一种柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁系统

摘要

本发明涉及一种柔性直流换流站门锁系统，特别是一种柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁系统，以换流站主控系统的真实状态为基础，只有当换流站的主控系统确认当前柔性直流系统为停运状态，且阀厅内设备为不带电的状态，方能进一步启动门联锁系统，同时，以阀厅钥匙的取用状态作为阀厅大门是否开启的判断，真实反映了阀厅大门的状态，并由此通过换流站控制保护系统控制是否投运带电。优点在于：提供了阀厅大门100%的真实状态，而不是微机后台上模拟状态，每一步操作都设置有反向的闭锁功能，必须按照正确的电气设备操作顺序进行操作，并通过电气逻辑闭锁回路配合来实现阀厅的防误操作目的，才能够真正避免运行人员的误判断和误操作，从而提高了柔性直流输电系统运行的安全性和可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性直流换流站门锁系统，特别是一种柔性直流换流站阀厅防误 操作的门联锁系统。

背景技术

柔性直流输电是继交流输电、传统高压直流输电之后的一种新型直流输电方式， 是目前世界上可控性最高、适应性最好的输电技术，为智能电网性能升级提供了一种有效 的技术手段。它区别于传统高压直流输电技术的特点在于其采用全控型、半导体器件IGBT 换流阀进行交、直流转换，可进行有功功率、无功功率的控制，对两端的交流系统无特殊要 求。

柔性直流换流站的阀厅内布置了用于整流和逆变的上、下桥臂IGBT换流阀阀塔及 接地刀闸等换流站核心的电气设备，根据柔性直流输电工程技术特点，柔性直流换流站 IGBT换流阀阀塔全部为落地安装，考虑到电气设备带电运行时的安全净距问题和高压电气 设备的重要性，阀厅正常运行时阀厅是不能进人、阀厅大门要求运行时都应处于关闭状态， 从而保障阀厅内电气设备的可靠运行；因此有效防止运行人员误入阀厅误操作的相关防误 措施，对柔性直流换流站运行的安全性、稳定性和可靠性至关重要。

在常规交流变电站中，为了防止运行人员误入间隔、误操作等情况引起的恶性后 果，常用的措施便是采取微机防误系统及配套的微机五防锁具，目前。交流变电站的微机防 误系统及配套的微机五防锁具是防止运行检修人员误入间隔、误操作等这类事故而采取一 种积极措施，它是在变电站主控室计算机监控后台的专家软件系统基础上实现的开关操作 防误要求，是一种在微机上实现的、虚拟的防误操作；另外，所述微机五防锁是根据采集的 信号来决定下一步的操作，而这些信号是来自于微机锁具，直接反应的是锁具的状态，而不 是100%设备的状态。IGBT换流阀阀厅大门所采用的正是这种普通微机五防锁具，由于其依 据的是不完全的设备运行状态，便不足以有效防止换流站的运行检修人员误入阀厅，误操 作，导致可能发生人身安全问题、并进一步造成柔性直流系统停运等严重后果。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够有效防止运行人员 误入IGBT换流阀阀厅、误操作的柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁系统。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的：

一种柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁系统，其要点在于，包括如下组成：

换流站控制保护系统，其控制和保护整个换流站系统，提供阀厅大门是否允许打开的 电气逻辑闭锁接点BS；

门联锁装置，包括第一门联锁装置和第二门联锁装置，第一门联锁装置包括有管理钥 匙、第一门联锁以及与该第一门联锁机械联动的第一辅助接点Y1，管理钥匙由专人持有；第 二门联锁装置包括有阀厅钥匙、第二门联锁、与第二门联锁机械联动的第二辅助接点Y2、以 及与第一辅助接点Y1联动的操作按钮，该操作按钮连接有一逻辑开关HA，另外，阀厅钥匙插 置并锁定在第二门联锁上；

