500kV縱江站退出線路重合閘操作風(fēng)險分析

周朝楠

摘 要：本文對500kV縱江站220kV線路重合閘的配置及動作原理進(jìn)行分析，就目前的配置情況，提出兩種退出線路重合閘的操作方式，分析其存在的風(fēng)險，加以對比，選擇更為可靠的操作方式，并針對此情況，提出改善和控制措施。

關(guān)鍵詞：重合閘；操作；風(fēng)險；控制

0 引言

自動重合閘裝置是將由于故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種裝置。根據(jù)電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，架空線路由于相間距離大，絕大部分的線路故障為瞬時性的，而永久性線路故障不到10%。所以，當(dāng)繼電保護(hù)裝置動作后，迅速切除線路的短路故障，電弧能夠熄滅，并且多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動恢復(fù)。因此，利用重合閘，自動將斷路器重合，不但加強了供電的安全性，減少停電造成的負(fù)荷損失，并且還保證了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，增大了高壓線路的送電容量。架空線路的保護(hù)采用自動重合閘裝置，當(dāng)需要結(jié)合電網(wǎng)的運行方式及線路的停電工作，經(jīng)常需要退出和重新投入重合閘裝置。

1 重合閘工作方式

1）綜合重合閘方式：單相故障，跳單相重合單相，重合于永久性故障跳三相；相間故障跳三相，重合三相（檢定同期或無壓），重合于永久性故障跳三相。

2）三相重合閘方式：任何故障類型跳三相，重合三相（檢定同期或無壓），永久故障再跳三相。三相重合閘適用于：①.單側(cè)電源電路；②. 在滿足穩(wěn)定和供電系統(tǒng)要求的情況下，線路斷路器的操作機構(gòu)箱是三相同時動作的，采用三相重合閘方式。

3）單相重合閘方式：線路出現(xiàn)單相故障，跳開單相后再重合單相，而重合于永久故障則跳三相；相間故障跳開后不重合。220kV及以上電壓等級線路一般采用單相重合閘。

4）停用重合閘方式：任何故障跳三相，不重合。

2 220kV及以上線路選用單相重合閘方式

1）根據(jù)變電運行專業(yè)表明，在220kV或以上的高壓線路上，由于高壓導(dǎo)線線與線之間間距離大，其中絕大部分的故障都是單相接地短路。在該情況下，假若把發(fā)生故障的一相斷開，然后再進(jìn)行單相重合，而未發(fā)生故障的兩相仍保持運行，則能夠大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。因此，當(dāng)線路發(fā)生的瞬時性故障，則單相重合閘將重合成功，三相恢復(fù)正常運行；如果是永久性故障，單相重合將不成功，需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行處理，如果不允許長期非全相運行，應(yīng)立即切除三相而不再進(jìn)行重合閘。

2）當(dāng)輸電線路在采用單相重合閘的情況下，在發(fā)生故障時，線路只切除故障相，在故障切除后到重合閘前的時間范圍內(nèi)，送電與受電兩端并沒有完全失去聯(lián)系（電氣距離與切除三相相比，要小得多），這樣可以達(dá)到減少加速面積，增加減速面積，從而提高電力系統(tǒng)運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。

3. 500kV縱江站220kV線路重合閘配置

1）重合閘充/放電條件：

重合閘邏輯中通過一軟件計數(shù)器來模擬重合閘的充/放電過程。

重合閘的充電時間為10s。在充電過程中，保護(hù)裝置面板的“重合閘允許”信號燈頻閃，當(dāng)充電結(jié)束后，信號燈就會一直常亮，而重合閘動作或退出重合閘后，該信號燈熄滅。

2）重合閘檢定方式：

重合閘能夠分別設(shè)為檢同期或檢無壓兩種方式，通過“重合閘檢同期方式”、“重合閘檢無壓方式”控制字“1”投入，“0”退出來判定。

3）重合閘邏輯

4.退出線路重合閘存在風(fēng)險

由于縱江站內(nèi)所有保護(hù)的重合閘只配置重合閘方式轉(zhuǎn)換開關(guān)（1QK）和重合閘出口壓板，并沒有配置相應(yīng)的溝通三跳壓板，所以目前退出重合閘的兩種方式都存在一定風(fēng)險。

