特高压线路故障联动串补重投功能投退方法浅析

2014-07-02叶严军张健崔淑芳

山西电力 2014年5期

关键词：压板特高压定值

叶严军，张健，崔淑芳

（1.国网山西省电力公司检修公司，山西太原030001；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原030001）

特高压线路故障联动串补重投功能投退方法浅析

叶严军1，张健2，崔淑芳1

（1.国网山西省电力公司检修公司，山西太原030001；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西太原030001）

阐述了特高压长南Ⅰ线、南荆Ⅰ线断路器重合闸投退后，长治站、南阳站线路故障联动串补重投功能不会自动投退，人工投退该功能需要轮退2套串补控制保护，不仅要操作硬压板76次，还要操作软压板4次，操作流程繁琐，增大了误操作的可能性，且串补控制保护退出也存在一定的安全风险。对特高压串补装置的结构和线路故障联动串补重投功能进行了介绍，分析了特高压线路故障联动串补重投功能投退方法。

特高压；串补装置；串补重投；硬压板

0 引言

特高压长南Ⅰ线在线路两侧各配置了20%的串补，南荆Ⅰ线在南阳侧配置了20%串补，补偿了特高压交流输电线路的电气距离，提高了交流输电线路的输送功率。当特高压线路发生单相瞬时故障时，联动串补装置重投，提高了设备的可用率，当特高压线路发生单相永久性故障、相间故障或线路保护收对侧联跳令时，联动串补装置重投永久闭锁，减少了设备冲击。特高压长南Ⅰ线、南荆Ⅰ线断路器重合闸投退后，长治站、南阳站线路故障联动串补重投功能不会自动投退，人工投退该功能需要轮退2套串补控制保护，不仅要操作硬压板76次，还要操作软压板4次，操作流程繁琐，增大了误操作的可能性，且串补控制保护退出也存在一定的安全风险。本文对特高压串补装置的结构和线路故障联动串补重投功能进行了介绍，分析了特高压线路故障联动串补重投功能投退方法。

1 特高压串补装置的结构及各元件的作用

特高压串补装置主要由串联电容器组、金属氧化物限压器（MOV）、保护间隙（GAP）、旁路断路器和阻尼装置（包括阻尼电阻器和电抗器）组成。电容器组是正常工作时补偿线路阻抗，是实现串补功能的核心元件；金属氧化物限压器（MOV）是限制串联补偿电容器组的工频过电压；火花间隙（GAP）是MOV的主保护，电容器组的后备保护，与线路保护快速联动，可降低对线路断路器TRV要求；旁路断路器是投入及快速退出电容器组，使间隙快速熄弧，是串补装置内最后一级保护措施；阻尼装置是限制电容器组放电电流的幅值和频率，并使电流快速衰减，特高压串补装置原理接线见图1。

2 特高压线路故障联动串补重投功能

当特高压线路发生单相瞬时故障时，线路保护向串补控保装置发单相联动命令，串补控保装置收到联动命令后，将故障相旁路断路器合闸，然后经过1.4 s（线路故障重投串补时间定值）延时后，控保装置发旁路断路器分闸命令，串补完成自动重投；当特高压线路发生单相永久性故障、相间故障或线路保护收对侧联跳令时，线路保护向串补控保装置发三相联动命令，串补控保装置合三相旁路断路器，串补永久闭锁；当特高压线路断路器重合闸退出后，串补的重投功能需要人工退出。

图1 特高压串补装置原理接线图

3 特高压线路故障联动串补重投功能投退方法分析

投退方法1（特高压长治站、南阳站目前投退方法）：退出串补控保A屏上的所有硬压板，修改串补控保装置A系统内部“断路器三相旁路模式”软压板和“线路故障禁止自动重投模式”功能定值，由“禁止”修改为“投入”，修改完后投入串补控保A屏上的所有硬压板，线路故障联动串补重投功能A系统退出完成，B系统退出方法相同；投入方法是先退硬压板，再修改软压板和功能定值，最后投入硬压板。该方法需要现场运维人员轮停2套串补控保装置进行定值修改，工作时间长且繁琐，在修改定值过程中存在误整定的安全风险。

投退方法2：在串补控保装置屏上加装“线路故障联动串补禁止重投”硬压板或投退把手（类似线路断路器重合闸投退把手）。硬压板或投退把手其优先级高于装置内部“线路故障禁止自动重投模式”软压板。当投入该硬压板时，在线路任何故障情况下（包括线路单相故障、相间故障或线路保护收对侧联跳令等）串补控保动作永久闭锁串补重投；当退出该硬压板或投退把手后，控保装置动作逻辑恢复正常，按照内部软压板整定情况进行自动重投。该方法需要现场运维人员轮停2套串补控保装置进行投退硬压板或投退把手，不用修改软压板和功能定值，操作相对简单，但实施起来比较复杂，涉及到修改串补控保装置的软件逻辑，实施后需做相关静模试验进行验证。

投退方法3：在串补控保装置线路保护联动串补开入回路中增加2块“线路故障联动串补禁止重投”硬压板（类似于断路器保护沟通三跳接点），如图2所示。

图2 线路保护联动串补开入回路

图2中虚线区域为增加硬压板区域，虚线方框为新增的2个硬压板，当线路单相故障单相联动串补时，由于投入新增加的2块硬压板，沟通了三相开入，对串补控保装置来说接收到的信号为三相联动信号，可将串补永久闭锁。

从图3可以看出该方法对装置逻辑没有任何影响，保证装置的正常工作。该方法只需要现场运维人员投退增加的2块硬压板即可，不需要修改软压板和功能定值，也不需要轮停2套串补控保装置，操作非常简单，安全风险很小。

投退方法4：将线路断路器重合闸投退硬压板更换为投退把手，将线路保护联动串补开入回路引至该投退把手，通过串补开入回路中增加的2对接点沟通三相开入，实现投退线路断路器重合闸时串补的重投功能也完成投退操作。该方法实施后现场运维人员投退线路断路器重合闸后不需要进行其他任何操作，但技术改造相对方法3复杂一点。

4 结论

综上所述，投退方法3操作非常简单，安全风险很小；投退方法4不需要进行任何其他操作，但技术改造相对方法3复杂一点。交流特高压变电站可以根据实际情况按照方法3或方法4进行技术改造，避免目前特高压线路故障联动串补重投功能投退操作流程繁琐，误操作可能性大和退出串补控制保护带来的安全风险问题。

The Sw itching M ethod of Series Com pensation Device Being Input or W ithdrawn for UHV Transm ission Lines after Fault

YE Yan-jun1，ZHANG Jian2，CUIShu-fang1
（1.State Grid M aintenance Company of SEPC，Taiyuan，Shanxi 030001，China；2.State Grid Shanxi Electric Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi 030001，China）

For UHV Chang-nan lineⅠand Nan-jing line I，when circuit breaker recloses，series compensation will not automatically inputorwithdraw，andmanualswitching needs two systemsofseries compensation controland protection，which demands to operate the hard plate for 76 times and soft plate for 4 times.The complicated operating process increases the possibility ofmisoperation and it is risky towithdraw the controlprotection system.What ismore，the structure ofUHV series compensation device is introduced and the switchingmethod for inputorwithdrawal isanalysed.

UHV；seriescompensation device；seriescompensation rejoin；hard plate