电气逻辑闭锁回路，包括有依序串接的电气逻辑闭锁接点BS、第一辅助接点Y1和逻辑 开关HA，电气逻辑闭锁回路接入第二门联锁的电源回路，第二辅助接点Y2接入阀厅大门状 态反馈回路，该阀厅大门状态反馈回路的信号发送到换流站控制保护系统；所述的电气接 点BS、第一辅助接点Y1、第二辅助接点Y2和逻辑开关HA均为常开接点；

在需要打开阀门大厅时，先由换流站控制保护系统确认系统停运状态是否成立、电气 设备是否不带电，二者均确认后，由换流站控制保护系统发出指令，电气逻辑闭锁接点BS闭 合；

电气逻辑闭锁接点BS闭合后，采用管理钥匙打开第一门联锁，此时与该第一门联锁机 械联动的第一辅助接点Y1闭合；第一辅助接点Y1闭合后，与该第一辅助接点Y1联动的操作 按钮处于可操作状态，操作该操作按钮，与该操作按钮连接的逻辑开关HA闭合；

至此，电气逻辑闭锁回路接通后，第二门联锁的电源回路随之接通，插置在第二门联锁 上的阀厅钥匙被弹出，处于可取用的状态，作业人员便可取出阀厅钥匙开启位于阀厅大门 上的门锁；当阀厅钥匙取离第二门联锁时，与第二门联锁机械联动的第二辅助接点Y2闭合， 接通阀厅大门状态反馈回路，由该阀厅大门状态反馈回路将“阀厅大门被打开”的信号发送 到换流站控制保护系统，通过换流站控制保护系统的程序逻辑闭锁柔性直流系统，禁止系 统投运带电。

本发明的要点和技术效果在于：

本发明将门联锁系统以换流站主控系统的真实状态为基础，只有当换流站的主控系统 确认当前柔性直流系统为停运状态，且阀厅内设备为不带电的状态，方能进一步启动门联 锁系统，同时，以阀厅钥匙的取用状态作为阀厅大门是否开启的判断，真实反映了阀厅大门 的状态，并由此通过换流站控制保护系统控制是否投运带电。所述的防误操作的门联锁系 统采用机械联锁技术加电气逻辑闭锁回路来实现防误操作的目的，机械联锁技术将设备防 误操作顺序进行安全机械联锁固化，通过阀厅（第二）门联锁装置的阀厅钥匙流转来实现防 误操作的逻辑流程，阀厅钥匙是否释放为换流站控制保护系统提供了阀厅大门100%的真实 状态，而不是微机后台上模拟状态，每一步操作都设置有反向的闭锁功能，保障工作人员必 须按照正确的电气设备操作顺序进行操作，并通过与阀厅大门允许操作的电气逻辑闭锁回 路配合来实现阀厅的防误操作目的。这样才能够真正避免运行人员的误判断和误操作，从 而提高了柔性直流输电系统运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明所述柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁系统的系统逻辑示意 图。

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例：

参照附图1，一种柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁系统，包括如下组成：

换流站控制保护系统，其控制和保护整个换流站系统，提供阀厅大门是否允许打开的 电气逻辑闭锁接点BS；

门联锁装置，包括第一门联锁装置和第二门联锁装置，第一门联锁装置包括有管理钥 匙、第一门联锁以及与该第一门联锁机械联动的第一辅助接点Y1；第二门联锁装置为阀厅 门联锁装置，其包括有阀厅钥匙、第二门联锁、与第二门联锁机械联动的第二辅助接点Y2、 以及与第一辅助接点Y1联动的操作按钮，该操作按钮连接有一逻辑开关HA，另外，阀厅钥匙 有两套，均插置在第二门联锁上对应的两个插孔中；

电气逻辑闭锁回路，包括有依序串接的电气逻辑闭锁接点BS、第一辅助接点Y1和逻辑 开关HA，电气逻辑闭锁回路接入第二门联锁的电源回路，第二辅助接点Y2接入阀厅大门状 态反馈回路，该阀厅大门状态反馈回路的信号发送到换流站控制保护系统；所述的电气接 点BS、第一辅助接点Y1、第二辅助接点Y2和逻辑开关HA均为常开接点。

