500kV混合式直流断路器运维规程

500kV混合式直流断路器运维规程II目  次前  言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1运行规定 2巡视要求 2维护要求 4异常及故障处理 5附 录 A（资料性附录）500kV混合式直流断路器拓扑结构及功能 8附 录 B（资料性附录）500kV混合式直流断路器典型技术参数 9PAGEPAGE10500kV混合式直流断路器运维规程范围本标准规定了500kV混合式直流断路器（以下简称“高压直流断路器”）本标准适用于500kV混合式直流断路器设备运维工作，其他电压等级的混合式直流断路器可参照执行。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。DL/T1193 柔性直流输电术语术语和定义DL/T1193界定的以及下列术语和定义适用于本文件。高压直流断路器HVDCcircuitbreaker混合式高压直流断路器HVDCcircuitbreakersbasedoncouplednegativevoltagecommutation注：此标准仅针对混合式直流断路器，其它耦合负压、机械式等结构不在本标准考虑范围内，附录AB给出了典型技术参数。fastmechanicalswitch主支路mainbranch用于承载直流系统运行电流的支路。转移支路transferbranch用于在断路器分、合过程中转移电流的支路。耗能支路dissipationbranch用于抑制断路器开断过电压并吸收能量的支路。供能系统powersupplysystem具有电压隔离能力，能够为电力电子器件和快速机械开关等的工作提供电能的系统。运行规定高压直流断路器投运前应具备的条件高压直流断路器开始带电前应具备的条件：阀厅内接地刀闸已全部处于断开位置；阀厅大门和紧急门已关闭；高压直流断路器冷却系统已正常运行；阀厅空调系统运行正常，阀厅温湿度环境正常；高压直流断路器控制、保护和监测系统运行正常；阀厅消防系统运行正常；供能系统正常工作；阀厅内其它设备正常。高压直流断路器运行时规定高压直流断路器及控保设备正常运行的要求：高压直流断路器充电完成，电容电压达到规定电压；故障组部件个数不超过冗余设定值；高压直流断路器及控保相关功能已投入；高压直流断路器各组部件动作次数不超过设计值；高压直流断路器各组部件温度超过设计值时，应及时汇报并加强监视；80%时，应及时汇报并加强监视；当故90%或故障快速机械开关个数达到设计冗余值时，应汇报调度，并采取措施进行处理；运行过程中发生组部件故障时，应根据监控信息确定故障模块位置并做好记录。巡视要求常规巡视高压直流断路器本体高压直流断路器本体应进行以下常规巡视：应每日进行巡视；检查本体各部位无火光、烟雾、异味、异响和振动；检查阀塔内部无漏水现象，地面、墙壁无水迹；检查本体、地面清洁无杂物；MOV、支柱绝缘子无放电痕迹。高压直流断路器供能系统高压直流断路器供能系统应进行以下常规巡视：检查供能系统通信、电流、电压等各参数正常；检查供能开关柜表面无污秽现象、无破损、无裂纹；检查就地屏柜指示灯正常，柜内清洁，无杂物；检查供能开关柜位置状态指示灯与实际相符。高压直流断路器内冷系统高压直流断路器内冷系统应进行以下常规巡视：检查内水冷系统的流量、水温、液位、压力及电导率等运行数据处于正常范围内，主备系统间读数不超过允许范围；检查内水冷设备室内温度正常；检查主循环泵无异常振动、声响，无焦糊味，无渗漏油、水等情况；检查内水冷处理设备（主泵、膨胀水箱、补水罐、脱气罐、氮气瓶等、电加热器正常；检查内冷动力柜及控制柜无异常声响，显示屏显示正常，无报警，无焦糊味；检查风机启动、转动正常；检查风机隔离网、管束上下无杂物。