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技術(shù)交流/TECHNICAL EXCHANGE

220kV線路保護重合閘回路的改進

/國網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司史磊趙磊雷戰(zhàn)斐/

摘要：寧夏電網(wǎng)雙重化配置的220kV線路保護普遍采用單套重合閘裝置實現(xiàn)重合閘功能，本文結(jié)合某220kV線路高頻保護更換項目實施，重新優(yōu)化改進重合閘二次回路，實現(xiàn)了線路保護采用雙套重合閘分別實現(xiàn)重合閘功能，并用試驗數(shù)據(jù)進行了驗證，提高了線路保護重合閘的可靠性，值得推廣。

關(guān)鍵詞：重合閘回路改進

0　引言

近些年來電網(wǎng)發(fā)展不斷加快，寧夏中北部形成220kV超高壓環(huán)網(wǎng)，220kV線路大大增多。但目前雙重化配置的線路保護基本采取單套自動重合閘裝置運行方式，在裝置出現(xiàn)故障時，重合閘即退出運行實現(xiàn)溝通三跳，可靠性較低。大量運行經(jīng)驗表明，在大多數(shù)情況下自動重合閘的退出并非是由于自身功能出現(xiàn)故障，而多是由于它所集成的設(shè)備出現(xiàn)故障或者進行定值操作時需要退出運行。現(xiàn)在變電站220kV線路均配置兩套微機線路保護，各自都具備有重合閘功能，筆者結(jié)合某220kV線路高頻保護更換項目實施，現(xiàn)場充分利用兩套線路保護各自的重合閘功能并實現(xiàn)相互獨立，通過改進重合閘二次回路，實現(xiàn)了同時使用兩套重合閘，整組檢驗的試驗數(shù)據(jù)對兩套重合閘可靠性進行了驗證。

1　現(xiàn)場設(shè)備原理及回路分析

1.1 現(xiàn)場重合閘使用情況

某變電站220kV XX丙線線路保護原配置為第一套北京四方CSC103+CSC122+JFZ12光纖差動保護和第二套RCS901高頻距離保護。因繼電保護高頻通道加工設(shè)備較多，其故障幾率大，由于光纖通道具有中間加工設(shè)備少、可靠性高、抗干擾能力強，寧夏電網(wǎng)按照國網(wǎng)公司要求自2010年開始實施技術(shù)改造工程將高頻保護更換為光纖縱聯(lián)差動保護。XX丙線新更換的第二套線路保護為RCS931，該線路保護中跳閘出口和重合閘出口共用正電公共端且在插件內(nèi)部已短接，由于斷路器只有一組合閘線圈、操作箱只有一個合閘繼電器，重合閘出口回路必須使用第一路操作電源，故此時RCS931保護跳閘回路也只能使用第一路操作電源，現(xiàn)場施工時為滿足國家電網(wǎng)公司十八項反事故措施中“兩套保護裝置的直流電源應(yīng)取自不同蓄電池組供電的直流母線段”及“兩套保護裝置的跳閘回路應(yīng)與斷路器的兩個跳閘線圈分別一一對應(yīng)”要求，將CSC103保護改從第二段直流母線取第二路裝置電源和第二路操作電源，RCS931改從第一段直流母線取第一路裝置電源和第一路操作電源，從裝置電源上實現(xiàn)了雙重化配置并相互獨立。

1.2 重合閘改進實施方案

改造前該線路僅使用CSC103的重合閘功能，重合閘配置如圖1所示。經(jīng)改造合理設(shè)計二次回路保證了兩套重合閘裝置功能獨立，回路獨立，避免出現(xiàn)寄生回路。將使用一套重合閘功能的220kV線路保護，改為與線路保護一一對應(yīng)的雙重化配置，啟動重合閘及閉鎖重合閘功能均由裝置內(nèi)部邏輯完成，重合閘

圖1 改造前重合閘配置圖

圖2 改造后重合閘配置圖

2　改造后原理分析及試驗驗證

目前之所以僅投入一套重合閘，主要是擔(dān)心兩套重合閘由于動作時間不同而發(fā)生多次重合的現(xiàn)象，從而對開關(guān)造成較大沖擊導(dǎo)致開關(guān)損壞。即線路發(fā)生單相故障，一套重合閘動作合于永久性故障三相跳開，而另一套的重合閘使故障相再次重合而造成對設(shè)備的二次沖擊。而微機保護重合閘時間普遍采用微機計數(shù)器計時，精度很高，兩套重合閘動作時間相差不超過15ms，而斷路器的動作合閘到保護動作后加速分閘的時間遠大于這個時間。實際上兩套重合閘的合閘令即使有先后差別，也是時間競賽，誰先到達就驅(qū)動操作箱重合閘重合出口，而另一套重合閘令在斷路器合上后就自動返回，不會長期保持，所以不會產(chǎn)生多次重合的現(xiàn)象。

筆者于2013年9月在220kV XX丙線高頻保護更換現(xiàn)場將重合閘回路實施技術(shù)改造后（X為南瑞繼保RCS-931A保護，Y為北京四方CSC-103保護），對這個結(jié)論進行了驗證，采用將兩套保護的電流回路串聯(lián)、電壓回路并聯(lián)，模擬保護單相故障的整組試驗方法，得到了相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果，如下表所示。

以上試驗數(shù)據(jù)證明，同時使用兩套線路保護重合閘，即使整定時間有差別，能測試出先后出口，但反映在開關(guān)動作結(jié)果上不會出現(xiàn)二次重合閘的現(xiàn)象。

此外，將任意一套線路保護停運，裝置電源斷開時，對另一套線路保護進行斷路器單相跳閘單相重合及斷路器重合后加速的傳動試驗，該套線路保護及重合閘動作正確。由此可知，當(dāng)一套線路保護及重合閘退出時，另一套保護及重合閘能對單相瞬時性故障作出正確判別和邏輯出口，避免了此前使用單套重合閘且滿足放電條件時對單相瞬時性故障直接三跳出口的弊端，提高了線路保護重合閘的可靠性。故當(dāng)同時使用兩套線路保護重合閘時，退出溝通三跳功能和出口壓板；當(dāng)任意一套重合閘裝置由于插件損壞等原因不能選相合閘時，將該屏柜上重合閘把手打到“禁用”狀態(tài)，該屏線路保護對單相瞬時性故障發(fā)單相跳閘令，重合閘功能由另一套線路保護實現(xiàn)；當(dāng)兩套重合閘裝置都不能實現(xiàn)選相合閘時，將兩套線路保護屏上重合閘把手打到“停用”狀態(tài)，投入各自溝通三跳功能及出口壓板。

3　結(jié)束語

本文中相關(guān)內(nèi)容的闡述，緣起于在工作中遇到的實際案例，認為由于裝置本身一些問題的發(fā)生而導(dǎo)致使用單套重合閘的線路保護被迫采取溝通三跳方式，降低了重合閘的可靠性，從而影響了系統(tǒng)保護的正常運行方式的整定和運行。通過某站220kV XX丙線高頻保護更換實例，重新優(yōu)化設(shè)計重合閘二次回路，實現(xiàn)了重合閘的雙重化配置，提高了線路保護重合閘的可靠性，值得推廣。

參考文獻

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表　兩套重合閘同時使用重合閘整組試驗數(shù)據(jù)表