线路保护重合闸闭锁控制回路改进

线路保护重合闸闭锁控制回路改进

陈继

中国电建集团甘肃能源投资有限公司巴基斯坦分公司 甘肃省 兰州市 730000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，输电线路建设越来越多。500kV线路发生短路故障后，线路保护装置动作跳闸，检无压重合闸未启动，由此分析线路保护重合闸拒动原因，提出改进措施，完善线路保护功能。

关键词：继电保护;重合闸;回路;改进

引言

500KV输电线路一般采用单相重合闸，即线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路器并单相重合。当单相重合不成功或多相故障时，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。其他任何原因跳开三相断路器时，也不再进行重合。重合闸的正确动作可提高输电的可靠性和电力系统的稳定性。本文选取了一例重合闸动作不一致的案例进行分析，并给出措施和建议。

1无电压检定和同期检定的三相自动重合闸

无电压检定和同期检定的三相自动重合闸就是当线路两侧断路器跳闸后，先重合侧检定线路无电压而重合，后重合侧检定同期后再进行重合。前者常被称为无压侧，后者常被称为同期侧。这种重合闸方式不会产生危及电气设备安全的冲击电流，也不会引起系统振荡。

2误动原因分析

1)遥合(手合)和遥跳(手跳)仅作用于第一套智能终端。这样，第二套智能终端无法实现遥合(手合)和遥跳(手跳)断路器。若第一套智能终端装置故障，断路器就不能正常分、合闸。此外，运维人员遥分断路器，断路器分闸后，第二套线路保护不对应启动重合闸，将断路器合上，断路器遥分会不成功。很明显，上述案例就是这种情况。但若智能终端都能独立实现遥合(手合)和遥跳(手跳)，智能终端至线路保护各自闭锁重合闸，显见不存在该问题。2)双重化的线路保护采用不同设备制造厂家的产品，其动作特性是有不同的。极端情况下相间故障，一套保护动作，一套保护未动作。线路保护相间故障，三跳并闭锁重合闸。未动作的保护装置重合闸可能动作，将断路器误合。但若动作的线路保护给对应的智能终端发闭锁重合闸命令，再通过两套智能终端间自闭锁重合闸回路，转发给未动作的线路保护实现自闭锁重合闸。一套线路保护至另一套存在相互自闭锁重合闸联系，可有效防止发生误合。3)如母差装置故障或处于检修状态，一套母差退出运行状态，只有单套母差在运行。此时，如果母线故障，运行的一套母差正确动作，跳开本线路断路器。退出运行的一套母差对应的线路保护，可能将本线路断路器误合上，合于故障母线。这种情况是不允许的，若重合于故障母线将给系统带来巨大的影响。

3二次回路改进

由上分析，低油压闭锁重合闸接点不能直接引入保护装置的“闭锁重合闸”开入。若采用低油压闭锁合闸接点引入“闭锁重合闸”开入，在重合闸动作开关合闸后，该接点才导通，可保证线路保护重合闸功能，但正常运行时，保护装置无法及时判别低油压闭锁重合闸信号。PSL621D保护装置另一路经“低气压闭锁重合闸2YJJ”开入具有重合闸延时放电功能，其开入接点持续400毫秒后重合闸放电，且装置重合闸启动后将禁止“低气压闭锁重合闸”开入。现场取消保护装置闭锁重合闸开入回路，将低油压闭锁重合闸接点WK改接至操作箱“压力降低禁止合闸”2YJJ回路(如图1)，并将合闸回路中2YJJ常闭点短接，防止低油压闭锁重合闸动作时误闭锁开关合闸控制回路。正常运行时，若断路器油压降低至重合闸闭锁压力值，2YJJ动作，保护装置经延时闭锁重合闸并发信号，提醒运维及时处理;当线路开关因保护动作跳闸，断路器油压降低至重合闸闭锁压力值，2YJJ动作，由于开关跳闸至重合闸启动时间短，重合闸启动前低气压闭锁重合闸开入接点无法持续400毫秒，重合闸启动后由于禁止“低气压闭锁重合闸”开入，不影响重合闸功能。

图1低油压闭锁重合闸接线图

4防范措施

1)测控远方遥合、遥跳，同时发命令给两套智能终端。就地手合、手跳，通过中间继电器重动，利用常开节点同时开入至两套智能终端。需要说明的是：遥合、手合、保护合闸共用出口接点，遥分、手分、保护跳闸共用出口接点。线路间隔第二套智能终端合闸出口触点(重合闸、遥合和手合)并入第一套智能终端合闸回路，当第一套智能终端控制电源未消失时，第二套智能终端能正常合闸。2)线路保护与智能终端间，存在相互闭锁重合闸回路，通过光纤实现。智能终端至线路保护发出的闭锁本套重合闸GOOSE报文为：遥合(手合)、遥跳(手跳)、TJR、TJF、闭重开入、本智能终端上电的“或”逻辑。线路保护至智能终端闭锁重合闸回路，“六统一”设计规范明确在发送端设置闭锁重合闸软压板。实际生产中，现场人员对闭锁重合闸软压板作用或多或少有些疑问。其实，只是线路保护发的闭重命令经过该软压板给对应智能终端，而并不影响本线路保护重合闸功能。3)第一套智能终端与第二套智能终端间，存在相互闭锁重合闸回路，通过电缆实现。智能终端至另一套闭重触点为：遥合(手合)、遥跳(手跳)、保护闭锁重合闸、TJR、TJF的“或”逻辑。一套智能终端至另一套智能终端闭锁重合闸回路，建议在发送端设置至另一套闭重硬压板。考虑到重合闸不同的运行方式，单重方式时无重合闸相互闭锁，三重方式时有重合闸相互闭锁，以及运维人员操作、投退方便。对于双回并列馈线保护，有三相、单相重合闸两种运行方式。所以，建议在智能终端发送端设置至另一套闭重硬压板。此外，设置此硬压板，便于设备检修时，一套智能终端退出运行，与另一套运行的智能终端隔离，存在一个明显的断开点。

结语

综上所述，本文研制了基于永磁操作机构的配电网分相开关，提出了基于暂态电流特征的配电网选相方法，并提出了适用于配电网的故障性质判别方法。线路保护重合闸闭锁控制回路改进后，经保护开入检查、重合闸闭锁逻辑试验、整组传动试验等补充检验，各项逻辑功能正常。线路运行后发生多次瞬时性故障，保护装置重合闸均可靠动作，大大提高线路供电可靠性。

参考文献

[1]丁书文.电力系统自动装置原理[M].北京:中国电力出版社,2007.

[2]王松廷.电力系统继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社,

2013.

[3]黄国平,余江,倪伟东,等.继电保护及自动装置运行与维护[M].北京:中国电力出版社,2018.

[4]舒均盛.变压器高压套管将军帽检修工艺探讨[J].变压器，2010，47(1)：63-65.

[5]张国稳，祁光胜.主变压器高压套管将军帽缺陷分析及处理[J].电网与清洁能源，2012，28(4)：98-101.

[6]中国电器工业协会.交流电压高于1000V的绝缘套管技术条件：GB/T4109—2008[S].北京：中国电力出版社，2000：27-30.