高压直流断路器控制、保护及监控系统高压直流断路器控制、保护及监控系统应进行以下常规巡视：检查面板指示灯正常，无异常报警；检查屏柜运行声音正常，无异常声响和振动，无焦糊味；检查电源空开位置正确，电源指示正常；检查控保系统主机运行状态无异常；检查监控系统运行正常，无异常告警；交接班后和巡视检查前应检查运维人员工作站各界面有无高压直流断路器相关的故障、异常信息，重点检查事件列表中故障列表。全面巡视全面巡视是在例行巡视基础上增加以下巡视项目：检查电力电子模块损坏数量无变化；（检查直流断路器阀塔设备各部件固定良好，无移位脱落迹象；检查阀塔绝缘子正常，无裂纹、断裂、松脱情况；检查直流断路器电力电子模块、屏蔽罩、避雷器和绝缘子等无严重积灰；检查直流断路器设备区大门、穿墙套管孔洞、排烟窗密闭良好；检查供能开关柜内无异常声响和振动、无焦糊味，设备标示完整、清晰、无脱落；检查供能开关柜门关闭正常，电缆孔洞封堵严密。特殊巡视高压直流断路器特殊巡视按照以下规定执行：迎峰度夏、迎峰度冬及特殊保电期间，应增加常规巡视频次；设备存在缺陷和隐患时，应根据设备具体情况增加巡视频次；大风天气后应对阀厅屋顶固定情况进行特殊巡视检查；维护要求不停电维护要求不停电维护应按照以下规定执行：对阀基电子系统冗余级故障板卡在线更换；对冷却系统（含内冷和外冷系统)进行外观检查，看是否有漏水、冻结等异常情况；若冷却冗余主设备（含在线监测仪表）出现故障，可不停电进行在线更换。停电维护要求停电维护应按照以下规定执行：检查设备有无烧灼、放电、氧化痕迹；检查电容器、电力电子器件、电力电子器件驱动器有无裂痕、变形；检查光纤有无断裂、破损；检查支撑绝缘子、拉杆有无裂痕；CT和控制板卡外观有无异常、松动；检查水管有无漏水，对水管接头处进行限位标记；检查阀塔上无遗留物；检查通流回路及元器件连接情况，是否有松动、变形；按力矩要求紧固松动螺；更换故障光纤为备用光纤，如果备用光纤用完，则需要安装新的光纤。异常及故障处理高压直流断路器不具备开断能力异常及故障现象出现如下现象时，为高压直流断路器不具备分断能力：高压直流断路器电力电子模块、快速机械开关故障（旁路）个数超过规定冗余数量；供能系统故障；其他导致直流断路器不具备分断能力的故障现象。处理原则高压直流断路器不具备分断能力时应按照以下原则执行：应密切监视直流系统运行情况；根据实际情况申请停运，做好隔离措施，联系维修人员处理。高压直流断路器电力电子模块故障故障现象监视主机出现电力电子模块故障报警等情况。处理原则高压直流断路器电力电子模块出现故障时应按照以下原则执行：若报警信号复归，针对报警电力电子模块加强监视；高压直流断路器着火故障现象出现如下现象时，为高压直流断路器着火：感烟探测器火警报警、紫外火焰探测器信号出现、直流断路器设备区火灾报警跳闸、直流断路器冒烟、着火或焦糊味。处理原则高压直流断路器着火时应按照以下原则执行：若已确认直流断路器设备起火，或在短时间内连续发生阀控报警、消防报警（紫外、烟感）并通过视频监控等设施发现存在起火迹象的，应立即将直流停运；确保直流断路器设备区空调和排烟系统处于关闭状态；运行人员进入直流断路器设备区前，应佩戴防毒面具、防火服等防护器具；直流停运后若火势已熄灭或有明显熄灭趋势，则不宜采取污染直流断路器的灭火措施，若火势继续蔓延，应及时进行灭火；在保证人身安全和不扩大火情的情况下，必要时可进入直流断路器设备区灭火；必要时，运行人员应请求消防部门协助灭火；做好隔离、接地措施，联系专业人员处理。高压直流断路器进出阀水温异常升高故障现象高压直流断路器进出阀水温异常升高。处理原则高压直流断路器进出阀水温异常升高时应按照以下原则执行：现场检查冷却风机运行情况是否正常，转速是否正常；若温度继续上升，可申请降负荷运行，或可申请将直流断路器停运。高压直流断路器控制保护系统失去一路电源故障现象控制保护系统单路电源故障告警，相应系统电源指示灯熄灭。处理原则高压直流断路器控制保护系统失去一路电源时应按照以下原则执行：检查控制保护系统运行情况，尽快恢复故障电源；故障电源不能恢复，密切监视该极直流断路器运行情况，防止失去另一路电源；及时通知检修人员进行处理。