500kV線路重合閘故障分析與處理

王姣

摘要：文章對(duì)500kV線路單相接地故障重合閘不成功的原因進(jìn)行分析，并提出調(diào)整兩側(cè)重合閘的定值時(shí)限的方法，使兩側(cè)的斷路器保護(hù)能在故障的情況下進(jìn)行有序配合，提高了斷路器重合閘的正確動(dòng)作率。

關(guān)鍵詞：500kV線路;重合閘;故障分析;處理

1.故障的概況

某500kV線路兩側(cè)斷路器都是3/2接線方式，線路保護(hù)I、II的型號(hào)是PRS-753，兩側(cè)斷路器保護(hù)型號(hào)是RCS-921A，事故前運(yùn)行方式如圖1所示。M站電廠側(cè)第5串開(kāi)關(guān)全部合環(huán)運(yùn)行，N站電廠側(cè)5063斷路器停電檢修，5061、5062斷路器正常運(yùn)行。

某年05月16日07：19：13，500kV線路發(fā)生B相接地故障，線路兩側(cè)保護(hù)B相跳閘出口。M站電廠側(cè)5051、5052斷路器B相跳閘，經(jīng)延時(shí)5051重合閘成功，5052本體非全相保護(hù)動(dòng)作，開(kāi)關(guān)三跳。N站電站側(cè)5062斷路器B相跳閘，重合成功。

2.保護(hù)動(dòng)作情況

N站電站側(cè)線路發(fā)生B相接地故障后，兩套線路保護(hù)均跳B(niǎo)相出口，5062斷路器B相跳閘后重合成功。

M站保護(hù)動(dòng)作時(shí)序圖如圖2所示，M站電廠側(cè)主一、主二保護(hù)B相保護(hù)動(dòng)作，6ms主一B相電流比率差動(dòng)動(dòng)作、10ms相關(guān)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作;5ms主二B相電流比率差動(dòng)動(dòng)作、10ms相關(guān)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳兩側(cè)開(kāi)關(guān)B相;19ms 5051、5052斷路器保護(hù)發(fā)B相跟跳令;53ms5051、5052斷路器跳開(kāi)B相，故障電流消失;1775ms5051斷路器保護(hù)重合閘動(dòng)作，5051斷路器重合成功，此時(shí)線路接地故障已經(jīng)消失;2079ms 5052開(kāi)關(guān)保護(hù)本體非全相保護(hù)動(dòng)作三跳。

根據(jù)M站線路保護(hù)動(dòng)作報(bào)告，線路B相發(fā)生了單相故障，動(dòng)作時(shí)主一保護(hù)差流為0.86A，主二保護(hù)差流為3.76A，大于定值0.15A，差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作。5051開(kāi)關(guān)重合閘延時(shí)定值為1s，5052開(kāi)關(guān)為后合重合閘。根據(jù)RCS-921A動(dòng)作邏輯，后重延時(shí)0.4s，即5051開(kāi)關(guān)重合閘0.4S后5052開(kāi)關(guān)才重合。由于兩臺(tái)開(kāi)關(guān)保護(hù)“發(fā)電廠側(cè)”控制字均投入，在滿(mǎn)足重合閘的條件下，還應(yīng)檢查三相線路電壓是否大于0.7Un，電壓滿(mǎn)足后再延時(shí)200ms發(fā)重合閘令。根據(jù)故障錄波提供數(shù)據(jù)，M站線路電壓恢復(fù)正常時(shí)間約在故障后1575ms，加200ms延時(shí)，正好與報(bào)告上5051開(kāi)關(guān)重合閘時(shí)間1775ms一致，5052開(kāi)關(guān)為后合重合閘，所以動(dòng)作時(shí)間比5051延后0.4S，為2175ms。而開(kāi)關(guān)本體三相非全相整定時(shí)間為2s，從保護(hù)動(dòng)作時(shí)序圖可以看出，在故障后2079ms時(shí)，本體非全相保護(hù)已經(jīng)動(dòng)作，所以5052開(kāi)關(guān)三跳，重合閘不動(dòng)作。

