肇庆换流站内冷水入水温度异常告警分析

朱超

（中国南方电网超高压输电公司广州局，广东广州510405）

摘要：阀冷系统是直流输电辅助系统的主要部分，用于冷却可控硅换流阀，以防阀设备因发热而损坏。自2015年3月以来，肇庆站每日基本维持满负荷状态运行，多次出现内冷水温度异常告警，影响了直流设备的安全稳定运行。鉴于此，通过分析对直流运行维护提出建议。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：阀冷系统；告警；温度传感器

0引言

高压直流输电系统中，换流阀正常运行时因发热会产生功率损耗，为散发换流阀及相关元件的热量，需要通过冷却介质进行热交换，阀冷系统在其中起到了一个十分重要的作用［1］。肇庆站站内有两套独立阀冷系统，分别对极1与极2阀塔设备进行冷却。每套阀冷系统由阀内冷却系统与喷淋水系统组成。阀内冷却系统主要功能是为可控硅阀提供冷却水，吸收换流阀工作中产生的热量，维持阀厅换流设备正常工作温度，确保设备可靠运行；喷淋水系统主要作用是对阀内冷水进行冷却，使内冷水温度维持在一个范围［2］。

肇庆换流站阀冷系统关于内冷水入水温度的控制逻辑为：当内冷水入水温度高于50.2℃时，系统发内冷水入水温度高告警信号；当内冷水入水温度升至55℃时，延时20s跳相应极。2015年3月17日，肇庆站极1阀冷系统#1、#3冷却塔风扇退出运行期间，内冷水入水温度逐渐升高，当工作站入水温度升高至49℃时，SER发极1内冷水入水温度高告警。内冷水入水温度高告警定值为50.2℃，说明工作站上显示与阀冷控制系统接收到的内冷水入水温度存在1.2℃左右偏差，针对以上异常情况进行分析总结。

1软件图查图分析

极1阀冷系统#1、#3冷却塔风扇退出运行期间，内冷水入水温度逐渐升高，随即工作站发极1内冷水入水温度高告警信号。查看工作站TREND发现，发告警信号时刻，工作站显示内冷水入水温度为49℃，未达到告警值50.2℃。SER信号如表1所示。

首先查找阀冷的软件图纸及通过STEP5软件读取最新阀冷装置内的软件逻辑进行比较分析：

查找肇庆站相应的软件图纸和最新的阀冷S5数据备份，得到的内冷水入水温度告警定值一致，逻辑如图1所示。我们可以看到：当极1内冷水入水温度升高至50.2℃时，SER发极1内冷水入水温度高告警；当极1内冷水入水温度降至49.5℃时，SER极1内冷水入水温度高告警复归［3］。

图1中，“F38.2”为反映内冷水入水温度的一个二进制变量，当F38.2≥KF502，即温度高于50.2℃时，则将F38.2“S”置1；当F38.2＜KF495，即温度降至49.5℃时，则将F38.2“R”置0。与站内软件图纸一致。

通过站内软件图纸（图2）可以看到，F38.2引起Q17.1变位，Q17.1这个管脚输出温度高告警或温度高复归信号；而查找STEP5软件读取站内最新阀冷控制逻辑（图3），我们可以看到Q17.1的变位是由F38.2和F46.0共同控制的，而且两者是“或”的关系。查找近几年MIS记录，发现曾在2013年7月6日进行了阀冷出水温度高告警的逻辑修改。

在STEP5中查找F46.0管脚，如图4所示，我们可以发现：“F46.0”为反映内冷水出水温度的一个二进制变量，当F46.0≥KF602，即内冷水出水温度高于60.2℃时，则将F46.0“S”置1；当F46.0＜KF595，即内冷水出水温度降至59.5℃时，则将F46.0“R”置0。

由此可知，改造后仍然用的是内冷水入水温度高告警回路，只要内冷水入水温度达到50.2℃或内冷水出水温度达到60.2℃，都将发内冷水入水温度高告警，为同一信号。通过工作站的TREND图，我们可以查到发内冷水温度高告警时刻，内冷水出水温度只有58℃，并未达到60.2℃。

2硬件图查图分析

下面就阀冷控制逻辑的硬件图来查图分析原因：

查找内冷水入水温度传感器T11和内冷水出水温度传感器T12的硬件图［4］，如图5所示。其中T11分别送到温度控制器、S5A套、S5B套、SU200共4路，具体作用为：送温度控制器的用于冷却塔变频器的频率调整；送S5A套和S5B套的两路用于如前所示阀冷软件逻辑控制，最后作为Q17.1这个二进制量的判据之一；送SU200的量，将内冷水入水温度送到工作站显示。T12分别送到S5A套、S5B套、SU200、阀冷室面板显示内冷水出水温度共4路，具体作用为：送S5A套和S5B套的两路用于如前所示阀冷软件逻辑控制，最后作为另一个Q17.1这个二进制量的判据之一；送SU200的量，将内冷水出水温度送到工作站显示；第四路传到阀冷室屏柜面板显示内冷水出水温度。T11、T12送的4个量是通过测量流过4个电阻（X16和X17处）的电流值，并经相关计算得到相应的内冷水入水温度和出水温度，如果4个电阻阻值发生变化，将导致所传送的数据存在偏差。

3结论

综上分析，当内冷水入水温度达到50.2℃或内冷水出水温度达到60.2℃时，都将发内冷水入水温度高告警，即SER发“INLETTEMPERATUREHIGHWARN”。实际情况是，两次发内冷水入水温度高告警信号时，两个条件均不满足，因此工作站读取的内冷水入水温度和出水温度值与告警信号对应的温度定值不一致，存在偏差。通过以上分析得出的结论是：T11和T12表计存在误差，可能是由两个传感器内部的电阻阻值偏差导致。

4建议

（1）在查软件图纸的过程中发现站内图纸和实际情况不符，需要我们及时更新相关图纸；（2）2013年阀冷改造后，我们没有对相关改造进行总结分析，并将相应改造结论写入运规，从而造成相关知识的遗忘，不利于运行人员开展设备维护工作。

针对以上问题，建议下次停电检修安排T11、T12表计的校验工作，针对温度异常告警情况查找出问题所在。

［教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献］

［1］赵畹君.高压直流输电工程技术［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［2］罗敬华，袁鹏，雷兵，等.±500kV贵广直流输电系统肇庆换流站运行规程［Z］，2014.

［3］中国南方电网超高压输电公司.贵广Ⅰ回软件设计报告：阀冷控制软件图部分［Z］，2000.

［4］中国南方电网超高压输电公司.贵广Ⅰ回硬件设计报告：阀冷控制硬件图部分［Z］，2000.

收稿日期：2015?07?06

作者简介：朱超（1986—），男，四川人，助理工程师，从事高压直流输电运行维护和研究工作。