3/2接線方式下自動重合閘淺析

于力

（云南電網有限責任公司紅河供電局，云南 蒙自 661199）

3/2接線方式以其可靠性高、靈活性強等優(yōu)勢在電網被廣泛采用。為進一步提高輸電線路供電的可靠性，自動重合閘被應用于3/2接線方式中。在3/2接線方式下采用自動重合閘運行過程中，應根據實際情況，權衡利弊，充分利用3/2接線方式的特點，使電力系統實現安全、穩(wěn)定、持續(xù)地運行。

1 3/2接線及優(yōu)點

3/2接線即2條母線間由3臺斷路器串聯構成1個串，從相鄰2臺斷路器間引出2條回路，由2臺斷路器控制1條回路的運行，如圖1所示。

圖1 3/2接線

3/2接線方式主要有以下幾方面的優(yōu)點。

（1）正常運行時，形成多個環(huán)網供電，可靠性、靈活性高。

（2）任意一母線、斷路器故障或檢修均不會導致線路或主變停電，可檢修多臺斷路器。

（3）倒閘操作方便，操作比較簡單。

2 重合閘方式

電力系統的自動重合閘方式分為單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、重合閘停用。自動重合閘有斷路器控制開關位置不對應啟動和保護啟動的2種方式，由于線路保護裝置與斷路器保護裝置可能是由不同廠家生產，原理上存在差異，同時3/2接線方式下線路保護與自動重合閘裝置配合復雜，因此3/2接線下，廣泛采用按斷路器配合自動重合閘的方式。

3 3/2接線單相自動重合閘“先邊后中”與“先中后邊”的對比分析

本文將以線路發(fā)生單相瞬時性故障和單相永久性故障2種情況，對比分析3/2接線中2臺斷路器重合閘“先邊后中”與“先中后邊”合閘順序對電力系統的影響。

（1）線路發(fā)生單相瞬時性故障。如圖2所示，當線路2發(fā)生A相瞬時性故障后，線路保護動作，5512、5513斷路器A相動作跳閘，若采用“先邊后中”重合閘方式，即先重合5513斷路器，再重合5512斷路器，由于瞬時性故障，重合閘成功，將不影響系統的正常工作；同理，若采用“先中后邊”方式，在瞬時性故障情況下重合閘成功，系統正常工作。

圖2 單相故障分析示意圖

（2）線路發(fā)生單相永久性故障。對于完整串，以圖2所示為例。當線路2發(fā)生A相永久性故障時，5512、5513斷路器A相跳閘，采用“先邊后中”重合閘 方 式，5513斷路器重合閘動作，但線路故障仍然存在，線路保護動作，5513斷 路 器三相跳閘，5512斷路器B、C相跳閘，即5513斷路器重合閘動作不成功，線路保護動作啟動5512斷路器操作箱的永跳繼電器，閉鎖5512斷路器重合閘，重合閘放電后不動作。若5513斷路器拒動，5513斷路器失靈保護動作，5513斷路器重跳，失靈延時跳相鄰，5512斷路器和Ⅱ段母線上所有的斷路器跳閘，Ⅱ母失壓，但并不影響其他線路或主變正常運行。采用“先中后邊”重合閘方式，5512斷路器重合閘動作，但線路故障仍然存在，5512斷路器三相跳閘，5513斷路器B、C相跳閘，切除故障。若5512斷路器拒動，5512斷路器失靈保護動作， 5512斷路器重跳，失靈延時跳相鄰及失靈遠跳線路對側發(fā)信，即5511、5513斷路器動作跳閘，正常運行線路1對側斷路器被迫跳閘，線路1被迫停電，擴大停電范圍。

綜上所述，為避免線路的永久性故障，以及引起停電范圍的擴大，在3/2接線中采用“先邊后中”的重合閘方式。

4 3/2接線方式下重合閘投切情況的分析

本文以某500kV變電站為例說明，其主接線圖如圖3所示，共5串，其中第2串為線-變串，其余為不完整串。本站按斷路器配置單相重合閘，變壓器保護閉鎖斷路器重合閘，斷路器重合閘由線路保護或斷路器位置不對應。

