3/2接線方式下邊開關(guān)的電流互感器單相永久性故障的解決

廖立茜 劉 陽

（四川省電力公司檢修公司，成都 610041）

3/2接線多用于 500kV及以上的超高壓或特高壓的電壓等級里，3表示有3個(gè)開關(guān)，2表示有兩條出線，也就是說，兩條出線由3個(gè)開關(guān)供電，因此，該接線方式的好處是某一開關(guān)停電也不會(huì)影響線路停電，提高線路的供電可靠性，由于500kV線路搭建的是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的主力輸送能源的網(wǎng)絡(luò)，所以這樣接線的目的是為了提高它的供電穩(wěn)定性，減少事故下對其他線路以及超高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的沖擊和影響，若在 3/2接線方式下，邊開關(guān)電流互感器發(fā)生單相永久性故障時(shí)，從該電流互感器內(nèi)采流的保護(hù)裝置分別會(huì)啟動(dòng)出口，其結(jié)果是線路主保護(hù)出口，母線主保護(hù)出口，由于跳閘策略的不同，所以作用在斷路器上跳閘的相數(shù)不同，這里面就存在由斷路器保護(hù)裝置出口的重合閘如何動(dòng)作的問題，若重合閘動(dòng)作出口，則繼續(xù)重合在故障上，因?yàn)楣收宵c(diǎn)在近端，零序電流很大，所以對重合的斷路器以及其他設(shè)備的使用壽命造成一定的影響，甚至于擴(kuò)大事故，造成不必要的損失。因此，對于該問題的深入分析具有非常重要的意義。

1 3/2接線方式、設(shè)備配置情況概述

圖1為某變電站的500kV接線方式。

從圖1中可以看到每一串都有3個(gè)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)都有電流互感器，電流互感器二次繞組的接線情況是：中開關(guān)電流互感器二次側(cè)有9個(gè)繞組，分別接于Ⅰ母側(cè)計(jì)量、Ⅱ母側(cè)計(jì)量、Ⅰ母側(cè)測量、Ⅱ母側(cè)測量、斷路器保護(hù)、Ⅱ母側(cè)線路的1號線路保護(hù)、Ⅱ母側(cè)線路的2號線路保護(hù)及故障錄波、Ⅰ母側(cè)線路的1號線路保護(hù)、Ⅰ母側(cè)線路的2號線路保護(hù)及故障錄波；邊開關(guān)電流互感器二次側(cè)有7個(gè)繞組，分別接于計(jì)量、測量、斷路器保護(hù)、1號線路保護(hù)、2號線路保護(hù)、母線的1號保護(hù)、母線的2號保護(hù)。

圖1

保護(hù)配置情況是：母線配有兩套保護(hù)，每一條線路配有兩套線路保護(hù)，每一個(gè)開關(guān)配有單獨(dú)的斷路器保護(hù)，重合閘設(shè)置為單重方式，即單相跳閘單合，多相跳閘不合，由斷路器保護(hù)實(shí)現(xiàn)重合閘功能，由于中開關(guān)為兩條線路的共用開關(guān)，為避免其重合對運(yùn)行線路造成沖擊，減少不必要的重合（線路單相永久性故障），故需要與相應(yīng)邊開關(guān)的重合閘進(jìn)行配合，使中開關(guān)在邊開關(guān)重合不成功后不再重合。

當(dāng)“投先重”壓板投入時(shí)設(shè)定該斷路器先合閘。先合重合閘經(jīng)過較短延時(shí)（重合閘整定時(shí)間為1.0s），發(fā)出一次合閘脈沖 120ms；當(dāng)先合重合閘起動(dòng)時(shí)發(fā)出“閉鎖先合”信號；并將其輸出接點(diǎn)接到后合重合閘的“閉鎖先合”輸入接點(diǎn)。若先合重合閘重合成功，則“閉鎖先合”接點(diǎn)返回，后合重合閘重合；若先合重合閘重合不成功再次跳閘，對于后合重合閘，單重時(shí)間已到而后合延時(shí)未到（即1.0～1.5s之間），后合重合閘再次收到線路保護(hù)的跳閘信號，便立即放電不再重合。