從以上分析看，N站電站側(cè)斷路器保護(hù)先重合將線路電壓恢復(fù)至大于0.7Un，M站的斷路器保護(hù)在檢測(cè)線路有壓的條件下延時(shí)發(fā)重合令。經(jīng)確認(rèn)，N站先合重合閘斷路器5063停電檢修，而后合重合閘5062斷路器保護(hù)，仍以較長(zhǎng)延時(shí)（重合閘整定時(shí)間+后合重合延時(shí)0.4S）發(fā)合閘令重合斷路器。增加了不必要的延時(shí)（后合重合延時(shí)0.4S）導(dǎo)致M站電廠側(cè)線路電壓恢復(fù)延時(shí)，從而使后合重合閘5052斷路器保護(hù)重合閘動(dòng)作時(shí)間進(jìn)一步延遲。因此，5052斷路器本體非全相保護(hù)早于重合閘動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作跳三相，重合閘不動(dòng)作。

3.保護(hù)動(dòng)作原因分析

對(duì)于500kV系統(tǒng)3/2接線方式，為防止兩次重合永久性故障，造成對(duì)系統(tǒng)的再次沖擊，邊開(kāi)關(guān)和中開(kāi)關(guān)重合時(shí)應(yīng)有先后順序，通常選擇邊開(kāi)關(guān)先合，待其重合成功后，中間開(kāi)關(guān)再重合。為適應(yīng)該要求，斷路器保護(hù)RCS-921裝置中有兩種方式實(shí)現(xiàn)“先合重合閘”和“后合重合閘”的配合。第一種方式是當(dāng)“先合投入”壓板投入，設(shè)定該斷路器先合（壓板退出時(shí)設(shè)定斷路器為后合重合閘），同時(shí)先合重合閘的“閉鎖先合”輸出接點(diǎn)接入后合重合閘的“閉鎖先合”輸入接點(diǎn)。另一種方式是斷路器保護(hù)中“后合固定”控制字投入時(shí)，該重合閘固定為后合重合閘，當(dāng)先合重合閘檢修或退出時(shí)，該重合閘仍以后合重合閘整定時(shí)限動(dòng)作，不受先合重合閘“閉鎖先合”接點(diǎn)的影響。先合重合閘經(jīng)較短延時(shí)（重合整定時(shí)間）重合，后合重合閘經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間（重合閘整定時(shí)間+后合重合延時(shí)0.4s）發(fā)合閘命令。

4.措施及建議

4.1建議措施1

將M站電廠側(cè)5051、5052開(kāi)關(guān)的斷路器保護(hù)的定值中“后合固定”控制字設(shè)置為“0”，那么5051、5052斷路器保護(hù)都以重合閘整定時(shí)間發(fā)重合脈沖。即使N站電站側(cè)是特殊方式運(yùn)行，M站電廠側(cè)5052斷路器重合閘動(dòng)作時(shí)間早于本體非全相保護(hù)動(dòng)作，提高重合閘的動(dòng)作率。

4.2建議措施2

將N站5063斷路器保護(hù)先合重合閘的“閉鎖先合”輸出接點(diǎn)接入后合重合閘5062斷路器保護(hù)的“閉鎖先合”輸入接點(diǎn)。當(dāng)5063斷路器檢修或停運(yùn)時(shí)，退出5063斷路器保護(hù)“先合投入”壓板，先合重合閘將不發(fā)出閉鎖先合信號(hào)，此時(shí)后合重合閘以重合整定時(shí)限動(dòng)作，避免不必要的延時(shí)。此時(shí)M站電廠側(cè)5052斷路器重合閘動(dòng)作時(shí)間早于本體非全相保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)5051、5052斷路器保護(hù)定值不需要改變。

結(jié)語(yǔ)：

隨著電站綜合自動(dòng)化的日益發(fā)展，特別是500kV升壓站朝著少人值守、無(wú)人值守發(fā)展的今天，線路兩側(cè)重合閘的正確配合能大大提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。措施1比措施2更加簡(jiǎn)便可行，不需要特殊方式下人為退出先合重合閘“先合投入”壓板，更有利于裝置的維護(hù)和管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勝軍.500kV線變串中開(kāi)關(guān)重合閘問(wèn)題探討[J].電工技術(shù)，2016（8）：11-12.

[2]王勇.500kV線路重合閘不成功的保護(hù)動(dòng)作分析[J].電力技術(shù)，2014，33（5）：87-91.