4.1 正常情況下重合閘投切的情況

圖3 某變電站500kV側電氣主接線圖

運行中，5512、5513、5521斷路器重合閘停用，其余斷路器重合閘投入。按照“先邊后中”的原則，5522、5532、5542、5552斷路器投入重合閘長延時壓板，5523、5533、5543、5553邊斷路器重合閘長延時壓板未投入，以實現邊斷路器經0．9s延時重合閘，中斷路器經1．4s延時重合閘。

4.2 任意一臺斷路器退出運行重合閘延時投切的分析

（1）不完整串中任意一臺斷路器退出運行重合閘延時壓板投切的分析。如圖3所示，不完整串以第3串為例。對于5533、5532斷路器，無論哪臺斷路器退出運行，線路都是由單臺斷路器運行供電。5532斷路器退出運行時，重合閘長延時壓板不做切換操作；5533斷路器退出運行時，退出5532斷路器重合閘長延時壓板，投入5533斷路器重合閘長延時壓板，以保證線路發(fā)生瞬時故障時，能以最短的延時恢復線路供電。

（2）線-變串中任意一臺斷路器退出運行的重合閘延時壓板投切分析。

①第2串聯絡5522斷路器退出運行，即第2串由5523斷路器連接線路1和Ⅱ母，5521斷路器連接1#主變和Ⅰ母。5522斷路器退出運行后，5523斷路器重合閘保持“先邊后中”方式，5523斷路器能以最短時間恢復線路供電，因此重合閘長延時壓板不做切換操作。

②5521邊斷路器退出運行。即第2串變?yōu)?522斷路器連接線路1和1#主變，5523斷路器連接線路1和Ⅱ母。在此方式下，從線路保護要求5522斷路器投入重合閘，但從變壓器保護又要求5522斷路器停用重合閘。若5522斷路器停用重合閘，無論線路發(fā)生什么故障，5522斷路器都將跳三相，1#主變高壓側停電，在2#主變冗余容量較小的情況下，有破壞系統的穩(wěn)定、引起更大連鎖故障的可能性。若5522、5523斷路器采用單相重合閘方式，在線路1發(fā)生單相故障時，單相跳開5522、5523斷路器后，短時間內出現非全相運行，盡管變壓器電壓升高，容易使過激磁保護動作，還會對變壓器的零序保護整定造成影響，但可通過增加變壓器過激磁保護延時避開重合閘的時間，調整變壓器零序保護整定值或增加重合閘延時躲過單相重合閘周期內非全相運行時的最大零序電流等方法解決。按照“先邊后中”原則，在線路1發(fā)生永久性故障時，線路保護動作5523、5522斷路器跳閘，線路1兩側和1#主變停電，負荷轉移到線路2和2#主變，只需要考慮線路2和2#主變不過負荷情況。因此，5521斷路器退出這種特殊運行方式，可采用“先邊后中”重合閘方式為可行，不需做任何調整，但應做好現場突發(fā)情況的處置方案。

③5523邊斷路器退出運行。即5521斷路器連接1#主變和Ⅰ母線，5522斷路器連接線路1和1#主變。當1#主變發(fā)生故障時，1#主變保護動作跳開1#主變三側斷路器，5522斷路器收到發(fā)變三跳開入，直接跳三相，線路1也被迫退出運行，這無法避免。當線路發(fā)生單相瞬時故障時，5522斷路器跳開故障相，形成短時非全相運行，但1#主變通過5521斷路器與Ⅰ母線連接，將不會對1#主變造成影響，但需要將5522斷路器實現短延時重合閘，保證線路的快速恢復供電。因此應對5523、5522斷路器重合閘長延時壓板進行切換，即由“先邊后中”切換為“先中后邊”。

5 結語

3/2接線的靈活性增加了保護裝置的復雜性，必須注意在運行方式改變時，繼電保護及自動裝置應與一次系統相適應。在正常運行方式下，3/2接線重合閘方式應嚴格按照“先邊后中”原則投入，避免線路發(fā)生永久性故障，且因先重斷路器拒動而造成停電范圍擴大；在其中一臺斷路器退出運行時，應根據現場實際分析和保護定值的情況，切換重合閘延時壓板，尤其線-變串。

[1]姚春球．發(fā)電廠電氣部分[M]．北京：中國電力出版社，2004．

[2]張全元．變電運行現場技術問答[M]．北京：中國電力出版社，2009．