所述的管理钥匙由换流站站长统一管理，而两套阀厅钥匙分别对应阀厅的两个大 门，常态下插置并锁定在第二门联锁上，不满足防误闭锁逻辑条件是无法拔开的。当运行人 员需要打开阀厅大门对阀厅内电气设备进行调试、检修或维护时：

1）先由换流站主控室内的控制保护系统后台针对系统停运状态、电气设备带电情况等 综合逻辑判断后，主控室运行值班人员下发允许阀厅大门打开命令，阀厅门联锁系统的电 气逻辑闭锁回路图1中允许阀厅打开的电气逻辑闭锁接点BS由常开状态变位成常闭状态；

2）由站长手中管理钥匙打开第一门联锁，则第一门联锁的机械联动辅助接点Y1也由常 开状态变位成常闭状态，此时与该第一辅助接点Y1联动的操作按钮处于可操作状态，操作 第二门联锁装置上的操作按钮，与该操作按钮连接的逻辑开关HA闭合，就会接通允许打开 阀厅大门的电气逻辑闭锁回路，第二门联锁的电源回路随之接通，插置在第二门联锁上的 阀厅钥匙被弹出，此时两把阀厅钥匙均可取出，运行人员即可打开阀厅的两个大门；

3）第二门联锁的两把阀厅钥匙取出后，第二门联锁的机械联动辅助接点Y2也相应由常 开状态变位成常闭状态，从而接通阀厅大门状态反馈回路，将“阀厅大门被打开”的状态信 号直接反馈给换流站控制保护系统的后台值班人员，通过换流站控制保护系统的程序逻辑 闭锁柔性直流系统，禁止系统投运带电；

4）阀厅钥匙打开阀厅大门后，阀厅钥匙将被锁定在阀厅大门上，除非运行人员操作后 需要关闭阀厅大门，该阀厅钥匙才能拔出，这样，上述每一步操作都有设置反向的闭锁功 能，避免误操作造成的安全事故问题；同时，通过阀厅钥匙的流转和锁定，真实反馈了阀厅 大门的开闭状态，即当阀厅大门主锁没有复位时，保障了阀厅不可解锁、不可投运及带电。

5）当阀厅大门主锁复位，阀厅钥匙被拔出并重置到第二门联锁上后，电气逻辑闭 锁回路上的所有接点由闭合状态回复到常开状态，同时第二辅助接点Y2也回复到常开状 态，由阀厅大门状态反馈回路将“阀厅大门闭锁”的信号发送到换流站控制保护系统，通过 换流站控制保护系统的程序复位，进入常规操作状态。

6）柔性直流换流站阀厅防误操作的门联锁装置设备安装在阀厅两个大门之间的 墙壁上，考虑方便运行人员操作，门联锁装置箱可在阀厅外墙的1.5米处挂墙安装。

本发明的要点和创新点在于：

1）由管理和阀厅两套门联锁装置及配套的钥匙和锁具、机械联动闭锁技术和电气逻辑 闭锁回路构成了柔性直流换流站阀厅门联锁系统，系统设计简单可靠，设备安装操作及运 行维护方便。

2）柔性直流换流站阀厅门联锁系统设计采用机械联锁技术加电气逻辑闭锁回路 来实现防误操作的目的，即将设备防误操作顺序进行安全机械联锁固化，每一步操作都设 置有反向的闭锁功能，保障工作人员必须按照正确的电气设备操作顺序进行操作，并通过 与阀厅大门允许操作的电气联锁回路配合来实现阀厅的防误操作目的。

3）柔性直流换流站阀厅门联锁系统设计是通过阀厅门联锁装置的钥匙流转来实 现防误操作的逻辑流程，其中锁具是直接锁定阀厅大门，钥匙是否释放为换流站主控室内 值班人员的控制保护系统提供了阀厅大门100%的真实状态，而不是微机后台上模拟状态， 即当阀厅大门主锁没有复位时，保障了阀厅不可解锁、不可投运及带电，这样才真正避免运 行值班人员的误判断和误操作。

本发明未述部分与现有技术相同。