特高压直流换流站每极采用2个12脉动换流器的接线方案，每一个换流器都可以独立运行或与其它换流器进行组合运行，直流系统这种灵活的接线特点有利于换流站施工建设期间实现分期投运，尽早发挥直流输电工程的输电效益。
根据直流换流站可以模块化建设投运的规律和以往工程经验，从工程施工到全站设备完全投运可以划分为六个阶段：
阶段1：交流系统带电；阶段2：直流单极低端换流器带电；阶段3：直流双极低端换流器带电；阶段4：直流单极高端换流器带电；阶段5：直流双极高端换流器带电；阶段6：直流场全部带电。
上述六个阶段的划分实现了根据工程进度的不同实行分阶段送电，由于在各个阶段过渡期间设备带电运行与工程施工调试同步进行，现场带电运行设备、安装调试设备同时存在，因此存在较高的安全风险。为了保证投运设备正常运行及后续施工的安全需要，在不同阶段需要制定并执行一次系统设备带电隔离、二次系统接线隔离、控制保护系统软件隔离等安全隔离措施，以防止在此期间造成各种不必要的安全生产事故。
随着直流场设备和各个阀组单元完成安装调试，在交流系统带电安全隔离措施的基础上，需要对原有的安全隔离方案进行调整，以保证阀组单元的顺利接入。本文结合锦苏直流工程苏州换流站对有代表性的交流系统带电阶段和极1单极低端换流器带电阶段的安全隔离措施进行了详细的研究。
1. 交流场带电安全隔离措施
交流场带电安全隔离的目的是实现换流站交流场带电运行后，直流场设备的施工和控制保护的调试不会对交流场带电设备造成影响，使设备带电运行与工程施工调试同步进行。
1.1一次设备带电范围
（1）500kV交流场；（2）500kV交流滤波器场；（3）500kV及高压站用变；（4）35kV站用变；（5）10kV开关室；（6）公用400V站用电室。
1.2一次设备安全隔离措施
断开500kV交流场到极1高端、极2低端、极2高端、极2低端换流变压器的引线，换流变进线CVT属于带电范围，换流变引线的接引位置如图1和图2所示，所断开的引线需要绑扎牢靠，并做好换流变引线的接地措施。
图1换流变进线解引位置示意图（解引前）
1.4.1直流阀组控制系统（CCP）与交流控制系统（ACC）间的联锁回路
根据设计原理，四个阀组控制主机分别与相应的交流进线间隔的交流控制主机存在一些联锁信号，主要用于换流变进线开关和隔刀遥控操作的允许条件[5]，以及CCP请求ACC执行的顺序控制操作，信号名称及功能具体见表1：
表1交、直流系统间的联锁信号
1.5辅助系统要求
为了确保换流站现场人员的人身安全以及一、二次设备的安全运行和监控，交流系统带电阶段需要确保以下辅助系统已经投入运行，并且工作正常。
（1）站用直流电源系统；（2）消防系统；（3）火灾报警系统；（4）图像监视；（5）空调系统；（6）呼叫系统。
2. 极1低端带电安全隔离措施
极1低端带电安全隔离的目的是实现换流站极1低端的带电运行和功率输送，同时确保其它直流场设备的施工和控制保护的调试不会对极1低端的正常生产运行造成影响。
2.1一次设备带电范围
极1低端带电范围如图3所示，在交流系统带电的基础上还需增加一下带电范围：（1）极1低端换流变；（2）极1低端换流阀及极1低端阀厅设备；（3）极1低端阀冷系统；（4）极1直流场开关设备，包括极1直流滤波器设备；（5）双极开关场设备。
极1低端带电后，换流站可以开展极1低端阀组的空载升压、功率输送、金属/大地回线转换等一系列系统试验，试验成功完成后便可提前投入运行，具备一定的直流功率输送能力；从而达到设备的分期投运，进一步缓解直流线路受端地区的电力紧张局面。
2.2一次设备安全隔离措施
在交流带电安全隔离措施的基础上，恢复500kV交流场到极1低端换流变压器的引线。