方式1：先切換重合閘方式選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)（1QK），再退出重合閘出口壓板；

在切換過程中，重合閘把手由“單重”位置，要依次經(jīng)過“綜重”、“三重”位置，才轉(zhuǎn)到“停用”位置。假如在切換過程中，當(dāng)把手處于三重位置突然出現(xiàn)卡阻操作不了，而此時線路剛好發(fā)生故障，或者把手處于綜重位置，線路發(fā)生相間故障，那么，線路都會跳開三相，由于重合閘出口壓板仍然處在投入位置，因此根據(jù)定值，5S后重合三相，而縱江站的重合閘同期/無壓方式，是不檢方式，這種情況下，可能會造成非同期合閘的嚴(yán)重后果。

方式2：先退出重合閘出口壓板，再切換重合閘的方式選擇開關(guān)；

如果在退出重合閘的出口壓板后，高壓線路剛好發(fā)生單相跳閘，而此時并沒有及時切換選擇開關(guān)，雖然重合閘不能出口，但是重合閘功能仍然存在，保護(hù)會跳開單相不重合，經(jīng)過1.5S后，由三相不一致保護(hù)跳開剩余兩相開關(guān)。

如上圖，在YB3（三相不一致功能壓板）、YB1（三相不一致出口壓板）投入的情況下，當(dāng)開關(guān)出現(xiàn)三相不一致時47TX繼電器經(jīng)過延時通電，合上相應(yīng)節(jié)點，使分閘回路導(dǎo)通，斷開開關(guān)。

根據(jù)《廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司繼電保護(hù)管理細(xì)則》，“在退出重合閘時，無論其重合方式如何，除退出重合出口壓板外，還必須通過重合閘方式控制開關(guān)、溝通三跳回路或其它邏輯功能的設(shè)置等方法，實現(xiàn)線路在發(fā)生任何故障時兩側(cè)開關(guān)都能夠直接三跳。”因此，方式2雖然經(jīng)過延時，也能實現(xiàn)線路三跳，但是，并不是直接三跳，違反了繼電保護(hù)管理細(xì)則，屬于不正確動作。

對比上述兩種方式，縱江站運行人員認(rèn)為，方式1（先切換重合閘方式選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)（1QK），再退出重合閘出口壓板）較為可靠。在正常操作過程中，運行人員完成切換重合閘把手操作只需1s-2s。當(dāng)真的出現(xiàn)把手位于“三重”、“綜重”位置卡阻操作不了時，運行人員在ts秒內(nèi)退出重合閘出口壓板（注：ts為三相重合閘動作時間5s），再匯報調(diào)度，防止出現(xiàn)跳三相重合三相，造成非同期合閘事件的發(fā)生。

5.總結(jié)及控制措施

由于縱江站無溝通三跳壓板，因此在切換重合閘操作把手的過程中，最安全可靠的情況應(yīng)為重合閘放電閉鎖，而縱江站則是切換過程中重合閘不斷電，如果在切到“三重”、“綜重”位置后，出現(xiàn)把手卡阻，無法操作時，而線路剛好發(fā)生相間故障，出現(xiàn)跳三相重合三相，可能造成非同期合閘事件的發(fā)生。因此，縱江站的220kV線路重合閘配置，是不可避免導(dǎo)致操作風(fēng)險存在的。

針對此情況，縱江站運行人員研究

探討，提出如下控制措施：

1）與繼保人員研究分析，建議把“三重”動作時間調(diào)大，例如由5s改為60s，那么，當(dāng)“QK”把手卡在“三重”位置動作不了時，即使發(fā)生跳閘，運行人員也有更加充足的時間退出重合閘出口壓板。

2）加強人員培訓(xùn)，確保每位運行人員都清楚明白目前重合閘存在的操作風(fēng)險及應(yīng)對措施，并進(jìn)行事故預(yù)想及事故演練。

蔡仲寧對本文的修改提供了寶貴意見，謹(jǐn)此致謝。

參考文獻(xiàn)：

[1]張全員.變電運行現(xiàn)場技術(shù)問答（第二版））

[2]220kV GIS氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備二次原理圖