任宝鹏
国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司锡盟换流站，内蒙古锡林浩特，026000
摘要：换流变压器是特高压直流输电工程中重要的组成部分，近年来全国各地换流站发生多起换流变压器火灾事故导致严重损失，“4.7”“6.2”、“1.7”事件过后，国网公司积极组织会议，结合换流变压器厂家关于油枕排油技术方案和设计院关于油枕排油改造工作计划等汇报，经过讨论，明确进行换流变压器排油改造工作。本文对换流变压器排油改造具体逻辑进行分析，并在此基础上对换流变压器排油系统优缺点展开了探讨。
关键词：换流变压器；排油系统；消防
引言：与高压（10-220kV）、超高压（200-750KV）直流输电线路相比，特高压直流输电线路的输出电量与送电功率更高、送电距离更长。“4.7”“6.2”、“1.7”三起事件后国网对换流站消防特别是换流变压器消防高度重视，排油改造系统对控制换流变压器火灾起到了关键作用。
一、换流变压器排油改造概况
结合“4.7”“6.2”、“1.7”三起事件，储油柜中油在本体或升高中坡口发生爆燃时不断提供燃料，储油柜断流和排油对于灭火的及时性是必要的，根据换流变压器状况，及时自动切断换流变压器油枕与换流变压器本体之间的油路并迅速排油到油池中，防止油枕中的变压器油流入火灾区域，在阀侧套管破裂后不致继续补油以致引燃阀厅。
二、排油系统组成及各部件作用
（一）就地排油模块：本体排油模块、油枕排油模块
本体排油模块作用：排出套管升高座和本体变压器油，防止外溢，避免引燃阀厅。
该部分包括截止阀、逆止阀、电动阀、泄漏报警仪、就地端子板和防火外罩。该模块油路前端的两DN25 截止阀用于油路的放油及抽真空。本体排油为远程手动控制，为防止拒动，采用两个DN150电动球阀并联的方式，两个电动球阀处于常闭状态，每个电动球阀后的管路上安装一个泄漏检测仪，若电动阀出现泄漏，泄漏报警仪将发出信号。当开始进行排油动作时，两个电动阀开启，将变压器本体内部的变压器油排到油池中的集油坑内。本体排油系统利用换流变压器第一组冷却器油管底部一个DN50换流变压器本体油箱底部的两个 DN80 事故排油阀门，加装与本体排油模块相通的管路，并在本体排油模块进油口处汇流成 DN150 管路，连接至本体排油模块进油口。
油枕排油模块：该模块主要包括截止阀、电动阀、泄漏报警仪和防火外罩。
模块油路前端的两个截止阀用于油路的放油及抽真空。油枕排油模块正常为自动控制，为防止误动，采取两个DN80电动阀串联的方式。两个电动球阀处于常闭状态，每个电动球阀后的管路上安装有一个泄漏检测仪，若电动阀出现泄漏，泄漏报警仪将发出信号。
当开始进行排油动作时，排油柜内两个油枕电动阀开启，同时断流阀模块内电动阀关闭，将油枕内部的油排到油池中。排油模块内置湿度监测器。
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（二）油枕断油模块：断流阀、电动阀门和防火外罩
排油改造取消了本体瓦斯继电器与油枕蝶阀之间的联管，在两者之间代之以机械断流阀（单向逆止阀）和电动阀，两阀为串联关系，空间分布呈U形。此外，在两者之间并联一根DN8小联管作为呼吸管，连通断流阀与电动阀两侧的联管，实现油路的呼吸作用，避免管路内部压力过大。
油枕断流模块正常为自动控制，当换流变压器故障导致本体或升高座破口时，绝缘油大量泄漏，断流阀（关断定值为90-150L/min）即时启动截断油枕至本体之间的油流。
断流阀的位置有3个：手动打开、运行和手动关闭，正常应固定于运行位置，
油枕断流模块与排油模块的交流电源为并联关系，为保证供电可靠性，Y/Y换流变压器排油模块的电源取自Y/D换流变压器智能组件柜双电源切换的下级，Y/D换流变压器排油模块的电源取自Y/Y换流变压器智能组件柜双电源切换的下级。
（三）远方控制屏及远控排油按钮箱
本体排油系统与油枕断流、排油系统共同组屏，且共用后台监视系统，并与换流站控制保护系统、火灾报警系统及消防自动化系统统一接口。每个换流器（6 台换流变压器）配置 1 面控制屏柜和 1 个远控排油按钮箱。远方控制屏安装于对应的阀组控保设备间，远控排油按钮箱安装于主控楼主控室内。
控制单元PLC与双重化直流控保系统之间采用交叉接线方式，如下图所示（排油控制 A系统分别接直流控保 A、B 系统信号，排油控制 B 系统分别接直流控保 A、B 系统信号，采用在端子排并接的接线方式）。
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远控排油按钮箱面板分为油枕排油和本体排油上下两个功能区，油枕排油和本体排油切换开关均为分相配置，此外，本体排油还为6 台换流变压器配置有一级切换开关用于双重确认，各切换开关作用如下表所示。
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三、排油系统控制逻辑以及控制方式
换流变压器排油控制系统的启动逻辑如下：
双重化配置的换流变压器排油系统中的任意一套排油控制单元接收外部开入的本体重瓦斯信号、换流变压器跳闸信号和火灾报警信号，在控制单元内部进行“与”逻辑判断后，启动换流变压器油枕排油模块和油枕断流模块，同时远方手动操作箱内对应的换流变压器报警指示灯亮起。
换流变压器油枕排油模块、油枕断流模块和本体排油模块内部的电动阀门动作信号、阀门状态信号及泄漏监测信号均送至远方控制系统屏，同时与后台进行通讯。
换流变压器油枕断流模块与油枕排油模块具备自动控制和远程手动控制两种方式，正常采用自动控制方式。在远方控制屏和远控排油按钮箱上均可进行远程操作，远方排油按钮箱负责启动电动球阀，远方控制屏负责关闭电动球阀。
换流变压器本体排油控制系统采取远程电气手动控制方式。
换流变压器排油控制系统的控制逻辑如下：
换流变压器油枕断流模块与油枕排油模块具备自动控制和远程手动控制两种方式，正常采用自动控制方式。
（一）式：双重化配置的换流变压器排油系统中的任意一套排油控制单元接收外部开入的本体重瓦斯信号、换流变压器跳闸信号和火灾报警信号，在控制单元内部进行“与”逻辑判断后(三个信号在10分钟内同时接收到)，启动换流变压器油枕排油模块和油枕断流模块，同时远方手动操作箱内对应的换流变压器报警指示灯亮起。
（二）手动控制模式：在远方控制屏和远控排油按钮箱上进行远程操作，远方排油按钮箱负责启动电动球阀，远方控制屏负责关闭电动球阀。
结束语
总而言之，换流变压器排油系统对于换流变压器火情控制起到了关键作用，为电网安全稳定运行提供保障。
参考文献
[1]特高压直流工程、柔直工程油枕排油专题工作会议纪要
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