根据图1所示，将80111隔刀、80112隔刀操作至“分闸”状态，同时将控制位置打到“就地”，并拆除其一次连杆，完成带电区域与极1高端阀组的电气隔离；将02001隔刀、02002隔刀、80205隔刀操作至“分闸”状态，同时将控制位置打到“就地”，并拆除其一次连杆，完成带电区域与极2的电气隔离。
风险点评估：此部分安全隔离措施如不完全实施，可能会造成调试极1高端阀组或极2高、低端阀组期间，误将上述设备接入直流场带电区域。
图3极1低端设备带电范围示意图
2.4二次设备安全隔离措施
2.4.1恢复与交流控制系统间二次接线
在交流系统安全隔离措施的基础上，恢复与交流系统的二次接线，具体包括：（1）根据表1内容，恢复极1高端阀组控制主机与相应交流控制主机间的联锁信号，确保交流开关、刀闸的操作受控于直流系统的实际工况。（2）恢复极1高端阀组控制保护系统对交流进线开关的跳闸和启动失灵回路，确保当检测到直流系统发生故障时能够成功跳开交流开关。（3）恢复交流场到极1高端阀组的进线电流CT接线，确保换流变差动和过流保护能够正确出口。（4）恢复交流场到极1高端阀组的进线电压PT接线，使阀组控制系统能够采集到同步电压信号。（5）恢复交流场到双极控制系统的母线电压PT接线，使直流系统能够完成无功控制。
风险点评估：此部分安全隔离措施如不完全实施，可能会造成保护跳闸无法出口、不能正常解锁、解锁后无功控制误投入所有热备用的滤波器小组等风险；因此需要着重注意。
2.4.2与其它直流控制保护设备的安全隔离
（1）后备跳闸回路
为了防止直流功率输送期间控制主机故障后，控制命令无法下发，不能有效控制系统运行，故配置了后备跳闸功能；当极层控制主机全部故障时，会通过外部继电器发出信号到本极的高、低端阀组开关接口屏柜内的跳闸继电器，然后出口跳开交流进线开关；当阀组层控制主机全部故障时，阀组开关接口屏内的跳闸继电器会直接出口。
由于极1低端带电时期，极1高端、极2高端、极2低端直流控制保护系统尚处于调试阶段，故需要从二次接线上断开极1控制保护屏到极1高端控制保护屏的后备跳闸回路；以防止正常运行的极1控制保护屏启动后备跳闸时，与调试中的极1高端控制保护屏相互影响[8-9]。
（2）阀组检修开关
在主控楼控制室内，将极1高端阀组检修开关操作至“检修”状态，将极1低端阀组检修开关操作至“运行”状态。
在特高压工程中通常设置了阀组检修开关功能，高、低端阀组检修开关通过硬接点输出两个开关量信号分别接入本极的极层控制主机，若同一极的其中一个换流器需要进行检修或调试工作，为了不影响另外一个换流器的运行，投入检修开关将会在极层控制主机中屏蔽对检修阀组的状态监控，对检修阀组上传的模拟量测量值置零（避免注流等工作使保护误动），同时将检修阀组相应的开关量置为正常的状态，以免开关状态信号丢失引起保护和控制条件误判。
（3）软件置数
特高压工程中双极层控制保护主机与极层控制保护主机之间，极层控制保护主机与本极的阀组层控制保护主机之间有总线通讯，用于系统间的数据交换。为了防止极1高端、极2高端、极2低端控制保护系统的调试对极1低端带电的影响，调试系统与运行系统间的总线故障会触发运行系统的三级故障，故需要在运行的控制保护系统中进行软件置数，用于屏蔽调试系统与运行系统间的总线故障。
3. 安全隔离措施在现场的实施效果
锦苏工程同里换流站在交流场带电阶段、极1低端阀组带电阶段，严格按照上述的安全隔离方案进行实施，带电设备能够安全运行，其它设备能够同步施工、调试，安全隔离措施效果显著。
4. 总结
随着国内特高压直流工程建设的日益成熟，在工程建设过程中换流站设备的分阶段带电投运亦将会成为常态，作为安全生产和工程建设的保证，针对设备分阶段带电投运的安全隔离措施的实施也是必须的，虽然目前国内在特高压领域采用多种技术特点，在设备的接口形式上有一定差异，但安全隔离措施的内容则是一致的，因此本文对后期的特高压直流工程施工、建设、调试、投运有一定的指导和借鉴意义。
(审核编辑: 智汇张瑜)
