220kV线路保护重合闸回路的改进

/国网宁夏电力公司检修公司　史磊　赵磊　雷战斐/



技术交流/TECHNICAL EXCHANGE

220kV线路保护重合闸回路的改进

/国网宁夏电力公司检修公司史磊赵磊雷战斐/

摘要：宁夏电网双重化配置的220kV线路保护普遍采用单套重合闸装置实现重合闸功能，本文结合某220kV线路高频保护更换项目实施，重新优化改进重合闸二次回路，实现了线路保护采用双套重合闸分别实现重合闸功能，并用试验数据进行了验证，提高了线路保护重合闸的可靠性，值得推广。

关键词：重合闸回路改进

0　引言

近些年来电网发展不断加快，宁夏中北部形成220kV超高压环网，220kV线路大大增多。但目前双重化配置的线路保护基本采取单套自动重合闸装置运行方式，在装置出现故障时，重合闸即退出运行实现沟通三跳，可靠性较低。大量运行经验表明，在大多数情况下自动重合闸的退出并非是由于自身功能出现故障，而多是由于它所集成的设备出现故障或者进行定值操作时需要退出运行。现在变电站220kV线路均配置两套微机线路保护，各自都具备有重合闸功能，笔者结合某220kV线路高频保护更换项目实施，现场充分利用两套线路保护各自的重合闸功能并实现相互独立，通过改进重合闸二次回路，实现了同时使用两套重合闸，整组检验的试验数据对两套重合闸可靠性进行了验证。

1　现场设备原理及回路分析

1.1 现场重合闸使用情况

某变电站220kV XX丙线线路保护原配置为第一套北京四方CSC103+CSC122+JFZ12光纤差动保护和第二套RCS901高频距离保护。因继电保护高频通道加工设备较多，其故障几率大，由于光纤通道具有中间加工设备少、可靠性高、抗干扰能力强，宁夏电网按照国网公司要求自2010年开始实施技术改造工程将高频保护更换为光纤纵联差动保护。XX丙线新更换的第二套线路保护为RCS931，该线路保护中跳闸出口和重合闸出口共用正电公共端且在插件内部已短接，由于断路器只有一组合闸线圈、操作箱只有一个合闸继电器，重合闸出口回路必须使用第一路操作电源，故此时RCS931保护跳闸回路也只能使用第一路操作电源，现场施工时为满足国家电网公司十八项反事故措施中“两套保护装置的直流电源应取自不同蓄电池组供电的直流母线段”及“两套保护装置的跳闸回路应与断路器的两个跳闸线圈分别一一对应”要求，将CSC103保护改从第二段直流母线取第二路装置电源和第二路操作电源，RCS931改从第一段直流母线取第一路装置电源和第一路操作电源，从装置电源上实现了双重化配置并相互独立。

1.2 重合闸改进实施方案

改造前该线路仅使用CSC103的重合闸功能，重合闸配置如图1所示。经改造合理设计二次回路保证了两套重合闸装置功能独立，回路独立，避免出现寄生回路。将使用一套重合闸功能的220kV线路保护，改为与线路保护一一对应的双重化配置，启动重合闸及闭锁重合闸功能均由装置内部逻辑完成，重合闸

图1 改造前重合闸配置图

图2 改造后重合闸配置图

2　改造后原理分析及试验验证

目前之所以仅投入一套重合闸，主要是担心两套重合闸由于动作时间不同而发生多次重合的现象，从而对开关造成较大冲击导致开关损坏。即线路发生单相故障，一套重合闸动作合于永久性故障三相跳开，而另一套的重合闸使故障相再次重合而造成对设备的二次冲击。而微机保护重合闸时间普遍采用微机计数器计时，精度很高，两套重合闸动作时间相差不超过15ms，而断路器的动作合闸到保护动作后加速分闸的时间远大于这个时间。实际上两套重合闸的合闸令即使有先后差别，也是时间竞赛，谁先到达就驱动操作箱重合闸重合出口，而另一套重合闸令在断路器合上后就自动返回，不会长期保持，所以不会产生多次重合的现象。

笔者于2013年9月在220kV XX丙线高频保护更换现场将重合闸回路实施技术改造后（X为南瑞继保RCS-931A保护，Y为北京四方CSC-103保护），对这个结论进行了验证，采用将两套保护的电流回路串联、电压回路并联，模拟保护单相故障的整组试验方法，得到了相应的试验数据和试验结果，如下表所示。

以上试验数据证明，同时使用两套线路保护重合闸，即使整定时间有差别，能测试出先后出口，但反映在开关动作结果上不会出现二次重合闸的现象。

此外，将任意一套线路保护停运，装置电源断开时，对另一套线路保护进行断路器单相跳闸单相重合及断路器重合后加速的传动试验，该套线路保护及重合闸动作正确。由此可知，当一套线路保护及重合闸退出时，另一套保护及重合闸能对单相瞬时性故障作出正确判别和逻辑出口，避免了此前使用单套重合闸且满足放电条件时对单相瞬时性故障直接三跳出口的弊端，提高了线路保护重合闸的可靠性。故当同时使用两套线路保护重合闸时，退出沟通三跳功能和出口压板；当任意一套重合闸装置由于插件损坏等原因不能选相合闸时，将该屏柜上重合闸把手打到“禁用”状态，该屏线路保护对单相瞬时性故障发单相跳闸令，重合闸功能由另一套线路保护实现；当两套重合闸装置都不能实现选相合闸时，将两套线路保护屏上重合闸把手打到“停用”状态，投入各自沟通三跳功能及出口压板。

3　结束语

本文中相关内容的阐述，缘起于在工作中遇到的实际案例，认为由于装置本身一些问题的发生而导致使用单套重合闸的线路保护被迫采取沟通三跳方式，降低了重合闸的可靠性，从而影响了系统保护的正常运行方式的整定和运行。通过某站220kV XX丙线高频保护更换实例，重新优化设计重合闸二次回路，实现了重合闸的双重化配置，提高了线路保护重合闸的可靠性，值得推广。

参考文献

［1］罗虎，张双梓，等.220kV线路重合闸运行分析［J］.电气技术，2013（2）∶64-67.

［2］国家电力调度通信中心.继电保护培训教材［S］.

［3］国家电力调度通信中心，编.电力系统继电保护实用技术问答［M］. 北京∶北京电力出版社，2000.

［4］卢纯义，张良.220kV线路保护重合闸回路解析［J］.电气工程与自动化，2010 （18）∶87-88.

［5］杨奇逊 ，黄少锋.微型机继电保护基础［M］.北京∶中国电力出版社，2007.

［6］贺家李，李永丽，李斌.电力系统继电保护原理与实用技术［M］.北京∶中国电力出版社，2009.

表　两套重合闸同时使用重合闸整组试验数据表