高压直流断路器控制保护系统异常故障现象装置自检异常，装置报警红色灯亮，监控后台上发装置异常报警，装置监视丢失。处理原则高压直流断路器控制保护系统异常时应按照以下原则执行：现场检查装置情况；若单套装置异常告警，加强运行监视，并通知检修人员处理；若两套装置异常告警，应向调度汇报。附 录 A（资料性附录）500kV混合式直流断路器拓扑结构及功能500kV混合式直流断路器的拓扑典型结构如图A.1所示，分断过程如图A.2所示。图A.1混合式直流断路器示意图主支路转移支路主支路开关开关分断转移支路耗能支路电流转移短路故障i3 i2IGBT电流转移短路故障i3 i2IGBT闭锁i1IGBT闭锁暂态分断电压建立ub图A.2混合式直流断路器关断过程示意图t0：正常运行时刻，设定为断路器动作的参考零时刻；可设置；t2：快速隔离开关达到了分断位置；t4：断路器完成分断。当tl时刻断路器保护设备检测到线路电流达到了保护阈值，导通转移支路，并关断主支t2t3附 录 B（资料性附录）500kV混合式直流断路器典型技术参数500kV混合式直流断路器整机的典型技术参数如表B.1。表B.1500kV混合式直流断路器整机典型技术参数序号参 数单位参数值1.额定直流电压kVdc5352.额定直流电流Adc30003.最大连续直流电流Adc33004.过负荷电流（1min）Adc45005.额定开断电流kA256.开断时间ms37.最大吸收能量MJ1508.残压kVcrest＜8009.额定直流耐受电压对地kVdc535×1.6（1min）535×1.1（3h）10.额定操作冲击耐受电压峰值对地kVcrest1175额定雷电冲击耐受电压峰值对地kVcrest142511.无线电干扰电压μV≤50012.噪声水平dB≤11013.25kA故障电流开断次数≥200次14.直流断路器断态阻抗MΩ≥515.直流断路器通态压降Vdc≤5016.标称合闸时间ms≤5017.供电电源（如有）控制回路电压VDC220电动机电压VAC380/22018.端子静负载水平纵向N3000水平横向3000垂直5000安全系数静态2.75，动态1.7扭矩N·m50500kV混合式直流断路器各关键部件的典型技术参数如表B.2。表B.2500kV混合式直流断路器各关键部件典型技术参数序号参 数单位参数值一快速机械开关1.断口数个102.断口冗余数个≥13.断口不均压系数-5%～+5%4.额定直流耐受电压对地（1min）kVdc535×1.6对地（3h）kVdc535×1.1端对端（1min）kVdc535×1.6端对端（1h）kVdc535×1.1额定操作冲击耐受电压峰值对地kVcrest1175端对端kVcrest800×1.15额定雷电冲击耐受电压峰值对地kVcrest1425端对端kVcrest800×1.385.暂态电流峰值kA256.开断时间（快速机械开关动态耐压时间）ms＜37.机械稳定性次50008.无线电干扰电压V≤5009.噪声水平dB≤110二主支路电力电子开关（如有）1.额定直流耐受电压对地kVdc535×1.6（1min）535×1.1（3h）额定操作冲击耐受电压峰值对地kVcrest1175额定雷电冲击耐受电压峰值对地kVcrest14252.暂态电流峰值kA253.电力电子器件额定电压VCEkVdc不低于4.5最高使用电压kVdc3.6额定电流ICkAdc3三转移支路电力电子开关1.额定直流耐受电压对地（1min）kVdc535×1.6对地（3h）kVdc535×1.1端对端（1min）kVdc535×1.6端对端（1h）kVdc535×1.1额定操作冲击耐受电压峰值对地kVcrest1175端对端kVcrest800×1.15额定雷电冲击耐受电压峰值对地kVcrest1425端对端kVcrest800×1.382.暂态电流峰值kA253.电力电子器件额定电压VCEkVdc不低于4.5最高使用电压kVdc3.6额定电流ICkAd