線路保護與重合閘配合初探

摘要:文章簡述了500kV系統(tǒng)中線路保護與重合閘配合的一些問題。根據(jù)現(xiàn)場實際情況所產(chǎn)生的一些問題,舉例介紹了不同廠家生產(chǎn)的保護配合情況。文章得出的結論是:按開關配置的重合閘其溝通三跳接點不能引至線路保護裝置,否則不能保證3/2接線方式下運行的優(yōu)越性;3/2接線方式下為簡化重合閘配合,取消重合優(yōu)先回路,但先重不成其必須閉鎖后合重合閘,不然會造成對系統(tǒng)的再次沖擊。

關鍵詞:線路保護;重合閘;保護配合

中圖分類號:TM774

文獻標識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)19-0008-02

目前500kV系統(tǒng)中,在3/2接線方式中,線路的重合閘裝置是按斷路器配置,并裝設于斷路器保護屏內。在傳統(tǒng)的設計中,線路保護與重合閘的配合常常這樣考慮:線路保護向重合閘輸出啟動重合閘與閉鎖重合閘命令,重合閘向線路保護輸出準備三相跳閘(簡稱三跳)命令,一方面使保護進行三相跳閘,另一方面加速線路保護。目前華東電網(wǎng)的重合閘配合方式基本采用時間整定,重合閘優(yōu)先回路已經(jīng)不再采用。一般母線側斷路器重合閘時間固定為0.7秒,中間斷路器重合閘時間固定為1.0/1.2秒。

現(xiàn)以500kV三汊灣變電站汊東5295線為例:配置RCS-931D保護+REL561保護+RCS921開關保護說明線路保護與重合閘配合的幾個問題。

500kV三汊灣變電站汊東5295線一次接線如圖1所示。

一、2/3開關接線方式重合閘先后重合問題

若5041開關重合不成功,則5042開關不再重合。若5041開關重合裝置拒合,則5042開關的重合閘裝置應重合一次。由于取消了重合閘優(yōu)先回路,以上問題的實現(xiàn)有所改變,具體如下:

5041開關重合閘時間是0.7秒,5042開關開關的重合閘時間是1.0秒。當發(fā)生永久性單相接地故障時,線路保護同時給5041、5042開關發(fā)啟動重合閘信號。5041開關重合閘先動作,重合于永久性故障后,5041開關重合閘后加速三相跳開,此時5042開關重合閘已經(jīng)啟動,但由于整定時間沒到不會重合,同時跳開另外兩相。

此項功能靠線路保護中的“非全相運行狀態(tài)中的合于故障邏輯”來實現(xiàn)。當線路A相故障5041開關和5042開關A相跳閘后,線路保護啟動“非全相運行狀態(tài)中的合于故障邏輯”,當5041開關重合永久性故障線路后,線路保護的“合于故障邏輯”動作后向兩開關發(fā)三相跳閘命令,“合于故障邏輯”發(fā)信接通重合閘放電回路從而閉鎖5041、5042的重合閘。

若所配置線路保護或者重合閘保護裝置本身的后加速跳閘有永跳接點輸出,應通過永跳回路也就是閉鎖重合閘接點(三相跳閘)給后合重合閘裝置放電,現(xiàn)在一般采取這種方法。

二、關于重合閘溝通三跳的問題

對于單相接地故障,開關的重合方式一般設置為單跳單合。為防止兩次重合于永久性故障,造成對系統(tǒng)的再次沖擊,重合時有先后次序,通常選擇母線開關先合,待其重合成功后,中間開關再重合。但當因某種原因使重合閘裝置不能重合時,單跳就不再有意義,甚至可能造成開關的長期非全相運行,此時應溝通開關的三相跳閘回路,并不再重合。

這些原因可能是下列情況的一種或幾種:(1)重合閘充電未滿;(2)重合閘停用;(3)開關低壓閉鎖重合閘;(4)重合閘裝置異常告警;在這些情況下,開關保護裝置相應接通開關的三相跳閘回路,使本開關避免出現(xiàn)非全相狀態(tài)。

RCS921開關保護的溝通三跳邏輯如圖2所示:

由上圖可見,當線路有電流且裝置收到任一跳閘接點的同時滿足以下任一條件時保護發(fā)溝通三跳命令跳本斷路器:

1.重合閘在未充好電狀態(tài)且未充電溝通三跳控制字投入。

2.重合閘為三重方式。

分析一:如果兩套線路保護重合閘在三跳位置時,此時發(fā)生任何故障線路保護均發(fā)三跳令并且通過永跳接點發(fā)閉鎖重合閘信號。

分析二:當線路發(fā)生A相瞬時性接地故障,重合閘正確動作開關合上后,經(jīng)過6秒發(fā)生B相瞬時性接地故障,此時由于5041開關重合閘充電尚未未完成,會導致5041開關重合閘裝置充電不成功,并且“投未充電溝三跳”控制字為1,此時“溝通三跳”接點接通輸出至RCS-931D線路保護,則RCS-931D線路保護將不能選相跳閘,單相故障時將溝通三相跳閘,開關三相跳閘出口且閉鎖另一運行開關RCS-921A保護中的重合閘,另一重合閘充電正常的開關RCS-921A保護的單相重合閘將不會成功,即5295線單相重合閘將不能正確動作。

分析三:當5041開關在檢修狀態(tài)時,此時5041開關的重合閘停用。若線路出現(xiàn)單相永久性故障,對側開關重合閘正常動作。但是由于沒有保護閉鎖本側5042開關的重合閘,故5042開關1秒后重合并加速三跳。這對于故障線路來說經(jīng)歷了兩次重合閘,對系統(tǒng)的沖擊比較大。

分析四:當線路發(fā)生單相瞬時性接地故障在保護動作時又發(fā)生另外一相接地,此時通過非全相再故障邏輯去啟動閉鎖重合閘繼電器同時閉鎖重合閘放電(定值單中“非全相再故障”控制字為1,“投非全相故障閉重”輔助接點正常在合上位置)。

三、關于重合閘的其他問題

LFP-921A重合閘為綜合重合閘,對于500kV斷路器只整定為單相重合閘;重合閘可由保護起動,也可由斷路器三相位置不對應起動,根據(jù)控制字投退。一般500kV重合閘整定為保護起動,線路保護起動重合閘信號輸入、跳閘信號返回后起動重合閘。

調度發(fā)令停用線路重合閘,對于按斷路器裝設的重合閘應將線路保護跳閘方式置三跳位置,停用相關斷路器重合閘(線變串或不完整串線路對應的兩斷路器重合閘置信號狀態(tài);線線串本線對應的靠近母線側斷路器重合閘置信號狀態(tài));對于沒有裝設線路保護跳閘方式開關的,將本線對應的兩斷路器重合閘改信號狀態(tài)。

四、結語

1.按開關配置的重合閘其溝通三跳接點不能引至線路保護裝置,否則不能保證3/2接線方式下運行的優(yōu)越性。

2.3/2接線方式下為簡化重合閘配合,取消重合優(yōu)先回路,但先重不成其必須閉鎖后合重合閘,不然會造成對系統(tǒng)的再次沖擊。

參考文獻

[1]南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS-931系列超高壓線路保護技術說明書.

[2]南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS-921系列超高壓線路保護技術說明書.

[3]ABB公司REL561保護技術說明書.

作者簡介:劉新新,男,江蘇東臺人,南京航空航天大學自動化學院工程碩士,南京供電公司變電運行中心500kV監(jiān)控中心助理工程師,研究方向:電氣工程、自動化。