500kV线路在3/2主接线下的保护配合研究

2016-08-10陈继滔

大科技 2016年9期

关键词：失灵重合接线

陈继滔

（广东电网有限责任公司江门供电局广东江门 529000）

500kV线路在3/2主接线下的保护配合研究

陈继滔

（广东电网有限责任公司江门供电局广东江门 529000）

500kV系统3/2主接线方式涉及设备、装置多，二次设备的功能不断加强，保护与保护之间、两台断路器之间的配合方法与其他接线方式有较大的不同。本文对500kV线路各种保护的配合作了全面介绍，对线路保护、断路器保护、重合闸之间的时间配合做了详细分析。

电力系统；3/2接线；继电保护

引言

随着电力系统和继电保护的不断发展，电力设备的保护日趋完善。但是，系统的复杂程度也随之增加，为避免造成故障的影响范围扩大，保证系统的安全稳定运行，保护间的配合变得尤为重要。在500kV变电站3/2断路器的接线方式下，每条出线涉及两个开关和各自的保护，因此开关间的配合、线路保护与两个开关保护之间的配合、各种保护与重合闸的配合都成为需要解决的问题。[1]配合不当，会造成保护功能的不全，从而导致拒动或误动的事故事件。本文就500kV系统3/2主接线方式下，按断路器配置的各种保护之间的配合进行归纳和探讨，研究保证安全可靠、全面实现其功能的配合方式。

1 重合闸与保护的配合

1.1 重合闸与线路保护

1.1.1 重合闸的启动

重合闸有两种启动方式：断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式、保护启动方式。线路故障发生时，重合闸主要依靠保护启动方式。500kV线路常用的单重方式[4]，只需考虑保护单跳启动重合闸。3/2主接线下的断路器保护有断路器失灵保护和重合闸功能等，但对于整个断路器保护装置，其跳闸开入量接口是共用的，且都来自线路保护。[5]

1.1.2 闭锁重合闸

在某些情况下，比如手动分闸、重合会导致再次经历事故等，不需要重合闸。因而设置闭锁重合闸回路。重合闸可以通过保护闭锁，保护判断线路发生非单相故障、合于故障、保护加速、远方跳闸及其它公用保护动作时，要闭锁重合闸。保护装置一般通过下面的三种方法实现闭锁重合闸：①线路保护通过压板、操作把手等直接闭锁重合闸。②各种保护通过永跳命令启动操作箱的永跳继电器TJR闭锁重合闸。③单重方式时，当重合闸检测到同时有三相跳闸开入时，重合闸也会立即放电。另外，当断路器压力降低或进行断路器的分合闸操作时，也要闭锁重合闸。

1.1.3 沟通三跳

500kV系统3/2主接线方式下，沟通三跳回路按断路器配置。按预定方式重合是对3/2接线重合闸装置的基本要求。由于系统多采用单相重合闸方式，发生单相接地故障时，开关重合方式一般设为单跳单合。但是，当由于某种原因使开关不能按预先规定重合时，单跳就可能造成设备长期非全相运行，此时应沟通开关的三相跳闸回路，并不进行重合。引起重合闸不能重合的原因主要有以下几种情况：①重合闸方式为停用；②装置异常；③重合闸未充电；④开关压力低闭锁重合闸或其他异常闭锁；⑤同串两线路在重合闸周期内先后启动中间开关重合闸等。

沟三接点是为了使断路器具备三跳的条件。满足沟通三跳条件时，如果断路器保护收到跳闸开入，但线路又有电流，说明断路器的三相未全跳开，断路器保护发一个沟三跳闸。沟三跳闸实际上是沟通三跳的后备。沟三跳闸逻辑如图1所示[6]。

图1 沟三跳闸逻辑

1.2 断路器保护功能的配合

3/2主接线下，500kV线路的重合闸等功能按断路器配置，整合于断路器保护装置。断路器失灵保护经相电流判别动作，其动作时间应在保证失灵保护选择性的前提下尽量缩短。失灵动作时间大于断路器动作时间与保护返回时间之和，再考虑一定的裕度。既可直接经一时限（约0.2～0.5S）跳本断路器三相及包括对侧的断路器在内的与拒动断路器相关联的所有断路器。也可经较短时限（约0.13～0.15S）跳本断路器三相，再经一较长时限（约0.2～0.25S）跳开与拒动断路器相关联的断路器。[5]由于可能存在站内死区，且在死区发生三相故障时，对系统影响大，设置快于失灵保护的死区保护。[5]

断路器的非全相保护应能正确躲开开重合闸时间，当重合闸动作完毕，断路器三相不一致时，跳开断路器。江门地区220kV及以上线路的断路器非全相保护动作时间一般按2s或接近2s整定，长于后合断路器1.4s左右的重合时间定值。

此外，失灵保护、死区保护、非全相保护均闭锁重合闸。

2 断路器间的配合

先重后重：

2.1 重合闸方法

500kV系统3/2主接线下，一条出线有两台断路器，发生线路故障时要同时断开两台断路器。在重合时，为缩短永久性故障切除时间及对系统造成的冲击，在保护动作跳开两断路器后，先合的开关应先重合，后合开关的重合闸经一定延时后再重合。后重断路器一般再经不少于300ms的延时重合，躲开先重开关的重合闸后加速动作时间。

2.2 重合次序

重合应有先后次序，通常要求边开关先于联络开关重合。当重合于永久性故障时，边开关失灵，连跳所有母线侧开关，但在3/2接线系统中不影响其他设备的正常运行。而如果联络开关先合，出现联络开关失灵，同串另一出线两个开关都跳开，扩大了事故范围。

两个断路器的重合闸之间的重合次序必须预先设定，且应保证先重的断路器重合上后，才能重合后重断路器。设定重合闸次序的方法一般有三种：①由先重断路器的重合闸后加速的接点串接线路保护动作接点闭锁后重断路器的重合闸。这种方法存在灵活性较差的缺点，一旦运行，先重后重就确定了。另外，如果启动失灵与启动重合闸共用接点不可用该方法。②以先重断路器重合成功为条件启动后合断路器的重合闸，该方法不适用于取消重合闸优先回路的线路。③线路保护或重合闸装置本身的后加速跳闸有永跳接点（TJR）输出的，可以通过永跳回路给后重断路器的重合闸装置放电。

2.3 重合闸后加速

国内多数微机线路保护本身具备后加速功能，不需要重合闸提供加速信号。如果先重的断路器重合于故障，后重的断路器根据前文所述设计，应能够立即放电不重合。[2]