单电源供电时重合闸及继电保护方式调整

宋　坤，孙　鹏，丁　扬，王振忠（国网山东省电力公司济宁供电公司，山东　济宁　272100）

单电源供电时重合闸及继电保护方式调整

宋坤，孙鹏，丁扬，王振忠
（国网山东省电力公司济宁供电公司，山东济宁272100）

目前，220 kV变电站采用两条电源联络线路进行供电。当其中一条电源联络线停电时，另一条电源联络线就变为直配线路，同时变电站供电方式变为单电源供电。此运行方式下，如果不相应地改变直配线路的继电保护及重合闸方式，当线路发生瞬时性故障时可能发生重合闸不动作，降低了供电可靠性；当线路发生永久性故障时可能导致保护不动作，影响电网安全稳定运行。

双电源联络线；单电源直配线；重合闸；继电保护

0　引言

目前，220 kV变电站大多由两条电源联络线供电，电网运行方式调整或线路停电检修时，其中一条电源联络线停电，另一条电源联络线变为直配线路，在此运行方式下需要相应改变继续运行直配线路的重合闸和继电保护方式［1-2］。

1　重合闸方式

220 kV供电系统结构如图1所示，A变电站由与C变电站相连的电源联络线L1及与B变电站相连的电源联络线L2双电源供电。当电源联络线L1停电时，A站由电源线L2单独供电，此时A站为终端站，线路L2为一条直配线。

1.1综合重合闸

电源线L2作为电源联络线，如果投综合重合闸，线路两侧的重合闸必有一侧投检线路无压方式，而另一侧投检同期方式。改为单电源供电后，若重合闸方式不变，当线路发生相间瞬时故障，其重合闸的动作行为如下。

图1　220 kV供电系统结构

电源线L2重合闸方式为电源侧（B站端）检同期，受电侧（A站端）检无压。若只有电源侧保护动作，L2电源侧B22开关三相跳闸，由于A变电站无电源，L2线路无电压，B22开关的重合闸检同期元件不能动作，B22开关不能重合，A变电站不能自动恢复供电，只能等待手动恢复；若两侧保护同时动作，L2电源侧B22开关和受电侧A22开关三相同时跳闸，A端重合闸检线路无压符合动作条件，A22开关首先重合，但由于A变电站无电源，A22开关重合后L2线路仍无电压，B22开关的重合闸检同期条件不满足，B22开关不能重合，A变电站不能自动恢复供电，只能等待手动恢复。

电源线L2重合闸方式为电源侧（B站端）检无压，受电侧（A站端）检同期。若只有电源侧保护动作，L2电源侧B22开关三相跳闸，由于A变电站无电源，L2线路无电压，B22开关的重合闸检线路无压条件满足，重合闸动作，B22开关重合，A变电站自动恢复供电；若两侧保护均动作，L2电源侧B22开关和受电侧A22开关三相同时跳闸，B站端重合闸检无压条件满足，B22开关首先重合，但由于A变电站无电源，母线无电压，L2线路虽然有电压，A22开关的重合闸检同期条件仍不满足，A22开关不能重合，A变电站仍不能自动恢复供电，只能等待手动恢复。

1.2单相重合闸

电源线L2作为电源联络线，如果投单相重合闸，改为单电源供电后，若重合闸方式不变，当线路发生相间瞬时故障，线路两侧的保护动作跳开两侧三相开关，或仅电源侧的保护动作跳开电源侧三相开关。由于不满足单相重合闸的动作条件，A22开关和B22开关均不能重合，A变电站不能自动恢复供电，只能等待手动恢复。

在两个电源联系比较薄弱的电源联络线上使用单相重合闸，可以在该线路发生单相故障时只跳开故障相，另两相继续运行使得两电网仍能够保持联系，以提高系统稳定性。而当线路发生相间瞬时故障而跳开三相后（无论两侧开关是否均跳开），两系统已经失去同步而不再重合。实际上，电源联络线改为单电源供电，已不再承担电源间的联络功能，从系统稳定性的角度讲，使用单相重合闸已无意义。

根据以上分析，电源联络线投综合重合闸运行，改为单电源供电后，若重合闸运行方式及其检同期、检无压方式不变，在线路上发生相间瞬时性故障时，将有3/4概率不能重合闸，大大降低供电可靠性。电源联络线投单相重合闸运行，无论是否改为单电源供电，若重合闸运行方式及其检同期、检无压方式不变，在线路上发生相间瞬时性故障时，将永远不能重合闸，失去供电可靠性［3］。

