压器对应的出线上的断路器分闸，其他断路器的分合状态与正常运行时的第二工况相同。

21、进一步地，所述运行方法包括连接至同一个负荷中心的所有干式变压器均退出运行的第六工况，所述第六工况包括：由保安段向退出运行的干式变压器对应的负荷中心供电，开启保安电源，保安电源总断路器合闸，保安母线与退出运行的干式变压器对应的负荷中心之间的断路器合闸，退出运行的干式变压器对应的负荷中心中，工作母线之间的断路器以及备用母线与工作母线之间的断路器均合闸，退出运行的干式变压器对应的出线上的断路器分闸，其他断路器的分合状态与正常运行时的第二工况相同。

22、本发明的有益效果为：

23、1.当第一供电段、第二供电段、第三供电段均无法供电时，此时认为与换流站连接的交流电网已全部失电，换流站亦无法进行正常的直流输电。对于常规换流站的备用电源一般采用蓄电池维持供电，蓄电池的容量一般仅能支持2-3小时，当站内停电超过3小时后，蓄电池维持的备用电源将失效，站内通信系统、开关设备、继电器室内的控制保护屏柜等在站内备用电源失电后也无法使用。同时此时阀厅空调系统并未与备用电源连接，一旦停电，则无法维持阀厅处于微正压状态。本发明通过设置保安段，使得当第一供电段、第二供电段、第三供电段均无法供电时，通过将保安段和负荷中心的备用母线之间的断路器合闸，各备用母线与负荷中心分闸，让保安段向各备用母线供电，可长期保证直流换流站内的基本运行状态，以及在交流电网恢复供电后直流换流站能快速启动直流输电系统，提高直流换流站的输电可靠性和输电效率。

24、2.本发明通过将保安母线和每个负荷中心的备用母线之间均设置断路器，使得当不存在失电问题但干式变压器退出运行时，可将退出运行的干式变压器对应的负荷中心与保安母线之间的断路器合闸，从而使得该负荷中心单独由保安电源供电，而其他负荷中心仍然由第一供电段、第二供电段、第三供电段供电。

25、3.本发明通过在工作母线之间设置断路器，使得某一个干式变压器退出运行时，通过将退出运行的干式变压器对应的工作母线和与其连接的工作母线之间的断路器合闸，使得工作母线之间连通。

26、4.本发明通过在工作母线和备用母线之间设置断路器，使得供电段失电时或多个干式变压器退出运行时，保安电源能给负荷中心供电。

27、5.本发明通过设置一备联络断路器、二备联络断路器、三备联络断路器，使得保安电源在某一负荷中心无法得到供电时能够单独供电，例如第一干式变压器和第五干式变压器均退出运行的情况。