當(dāng)“投先重”壓板退出時(shí)設(shè)定該斷路器為后合重合閘。后合重合閘經(jīng)過較長延時(shí)（重合閘整定時(shí)間1.0s+后合重合延時(shí)時(shí)間0.5s）發(fā)出合閘脈沖。

當(dāng)先合重合閘因故檢修或退出時(shí)，先合重合閘將不發(fā)出“閉鎖先合”信號，后合重合閘將以重合閘整定時(shí)間動(dòng)作。

2 事故情況、保護(hù)動(dòng)作論述

若此時(shí)發(fā)生事故，情況是：500kV第6串5063開關(guān)電流互感器C相發(fā)生絕緣擊穿，單相接地的永久性故障時(shí)，如圖2所示。

圖2

此時(shí)，線路保護(hù)和母線保護(hù)均會(huì)動(dòng)作并出口，線路保護(hù)發(fā)出的跳閘命令是：5062、5063開關(guān)跳C相，母線保護(hù)發(fā)出的命令是：接于該母線上的所有開關(guān)均三跳，所以，現(xiàn)場開關(guān)的實(shí)際分閘情況是：5063開關(guān)A、B、C相均在分位，5062開關(guān)C相在分位，過1.0s，5062開關(guān)C相重合，由于重合在永久性故障上，立即三跳。根據(jù)重合閘的放電邏輯圖看，母差動(dòng)作后會(huì)給保護(hù)范圍內(nèi)的開關(guān)保護(hù)重合閘一個(gè)放電的開入量，使重合閘放電，不再重合，要使中開關(guān) 5062不重合的話，只有本線路三跳或是發(fā)、變?nèi)鴷?huì)給重合閘放電邏輯一個(gè)開入量，閉鎖重合閘，而母線保護(hù)不可能將開入量傳給 5062開關(guān)，而此時(shí)的5062開關(guān)在C相跳閘后未收到5063開關(guān)傳來的“閉鎖先合”信號，默認(rèn)為5063的重合閘是退出的，所以，5062開關(guān)C相以重合閘的整定時(shí)間1.0s后重合。

3 發(fā)現(xiàn)的問題和解決方法

從接線圖上可以看到，5062開關(guān)合上后，給5063開關(guān)電流互感器 C相再次提供了一個(gè)接地電流，使500kV系統(tǒng)再次受到近端故障電流的沖擊，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。鑒于此類情況，可以在二次回路上再增加一個(gè)閉鎖中開關(guān)重合閘的接點(diǎn)，提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性。

圖3

如圖3所示，即邊開關(guān)一收到線路保護(hù)A相跳閘開入或B相跳閘開入或C相跳閘開入信號后，與母差三跳的指令、本開關(guān)三相的分閘位置繼電器閉合的信號通過“與”門，那么邊開關(guān)的斷路器保護(hù)裝置就通過硬壓板的投入位置向中開關(guān)的斷路器保護(hù)裝置發(fā)一個(gè)重合閘放電的信號，使中開關(guān)不再重合，經(jīng)后合跳閘整定跳開另兩相斷路器，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

4 結(jié)論

按照此種方法進(jìn)行閉鎖，減少了 2/3敞開式接線方式下邊開關(guān)電流互感器單相永久性故障時(shí)，開關(guān)誤合對系統(tǒng)的沖擊，使一個(gè)完整串的設(shè)備在不同保護(hù)范圍的保護(hù)裝置下能連續(xù)正確的動(dòng)作，保證了電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

[1]南瑞RCS-921A、RCS-921C斷路器失靈保護(hù)及自動(dòng)重合閘裝置技術(shù)和使用說明書[Z].

[2]南瑞RCS-901系列超高壓線路保護(hù)裝置技術(shù)和使用說明書[Z].

[3]南瑞 RCS-915E型微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)和使用說明書[Z].

[4]國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材(上)、(下)[Z].