2　继电保护方式

电源联络线改为单电源供电的直配线时，如果线路发生永久性相间故障，受电侧的纵联距离保护装置因检测不到故障量而不会动作，受电侧的保护若为允许式，则不能向对侧（电源侧）发允许信号；若为闭锁式，则不能停信，致使线路故障纵联距离保护不能动作快速跳闸。此时如果另一套快速保护停用或出现异常，要靠线路的后备保护动作跳开断路器，延长了故障切除时间，对电网的安全稳定运行产生影响。

在电源联络线改为单电源供电时，应将受电侧的纵联距离保护改为弱馈方式 （跳闸或不跳闸），使得受电侧纵联距离保护在线路故障时可以在装置不动作的条件下发送允许信号或停发闭锁信号，保证电源侧的纵联距离保护可靠动作，快速切除故障［4-5］。

3　防范措施

电源联络线改为单电源供电时，不论其作为电源联络线时的重合闸方式如何，其保护及重合闸的方式都应按直配线路运行。电源侧投入全部保护，重合闸方式改为无检定或无电压检定三相重合闸，线路受电侧除非全相保护外，其他保护改投信号，纵联距离保护应按弱馈方式运行，使得电源线发生瞬时性故障时，电源侧保护能够快速动作切除故障，之后重合闸动作快速恢复终端变电站的供电。

双电源变电站的电源线路可能出现两种运行方式，即电源联络线和直配线。如果该线路连接的两侧变电站均为两条电源进线的变电站，作为直配线运行时随着输送负荷的方向不同，线路的电源端和受电端也会相互转换。对线路L2，当线路L1停电时，A站侧为受电侧，B站侧为电源侧；当线路L4停电时，A站侧为电源侧，B站侧为受电侧。由于各种运行方式对保护和重合闸的要求不同，保护和重合闸方式需要随线路工作性质的变化而变化。如果在倒闸操作中更改保护的定值（如控制字等），将使操作时间大大延长，而且缺乏灵活性。为使保 护方式随线路运行方式的转换而灵活地进行转换，可以将保护按线路的运行状态设置3个定值区，即联络线定值区、直配线电源侧定值区和直配线受电侧定值区，以便运行维护人员根据线路的运行状态方便切换，以适应线路的运行状态，保证系统安全稳定运行和终端变电站的供电可靠性。

无论使用单相重合闸、三相重合闸还是综合重合闸，需要考虑电源联络线两侧电源以及非全相运行时潜供电流等因素，一般要求重合闸时间比较长。改为单电源供电后，可不必考虑上述因素，重合闸的时间整定可以适当缩短，以降低对用户的影响。

4　结语

针对双电源联络线路供电网络中的单电源供电状态，对电源联络线和直配线方式下的重合闸及继电保护方式调整进行分析探讨，提出各类运行方式下两侧重合闸方式的调整方案，并通过设置3类线路馈电方式定置区快速解决各类运行方式下的继电保护定置转化问题，进一步提高继电保护装置动作可靠性和灵活性。

［1］国家电网公司人力资源部组.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材变电运行（220 kV）［M］.北京：中国电力出版社，2010.

［2］国家电力调度通信中心.电网调度运行实用技术问答［M］.北京：中国电力出版社，2003.

［3］吴洋，张保会.优化重合闸时刻的策略与效益［J］.电力自动化设备，2002，22（8）：12-15.

［4］张保会，尹项根.电力系统继电保护［M］.北京：中国电力出版社，2009.

［5］李壮.探究电力系统继电保护的运行维护［J］.电子制作，2014 （17）：103.

M ode Ad justment of Reclosing and Relay Protection on Single Power Supp ly

SONG Kun，SUN Peng，DING Yang，WANG Zhenzhong
（State Grid Jining Power Supply Company，Jining 272100，China）

At present，two power contact lines are used to supply power in 220 kV substations.When one of power contact lines is failure，the other becomes direct distribution line，meanwhile the power supply mode of substation becomes single power supply.In the operationmode，if the reclosing and relay protectionmode of the direct distribution line is not adjusted，the recloser may be possible to miss operation when instantaneous fault happens，which decreases power distribution reliability；and when permanent fault happens，the relay protection may not be acted，which influences the security and stability of power grid operation.

double contact lines；single power line；reclosing；replay protection

TM77

B

1007－9904（2016）04－0066－02

2015-11-05

宋坤（1990），男，助理工程师，从事变电运维技术及安全管理工作；

孙鹏（1985），男，助理工程师，从事变电运维工作；

丁扬（1979），男，技师，从事变电运维工作；

王振忠（1968），男，高级工程师，从事变电运维管理工作。