220kV線路保護(hù)重合閘回路的改進(jìn)

/國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司檢修公司　史磊　趙磊　雷戰(zhàn)斐/

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技術(shù)交流/TECHNICAL EXCHANGE

220kV線路保護(hù)重合閘回路的改進(jìn)

/國(guó)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(hù)普遍采用單套重合閘裝置實(shí)現(xiàn)重合閘功能，本文結(jié)合某220kV線路高頻保護(hù)更換項(xiàng)目實(shí)施，重新優(yōu)化改進(jìn)重合閘二次回路，實(shí)現(xiàn)了線路保護(hù)采用雙套重合閘分別實(shí)現(xiàn)重合閘功能，并用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證，提高了線路保護(hù)重合閘的可靠性，值得推廣。

關(guān)鍵詞：重合閘回路改進(jìn)

0　引言

近些年來(lái)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(hù)基本采取單套自動(dòng)重合閘裝置運(yùn)行方式，在裝置出現(xiàn)故障時(shí)，重合閘即退出運(yùn)行實(shí)現(xiàn)溝通三跳，可靠性較低。大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在大多數(shù)情況下自動(dòng)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(jìn)行定值操作時(shí)需要退出運(yùn)行?，F(xiàn)在變電站220kV線路均配置兩套微機(jī)線路保護(hù)，各自都具備有重合閘功能，筆者結(jié)合某220kV線路高頻保護(hù)更換項(xiàng)目實(shí)施，現(xiàn)場(chǎng)充分利用兩套線路保護(hù)各自的重合閘功能并實(shí)現(xiàn)相互獨(dú)立，通過(guò)改進(jìn)重合閘二次回路，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)使用兩套重合閘，整組檢驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)兩套重合閘可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。

1　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備原理及回路分析

1.1 現(xiàn)場(chǎng)重合閘使用情況

某變電站220kV XX丙線線路保護(hù)原配置為第一套北京四方CSC103+CSC122+JFZ12光纖差動(dòng)保護(hù)和第二套R(shí)CS901高頻距離保護(hù)。因繼電保護(hù)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(qiáng)，寧夏電網(wǎng)按照國(guó)網(wǎng)公司要求自2010年開始實(shí)施技術(shù)改造工程將高頻保護(hù)更換為光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。XX丙線新更換的第二套線路保護(hù)為RCS931，該線路保護(hù)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(gè)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(shí)RCS931保護(hù)跳閘回路也只能使用第一路操作電源，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)為滿足國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)反事故措施中“兩套保護(hù)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(hù)裝置的跳閘回路應(yīng)與斷路器的兩個(gè)跳閘線圈分別一一對(duì)應(yīng)”要求，將CSC103保護(hù)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(shí)現(xiàn)了雙重化配置并相互獨(dú)立。

1.2 重合閘改進(jìn)實(shí)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(jì)二次回路保證了兩套重合閘裝置功能獨(dú)立，回路獨(dú)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(hù)，改為與線路保護(hù)一一對(duì)應(yīng)的雙重化配置，啟動(dòng)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(yàn)驗(yàn)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(dòng)作時(shí)間不同而發(fā)生多次重合的現(xiàn)象，從而對(duì)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(dòng)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(duì)設(shè)備的二次沖擊。而微機(jī)保護(hù)重合閘時(shí)間普遍采用微機(jī)計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)，精度很高，兩套重合閘動(dòng)作時(shí)間相差不超過(guò)15ms，而斷路器的動(dòng)作合閘到保護(hù)動(dòng)作后加速分閘的時(shí)間遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間。實(shí)際上兩套重合閘的合閘令即使有先后差別，也是時(shí)間競(jìng)賽，誰(shuí)先到達(dá)就驅(qū)動(dòng)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(dòng)返回，不會(huì)長(zhǎng)期保持，所以不會(huì)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(hù)更換現(xiàn)場(chǎng)將重合閘回路實(shí)施技術(shù)改造后（X為南瑞繼保RCS-931A保護(hù)，Y為北京四方CSC-103保護(hù)），對(duì)這個(gè)結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證，采用將兩套保護(hù)的電流回路串聯(lián)、電壓回路并聯(lián)，模擬保護(hù)單相故障的整組試驗(yàn)方法，得到了相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果，如下表所示。

以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，同時(shí)使用兩套線路保護(hù)重合閘，即使整定時(shí)間有差別，能測(cè)試出先后出口，但反映在開關(guān)動(dòng)作結(jié)果上不會(huì)出現(xiàn)二次重合閘的現(xiàn)象。

此外，將任意一套線路保護(hù)停運(yùn)，裝置電源斷開時(shí)，對(duì)另一套線路保護(hù)進(jìn)行斷路器單相跳閘單相重合及斷路器重合后加速的傳動(dòng)試驗(yàn)，該套線路保護(hù)及重合閘動(dòng)作正確。由此可知，當(dāng)一套線路保護(hù)及重合閘退出時(shí)，另一套保護(hù)及重合閘能對(duì)單相瞬時(shí)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(shí)對(duì)單相瞬時(shí)性故障直接三跳出口的弊端，提高了線路保護(hù)重合閘的可靠性。故當(dāng)同時(shí)使用兩套線路保護(hù)重合閘時(shí)，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(shí)，將該屏柜上重合閘把手打到“禁用”狀態(tài)，該屏線路保護(hù)對(duì)單相瞬時(shí)性故障發(fā)單相跳閘令，重合閘功能由另一套線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)；當(dāng)兩套重合閘裝置都不能實(shí)現(xiàn)選相合閘時(shí)，將兩套線路保護(hù)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(yǔ)

本文中相關(guān)內(nèi)容的闡述，緣起于在工作中遇到的實(shí)際案例，認(rèn)為由于裝置本身一些問(wèn)題的發(fā)生而導(dǎo)致使用單套重合閘的線路保護(hù)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(hù)的正常運(yùn)行方式的整定和運(yùn)行。通過(guò)某站220kV XX丙線高頻保護(hù)更換實(shí)例，重新優(yōu)化設(shè)計(jì)重合閘二次回路，實(shí)現(xiàn)了重合閘的雙重化配置，提高了線路保護(hù)重合閘的可靠性，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

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表　兩套重合閘同時(shí)使用重合閘整組試驗(yàn)數(shù)據(jù)表