220kV线路保护重合闸拒动的原因分析

薛 峰，戴宁迎，程晓翊，邬灿源

(苏州供电公司，江苏 苏州 215004)

2010-07-20T19:47:49，220kV星港变2K01港南线遭雷击，线路C相接地，LFP-901、WXB-11C保护动作出口C相单跳单重。约27 s后，C相再次发生雷击故障，LFP-901保护C相跳闸出口，WXB-11C保护闭锁重合闸并三跳出口。2K01港南线对侧断路器2次C相故障单跳后，重合闸均成功。

1 事故原因分析

对2K01港南线断路器进行停电检查后发现，2K01港南线第2次故障保护动作行为正确。

在LFP-901保护与WXB-11C保护的低气压闭锁重合闸开入量中都接入了断路器储能闭锁接点，该回路由储能机械接点扩展后接入。同时，断路器合闸回路中已串有断路器储能辅助接点。

由于2K01线断路器本体及保护均未配置非全相保护，弹簧未储能接点接入低气压闭锁重合闸是针对储能电源丢失或储能异常的情况，断路器未能正常储能时通过闭锁重合闸开入使WXB-11C保护三跳，防止因断路器未储能而保护动作使断路器单跳后可能造成的长期非全相运行。

经现场实测，AEG断路器单相合闸后的储能时间约为10～13 s(该时间值有一定离散性)，即10～13 s后保护的重合闸闭锁信号可消失。三相合闸后，三相全部储能完毕的时间约33 s。为了防止三相同时储能较大的电机启动电流造成交流电源空开跳闸，一般机构都设置分相分时储能，即轮流储能，所以储能时间较长。

现场实测WXB-11C保护的重合闸充电时间约为15 s。因此，从第1次故障重合闸成功到重合闸充电满再次具备重合闸功能需要的时间约在(10+15)～(13+15) s。而实际第1次故障后重合闸成功到第2次故障的间隔时间约为27 s，正好在重合闸充电满具备重合闸条件的临界状态。为了验证该推断，现场模拟了2种连续性瞬时故障，第1种连续故障间隔时间29 s，第2种间隔时间30s。结果是第1种故障时保护仍旧三跳，而第2种故障时保护重合闸可正确动作。先后3次试验，试验结果相同。

星港变2K01线在间隔27 s后的第2次故障中，由于重合闸充电时间未到，不具备重合闸功能，使得WXB-11C保护闭重三跳，保护动作完全正确。由于LFP-901保护重合闸停用，内部程序设置为单跳模式，所以只发单跳令，动作也完全正确。

高压系统中运行的断路器，其气压、液压、弹簧未储能等闭锁分合闸回路均在机构内实现，一般不再设计对应的闭锁重合闸回路。这也是2K01线对侧断路器连续2次故障后重合闸都能正确动作的原因。只在一些早期断路器机构中没有三相不一致保护装置。如果该线路重合闸改三重方式，则要求的2次故障的间隔时间还要长，大约需50s以上，这是由断路器储能时间决定的。

2 采取的措施

(1) 考虑增设机构三相不一致保护，取消断路器未储能对保护重合闸的闭锁，该闭锁功能由机构本体实现。

(2) 对于系统中同一线路的两侧保护配置及二次回路设计应尽量保持一致，特别是老线路开断环入新站时，更应引起重视。

在电力系统中，输电线路的重合闸是提高供电可靠性的有效手段，对于高压系统中的联络线的重合闸又是保证系统安全稳定运行的重要手段。因此，不管是从重合闸的原理运用还是二次回路的设计来讲，提高输电线路重合闸的可靠性意义重大。