线路保护与重合闸配合初探

摘要:文章简述了500kV系统中线路保护与重合闸配合的一些问题。根据现场实际情况所产生的一些问题,举例介绍了不同厂家生产的保护配合情况。文章得出的结论是:按开关配置的重合闸其沟通三跳接点不能引至线路保护装置,否则不能保证3/2接线方式下运行的优越性;3/2接线方式下为简化重合闸配合,取消重合优先回路,但先重不成其必须闭锁后合重合闸,不然会造成对系统的再次冲击。

关键词:线路保护;重合闸;保护配合

中图分类号:TM774

文献标识码:A

文章编号:1009-2374(2009)19-0008-02

目前500kV系统中,在3/2接线方式中,线路的重合闸装置是按断路器配置,并装设于断路器保护屏内。在传统的设计中,线路保护与重合闸的配合常常这样考虑:线路保护向重合闸输出启动重合闸与闭锁重合闸命令,重合闸向线路保护输出准备三相跳闸(简称三跳)命令,一方面使保护进行三相跳闸,另一方面加速线路保护。目前华东电网的重合闸配合方式基本采用时间整定,重合闸优先回路已经不再采用。一般母线侧断路器重合闸时间固定为0.7秒,中间断路器重合闸时间固定为1.0/1.2秒。

现以500kV三汊湾变电站汊东5295线为例:配置RCS-931D保护+REL561保护+RCS921开关保护说明线路保护与重合闸配合的几个问题。

500kV三汊湾变电站汊东5295线一次接线如图1所示。

一、2/3开关接线方式重合闸先后重合问题

若5041开关重合不成功,则5042开关不再重合。若5041开关重合装置拒合,则5042开关的重合闸装置应重合一次。由于取消了重合闸优先回路,以上问题的实现有所改变,具体如下:

5041开关重合闸时间是0.7秒,5042开关开关的重合闸时间是1.0秒。当发生永久性单相接地故障时,线路保护同时给5041、5042开关发启动重合闸信号。5041开关重合闸先动作,重合于永久性故障后,5041开关重合闸后加速三相跳开,此时5042开关重合闸已经启动,但由于整定时间没到不会重合,同时跳开另外两相。

此项功能靠线路保护中的“非全相运行状态中的合于故障逻辑”来实现。当线路A相故障5041开关和5042开关A相跳闸后,线路保护启动“非全相运行状态中的合于故障逻辑”,当5041开关重合永久性故障线路后,线路保护的“合于故障逻辑”动作后向两开关发三相跳闸命令,“合于故障逻辑”发信接通重合闸放电回路从而闭锁5041、5042的重合闸。

若所配置线路保护或者重合闸保护装置本身的后加速跳闸有永跳接点输出,应通过永跳回路也就是闭锁重合闸接点(三相跳闸)给后合重合闸装置放电,现在一般采取这种方法。

二、关于重合闸沟通三跳的问题

对于单相接地故障,开关的重合方式一般设置为单跳单合。为防止两次重合于永久性故障,造成对系统的再次冲击,重合时有先后次序,通常选择母线开关先合,待其重合成功后,中间开关再重合。但当因某种原因使重合闸装置不能重合时,单跳就不再有意义,甚至可能造成开关的长期非全相运行,此时应沟通开关的三相跳闸回路,并不再重合。

这些原因可能是下列情况的一种或几种:(1)重合闸充电未满;(2)重合闸停用;(3)开关低压闭锁重合闸;(4)重合闸装置异常告警;在这些情况下,开关保护装置相应接通开关的三相跳闸回路,使本开关避免出现非全相状态。

RCS921开关保护的沟通三跳逻辑如图2所示:

由上图可见,当线路有电流且装置收到任一跳闸接点的同时满足以下任一条件时保护发沟通三跳命令跳本断路器:

1.重合闸在未充好电状态且未充电沟通三跳控制字投入。

2.重合闸为三重方式。

分析一:如果两套线路保护重合闸在三跳位置时,此时发生任何故障线路保护均发三跳令并且通过永跳接点发闭锁重合闸信号。

分析二:当线路发生A相瞬时性接地故障,重合闸正确动作开关合上后,经过6秒发生B相瞬时性接地故障,此时由于5041开关重合闸充电尚未未完成,会导致5041开关重合闸装置充电不成功,并且“投未充电沟三跳”控制字为1,此时“沟通三跳”接点接通输出至RCS-931D线路保护,则RCS-931D线路保护将不能选相跳闸,单相故障时将沟通三相跳闸,开关三相跳闸出口且闭锁另一运行开关RCS-921A保护中的重合闸,另一重合闸充电正常的开关RCS-921A保护的单相重合闸将不会成功,即5295线单相重合闸将不能正确动作。

分析三:当5041开关在检修状态时,此时5041开关的重合闸停用。若线路出现单相永久性故障,对侧开关重合闸正常动作。但是由于没有保护闭锁本侧5042开关的重合闸,故5042开关1秒后重合并加速三跳。这对于故障线路来说经历了两次重合闸,对系统的冲击比较大。

分析四:当线路发生单相瞬时性接地故障在保护动作时又发生另外一相接地,此时通过非全相再故障逻辑去启动闭锁重合闸继电器同时闭锁重合闸放电(定值单中“非全相再故障”控制字为1,“投非全相故障闭重”辅助接点正常在合上位置)。

三、关于重合闸的其他问题

LFP-921A重合闸为综合重合闸,对于500kV断路器只整定为单相重合闸;重合闸可由保护起动,也可由断路器三相位置不对应起动,根据控制字投退。一般500kV重合闸整定为保护起动,线路保护起动重合闸信号输入、跳闸信号返回后起动重合闸。

调度发令停用线路重合闸,对于按断路器装设的重合闸应将线路保护跳闸方式置三跳位置,停用相关断路器重合闸(线变串或不完整串线路对应的两断路器重合闸置信号状态;线线串本线对应的靠近母线侧断路器重合闸置信号状态);对于没有装设线路保护跳闸方式开关的,将本线对应的两断路器重合闸改信号状态。

四、结语

1.按开关配置的重合闸其沟通三跳接点不能引至线路保护装置,否则不能保证3/2接线方式下运行的优越性。

2.3/2接线方式下为简化重合闸配合,取消重合优先回路,但先重不成其必须闭锁后合重合闸,不然会造成对系统的再次冲击。

参考文献

[1]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-931系列超高压线路保护技术说明书.

[2]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-921系列超高压线路保护技术说明书.

[3]ABB公司REL561保护技术说明书.

作者简介:刘新新,男,江苏东台人,南京航空航天大学自动化学院工程硕士,南京供电公司变电运行中心500kV监控中心助理工程师,研究方向:电气工程、自动化。