某發(fā)電廠500 kV系統(tǒng)A、B線重合閘異常分析

包廣博

（云南能投曲靖發(fā)電有限公司，云南 曲靖 655000）

0 引 言

瞬時性故障是輸電線路主要故障表現形式，占比達80%～90%或以上。發(fā)生此類故障的原因主要包括絕緣子表面因雷電發(fā)生閃絡、大風天氣導致相鄰線路碰線、樹木搭掛在輸電線路上以及蟲鳥等糞便掉落在導線上發(fā)生污染等。針對這些故障，可通過繼電保護原理實現斷路器分閘，達到去游離、滅弧及消除故障的目的[1-3]。對于輸電線路因絕緣子擊穿或者損壞等導致的永久性故障，通過斷路器是無法實現消除的[4]。通常線路斷路器斷開后會進行一次重合閘，最初的設計理念是通過手動重合閘實現，但是存在線路停電時間過長的缺點，因此隨著技術的進步開發(fā)出一種自動重合閘裝置，使被迫停電線路斷路器實現自動重新合閘，縮短停電時間[5-7]。當線路故障類型屬于瞬時性故障時，重合閘裝置會一次重合閘成功，但當故障類型為永久性的故障時，將有設定的繼電保護定值使斷路器再次跳閘，重合閘失敗。文獻[6]的研究認為，線路重合閘的成功概率為60%～90%。

1 線路狀況

某發(fā)電廠500 kV系統(tǒng)采用電力系統(tǒng)中高壓等級常用的2/3接線，500 kV斷路器保護配置PCS-921N數字式斷路器保護和自動重合閘裝置。重合閘方式選擇轉換開關只有5911和5913開關柜上有，按調度令投入相應方式，其中500 kV微機斷路器保護柜5911和5913保護壓板投切情況如表1和表2所示。

表1 500 kV微機斷路器保護柜5911

表2 500 kV微機斷路器保護柜5913

2 重合閘接入回路原理

2.1 起動回路

重合閘啟動是指重合閘時間元件的啟動，其電路原理如圖1所示。從圖中可以看出，在保護動作的情況下，1J-3J（分相跳閘繼電器接點）啟動2SJ（重合閘繼電器），并能實現自保持。當QJ勵磁時，2SJ（重合閘時間繼電器）通過觸點啟動，實現保護動作和重合閘功能。當斷路器跳閘時，JA、JB、JC（跳閘位置繼電器）可實現重合閘功能觸點閉合，2SJ此時也啟動，斷路器不符合KK（控制開關）位置，啟動重合閘功能。

圖1 重合閘啟動回路原理圖

2.2 重合閘回路

為了避免多次重合閘，可靠地停止重合閘，可利用已充電的電容器對重合閘繼電器的電壓線圈放電，得到重合閘脈沖信號。圖2為重合閘電路原理圖，從中可以看出，當SJ（重合閘時間繼電器）啟動時，電容器C的充電電路斷開，可有效避免多次重合閘。多相故障時，GJ合上，1J（滑觸觸點）接上，電容器C對ZH（重合閘合閘繼電器）放電，實現三相重合。單相故障時，2J（滑觸觸點）接上，電容器C對ZH（重合閘合閘繼電器）放電，實現單相重合。當LP在1位時，1J用于單相和三相故障重合閘，當LP在2位時，1J和2J分別用于三相重合閘和單相重合閘，當LP在3位時，2J用于單相和三相故障重合閘。

圖2 重合閘回路原理圖

2.3 重合閘閉鎖回路

圖3是重合閘閉鎖電路的原理圖，從中可以看出，當KK1接通時重合閘停止，當KK2接通時，重合閘閉鎖主要為單相重合閘方式下的三相跳閘，當3J接通時，重合閘閉鎖為手動閉合故障線路，由跳閘繼電器控制，當1S接通時，重合閘閉鎖是手動閉合的斷路器，斷路器的位置被鎖定[7-10]。

圖3 重合閘閉鎖回路原理圖

3 故障案例分析

500 kV AB線路發(fā)生永久性故障，500 kV AB線B相跳閘，XX變5311、5312斷路器以1 489 ms同時重合B相，重合后線路主一、主二差動保護動作跳斷路器三相。重合閘沒有按保護定值單要求的“先合5311斷路器，后合5312斷路器”動作，重合閘動作異常。重合閘動作邏輯如圖4所示。

圖4 重合閘動作邏輯圖

500 kV XX變中，500 kV AB線間隔原為不完整串，僅裝設5311和5313兩臺斷路器，均配置南瑞繼保的RCS-921A型斷路器保護裝置。在新增主變間隔改造期間，新增了5312中斷路器，該斷路器配置南瑞繼保的PCS-921型斷路器保護裝置。由于RCS-921A型斷路器保護裝置設計有“先合閉鎖”開入、開出的邏輯及相關二次回路，而PCS-921型斷路器保護裝置則無相應的邏輯回路，因此設計圖紙取消了兩臺邊斷路器RCS-921A保裝置的“先合閉鎖”開入、開出邏輯回路，拆除相關的二次回路。

安裝調試人員技能不足，錯誤認為上述回路拆除后RCS-921A型斷路器保護屏上的“先合投入”壓板已經沒有用，故將其標識改為備用，告訴運行人員根據標識退出該壓板，最終導致5311斷路器的重合閘無法先合出口。RCS-921A型斷路器保護裝置如圖5所示。

4 結 論

針對該發(fā)電廠500 kV系統(tǒng)A、B線重合閘異?，F象的分析，可以使運行人員或繼電保護人員快速有效得查找保護動作異常的原因。同時，文中所述重合閘異常動作事件的發(fā)生，提醒了運行人員和繼電保護人員在新增保護斷路器安裝調試過程中不能以客觀經驗進行判斷處理。