浅析500kV系统中3/2接线方式线路重合闸

浅析500kV系统中3/2接线方式线路重合闸

李超

（江苏核电有限公司运行二处江苏省连云港市222000）

摘要：发电厂、变电站的输供电考虑稳定经济可靠性,一般优先采用超高压500kV系统。3/2接线方式既能保证较高的可靠性又能兼顾运行灵活性,深受广泛认可。此种方式的特点是系统的保护以及断路器自动重合闸装置设计复杂。本文以国内某电站500kV系统3/2接线方式线路重合闸设置为例，分析总结了3/2接线方式的断路器重合闸设置,希望对3/2接线方式线路断路器重合闸的设置起到指导和借鉴作用。

关键词：重合闸；断路器；500kV系统；3/2接线

国内某电站主电源采用500kV系统3/2接线方式，一期工程（1、2号机组）两条母线，两个单元进线和3回500KV出线形成两个完整串和一个不完整串。扩建工程（3、4号机组），将使不完整串变成完整串，同时再增加一套完整串，完成后系统由2条母线4个完整串结构、8回进出线、12个断路器及相关设备构成。系统接线复杂,系统的保护以及断路器重合闸的配合设置也较复杂。本文对重合闸保护配合专项问题进行了分析,具体分析情况如下所示:

1.重合闸装置的先后重合配合

1.1断路器重合闸延时

当线路出现故障时,根据故障点快速隔离原则，首先断开与线路相关联的两台断路器,后依据断路器设置情况进行重合，为了有效减少断路器动作次数,减少故障对系统的冲击,重合闸设置一般为:一台断路器先重合闸,另一台延时300ms后再重合闸，两台断路器不得同时重合闸。另外,单项重合闸按照系统稳定性要求，同时考虑瞬时故障电弧熄弧及绝缘恢复，以保护延时整定值不同来相互配合,靠近母线的断路器重合闸整定时间是延时0.7秒,而远离母线的断路器单向重合闸的整定时间则是为1秒（0.7秒+300ms）。三相重合闸按照系统稳定性的要求，同时考虑瞬时故障电弧熄弧及绝缘恢复能力及两侧（双电源）以不同时限切除故障，发电厂以及密集电网的线路三项重合闸时间一般整定为10秒。

1.2重合闸重合方法

重合闸方式须根据系统结构及运行条件选定。

(1)通常三相重合闸方式能满足系统需要时,线路应选用三相重合闸方式.特别对于那些处于集中供电地区的密集环网。若线路跳闸后不进行重合闸也能稳定运行的,更宜采用整定时限的三相重合闸。这样环网快速切除故障是首要问题。

(2)当发生单相接地故障时,使用三相重合闸不能保证系统稳定,或者系统会出现大面积停电,或影响重要负荷停电的线路上,应选用单相或综合重合闸方式。

(3)在大机组出口一般不使用三相重合闸，出现故障时直接保护切除，在确认故障消除后采用手动操作恢复。

1.3重合闸前加速和后加速

大多数情况下，线路故障（如雷击、风害等）是瞬时性的，断路器跳闸后线路的绝缘性能能马上恢复，再次重合能成功可以保证系统稳定性。在永久性故障时，自动重合闸装置动作后靠继电保护动作再跳开，查明原因排除后再送电。

（1）重合闸前加速法：当线路上发生故障时，近电源侧的保护先无选择性地瞬时动作于跳闸，后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作，前加速一般用于具有几段串联的辐射线路中，重合闸装置仅装在近电源的一段线路上。特点是:前加速跳闸快，可以减少瞬时性故障发展成永久性故障的概率。但重合闸前加速的应用停电面积大，没有选择性。

（2）重合闸后加速法：当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行一次重合后恢复供电。若重合于永久性故障时，保护装置不带时限无选择性的跳开断路器，这种方式称为重合闸后加速。它的特点是：第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围，不受网络架构和负荷条件的限制，一般是有利而无害的的。其缺点为每个断路器上都装一套重合闸装置，比前加速设置复杂，第一次切除故障有延时。

2.重合闸的检定方式

断路器一般采用检无压、检同期两种方式。一般在检无压方式时,主要都是用其检查那些小于30V的线路电压。当电压大于40V的时候,就必须更换检定方式,采取检同期的检定方式。如果发生pt断线,也会认定其没有达到条件。还需要另对母线电压或是线路电压进行检查。

3.重合闸的启动方式

自动重合闸子有两种启动方式：断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式和保护启动方式。

3.1不对应启动方式的特点

特点是简单可靠，还可以纠正断路器误跳，可提高供电可靠性和系统运行的稳定性，在各级电网中具有良好运行效果，是重合闸的基本启动方式。其缺点是：当断路器辅助触点接触不良时，不对应启动方式将失效。

3.2保护起动方式特点

保护起动方式是对不对应启动方式的补充。在单相故障过程中需要进行一些保护的闭锁，逻辑回路中需要对故障相实现选相，还需要增加保护启动的重合闸启动元件。其缺点是：不能纠正断路器误动。

在实际运行过程中,在出现断路器误碰时产生的不对应状态重合闸时,切记不可以使用加速保护。如是断路器机构导致的问题,重合时会导致断路器损坏,严重情况下甚至会影响到系统运行安全。另外,还要检查有没有低气压报警。检查没有发现任何的异常时,重合操作才能进行。

4.重合闸与断路器非全相保护注意事项

线路的单向重合闸时,必须要注意以下几点:

1、尽可能的躲过三相不一致的保护动作时间,这样可以保证重合装置的可靠动作。

2、对于线路两侧的断路器重合闸的优先问题要仔细的考虑,主要是考虑线路两侧电源时，断路器在三相不一致保护动作时的设置。在采取3/2接线方式时断路器出现了非全相运行的情况,线路上并不一定是非全相运行。但线路在进行非全相运行时,断路器必然处在非全相的运行状态中。一旦在操作过程中一台断路器退出了运行,另一侧断路器处于非全相,那么线路就会受到一定的影响,从而致使其非全相运行。

5.结束语

本文以国内某电厂500kV系统3/2接线断路器的重合闸设置为例,总结分析了断路器重合闸的设置及实际的运用。另外,重合闸与线路其他保护之间存在十分紧密的联系,只有保护互相正确配合,才能得到保障重合闸准确动作。希望读者看到本文后对3/2接线方式线路断路器重合闸的设置有一定了解，并对其设置有指导借鉴作用。

参考文献

[1]PCS-921-C系列断路器失灵保护及自动重合闸说明书.南京南瑞继保电气有限公司,2015.

[2]田核变运行规程（一次部分）SOP-0-ABB00-002.江苏核电有限公司,2016.