浅析龚嘴水电站开关站LCU改造后线路接入动态试验操作

浅析龚嘴水电站开关站 LCU改造后线路接入动态试验操作

周佳

国能大渡河公司龚嘴水力发电总厂 四川乐山 614900

1.背景简介

龚嘴水电站（以下简称龚站）装设7台单机110MW混流式水轮发电机组，机组采用扩大单元接线方式，开关站采用角形接线（图一）方式，主要负荷送往乐山、宜宾地区。

图一 龚嘴水电站下厂主接线图

龚嘴水电站下厂开关站LCU（以下简称开关站LCU）采用原西门子S5系列PLC，2000年投运，投运后由于系统运行不稳定，维护成本高，后与南瑞厂家对开关站LCU操作系统进行升级改造，改造后操作系统为南瑞NC2000。由于运行时间较长且硬件已停产多年，开关站LCU故障率较高，且无法购买到新备品，只能使用原机组改造拆下旧板件，不利于设备可靠运行。

为确保设备稳定运行，2020年，龚嘴电厂对开关站LCU进行升级改造，改造后采用施耐德MB580系列PLC，操作系统使用南瑞NC3.0。结合本次设备技改，对原操作流程进行优化。

1. 开关站LCU需动态试验内容及试验所需安全措施

为确保能够对每一个单点开出及流程均进行完整试验，开关站LCU动态试验需结合对应单元检修停电进行。试验前应检查相关静态试验已完成。为防止在操作过程中造成其他在运刀闸误动，实验前应拉开除试验单元以外其余刀闸操作及电机电源，并做好误动在运设备事故预想。

1. 1. 试验内容：

      1. 对开关站隔离刀闸进行单点“分”、“合”试验；

      2. 对开关站断路器按照不同的条件进行“检无压”合闸流程试验；

      3. 对开关站断路器按照不同的条件进行“单点分”试验；

      4. 对开关站断路器按照不同的条件进行“检同期”合闸流程试验；

      5. 对开关站断路器按照不同的条件进行“停电转冷备”流程试验；

   2. 试验前所需安全措施（以龚松二线及DL212断路器为例）：

      1. 220kV龚松二线及DL212、DL216开关转冷备用，DL212、DL216开关重合闸停用。

      2. 切除开关站除220kV龚松二线G2121、G2122、G2163刀闸外的其它隔离刀闸操作电源和电机电源。

      3. 拔除开关站LCU除DL212、DL216开关外的其它开关跳闸开出继电器，并将LCU及同期装置开出分DL213、DL214、DL215开关回路断开。

      4. 投入G2121、G2122、G2163刀闸操作电源，刀闸操作控制方式切至“远方”。

2. 试验过程

   1. 220kV龚松二线单元刀闸单点合闸、分闸流程试验：

      1. 按顺序进行刀闸的单点合闸、分闸流程试验，试验完成后保持刀闸在分闸状态。

      2. 为配合下一步断路器试验（以龚嘴DL212断路器为例），切除除G2122外其余刀闸电机电源。

   2. DL212开关检无压合闸、单点分闸流程试验：

检无压操作分别有三个流程，流程判据如下：

流程1：G2121、G2122两个刀闸均在分闸；

流程2：G2121、G2122两个刀闸不全在分闸状态，DL213断路器分闸；

流程3：G2121、G2122两个刀闸不全在分闸状态，DL216断路器分闸；

1. 1. 1. 将同期装置切“手准”，无压方式切“允许”，使用同期装置手动进行DL212开关手准无压合闸、分闸试验，以验证同期装置逻辑及开出回路的正确性，完成后将无压方式切“禁止”、同期装置切“自准”；

      2. 2.2、合上DL212断路器任意一侧隔离刀闸，上位机启动“DL212断路器检无压合闸流程”，以验证流程2的正确性，试验后，拉开DL212，隔离刀闸状态保持不变；

      3. 2.3、上位机启动“DL216断路器检无压合闸流程”，检查DL216合闸良好，通知维护人员模拟“DL213断路器分闸”信号，上位机启动“DL212断路器检无压合闸流程”，以验证流程3的正确性，试验后，拉开DL212及隔离刀闸，恢复DL213断路器实际状态；

   2. DL212开关停电（运行转冷备用）、同期送电（冷备用转运行）流程试验：

因检同期试验需线路送电后进行，故将站内安全措施恢复至冷备用状态，申请220kV龚松二线送电进行DL212、DL216开关停电（运行转冷备用）及同期送电（冷备用转运行）流程试验（以下以DL212开关为例）；

检同期有三种流程（已DL212断路器为例）：

流程1：3B、5E电压正常，3B、5E出口隔刀在合闸位置时，采用3B与5E电压进行同期。

流程2：5E电压正常且出口隔刀在合闸位置时，3B电压异常或出口刀闸在分闸，4E电压正常且出口隔刀在合闸位置。采用4E与5E电压进行同期。

流程3：3B电压正常且出口隔刀在合闸位置时，5E电压异常或出口刀闸在分闸，6E电压正常且出口隔刀在合闸位置。采用3B与6E电压进行同期。

1. 1. 1. 220kV龚松二线送电时，采用线路对端送电，DL216、DL212开关同期检查正常后采用“手准”同期并列方式，完毕后切“自准”。通过手准来验证同期装置开出的正确性。并网后，向调度申请进行DL212断路器流程试验；

      2. 上位机进行DL212开关停电（运行转冷备用）流程试验；检查DL212断路器分闸良好，两侧刀闸分闸良好；

      3. 进行DL212开关同期送电（流程1）完成后单点分DL212开关；

      4. 模拟G2163分闸信号，进行DL212开关同期送电流程试验（流程2），完成后单点分DL212开关，恢复G2163实际信号；

      5. 模拟5E电压异常，进行DL212开关同期送电流程试验（流程3），完成后单点分DL212开关，恢复5E正常电压；

      6. 模拟G2033分闸信号，进行DL212开关同期送电流程试验（流程2），完成后恢复G2033实际信号；

      7. 模拟3B电压异常，进行DL212开关同期送电流程试验（流程2），完成后恢复3B正常电压；

2. 结束语

开关站LCU是操作涉网断路器及刀闸的重要设备，其流程的准确性直接影响电网的安全运行。开关站LCU改造后试验应全面、到位，在安排相关试验时，应考虑到各种流程的验证，要避免因试验导致误动在运设备。要根据现场实际状态，合理优化设备操作顺序。

【作者简介】周佳（1994—10 ),男，汉，陕西泾阳人，助力工程师，从事水电站运行与维护工作，大学本科