500kV变电站3/2接线方式中断路器检修把手对保护的影响

摘要：现在500kV变电站500kV电气主接线方式为3/2接线方式，即一条线路的保护要同时采集两个断路器的分合闸位置，在此接线方式下，一条线路由两个断路器同时供电，同时根据运行方式的需要一条线路也可以由单个断路器供电。本文主要分析中断路器停电与不停电下对于线路保护的影响。

关键词：中断路器;3/2接线方式;检修切换把手;线路保护

前言

对于500kV线路来说，当一个断路器检修时，不管断路器是分位还是合位，保护均应该判别为该断路器在分位。处于检修状态的边开关或中开关的辅助接点应及时退出线路保护，否则可能因为由于不能正确反映断路器位置造成保护不正确动作。当断路器转检修以后应立即投上开关检修把手，开关检修把手的正确投退影响保护对断路器位置的正确采集，这样可以保证过电压保护向对侧发远跳命令的正确性，同时也保证了合于故障保护有双重化判据，确保线路合于故障时保护正确可靠动作。

1开关检修把手对RCS-931D线路保护的影响

原理：如下图所示，1QK为线路保护屏上的5013开关检修把手，1QK4为5012开关检修把手。712、714、716端子分别为A、B、C三相的分相跳闸位置继电器接点（TWJA、TWJB、TWJC）输入，即线路保护通过将5012开关、5013开关的常闭辅助触点串联采集TWJ。当只有5013开关检修时要投入1QK，确保能正确采集TWJ。以A相为例，1QK的1接点和2接点接通后会将5013断路器辅助触点FA两端短死，保护采集到断路器处于分闸位置。如若未投上1QK，当5013开关检修中因工作需要一直将5013开关处于合闸位置，此时5013开关的常闭辅助触点将打开，无论5012开关处于何种位置保护采集到的TWJ均为0，这将影响到保护的正确动作。

线路保护采集TWJ的作用一般有：（1）重合闸用，不对应起动重合闸。（2）TV三相失压且线路无流时，看开关是否在合闸位置，若是则经1.25秒报TV断线;（3）判别线路是否处于非全相运行。

分析：目前500kV线路保护中的重合闸功能均停用，改为采用断路器保护中的重合闸功能，而且重合闸的起动方式为保护动作起动，因此能否正确采集TWJ对线路的重合闸功能没有影响。当线路三相失压且线路无流时，如果开关在分闸位置无需报TV断线，若开关在合闸位置则要延时1.25秒报TV断线。TV断线后RCS-931D将退出距离保护以及零序方向过流保护。当检修5013开关时如若没投上开关检修把手时只会影响开关分闸位置的采集，不会影响合闸位置的采集，也不会对线路保护的TV断线功能造成影响。因此线路保护能否正确采集TWJ主要会影响线路保护能否判别线路是否处于非全相运行，即影响到线路保护的合闸于故障保护功能。

（2）RCS-931D的合闸于故障保护功能通过保护的非全相运行流程实现，保护的非全相运行流程包括非全相状态和合闸于故障保护。跳闸固定

动作或跳闸位置继电器TWJ动作且无流，经30ms延时置非全相状态。当跳开相有电流或TWJ返回，保护开放合闸于故障保护200ms。进一步分析可知当重合于故障时线路保护可以通过跳闸固定动作置非全相状态，然后可以通过跳开相有流来开放合闸于故障保护200ms。因此RCS-931D的重合于故障保护功能不依赖于对TWJ的采集，这一点可以通过对RCS-931D的保护试验来证明。试验时将TWJ一直置0，首先模拟出保护单相瞬时故障后重合闸动作，此时再对保护装置加故障量保护同样会重合于故障加速动作。

（3）一般情况下手合于故障保护也可以像重合于故障保护一样不依赖于对TWJ的采集，只有在特殊情况下如果未投入开关检修把手才会影响到手合于故障保护。例如当中开关检修且中开关检修把手未投入，若检修过程中开关长期处于合闸位置，当操作人员手动拉开边开关后因TWJ仍为0所以合闸于故障保护无法进入非全相状态，操作人员手合边开关时如果线路上发生故障手合于故障保护不能加速动作将导致事故扩大。但发生这种情况的概率极低，所以正常情况下开关检修把手的投退不会影响线路保护RCS-931D的合于故障保护功能。

2开关检修把手对过电压保护发远跳功能的影响

原理：如上图所示线路过电压保护RCS-925将中开关和边开关所有的断路器辅助接点串联后接入装置TWJ开入接点626，当投入5013的开关检修把手后1QK的13接点和14接点会接通，保证采集到的断路器位置为分闸位置。过电压保护动作后在跳本端断路器的同时向对端发远方跳闸信号，发远方跳闸信号时可选择是否经本端断路器的分相跳闸位置闭锁，如果经跳闸位置闭锁一定要本端的两个断路器三相跳闸后才能向对侧发远方跳闸信号[3]。为了保证本侧保护发远跳命令的正确性，过电压保护RCS-925中的“远跳经跳位闭锁”控制字均投入，这样过电压保护在确认本端断路器都跳开以后才发远跳命令。如果开关检修时未能投上开关检修把手，且开关检修中开关置于合闸位置，恰好此时本侧过电压保護动作，但过电压保护因为采集到的TWJ为0不会向对侧发远跳命令。所以开关转检修后必须立即投上开关检修把手，否则会影响到过电压保护向对侧发远跳命令。

3事件实例与分析

2018年3月3日17时37分，500kV曲某Ⅰ回线发生A相瞬时性故障，500kV曲某变侧两套线路保护动作跳A相后，重合闸动作成功，曲某电厂侧两套线路保护动作跳A相后，于156毫秒发单跳失败动作跳三相。原因分析曲某电厂500kV升压站一次主接线为3/2接线方式，#3、#4主变停运，500kV曲某Ⅰ回线运行，500kV5913断路器运行，500kV曲某Ⅰ回线经5913断路器上500kVⅡ组母线;500kV5911、5912、5922、5923断路器停运冷备用。

保护动作情况：

①2018年3月3日17时37分32秒331毫秒，500kV曲某Ⅰ回线主一集成辅A保护41毫秒纵联距离保护动作跳5913断路器A相，156毫秒发纵联差动保护动作、纵联距离动作、单跳失败三跳5913断路器。

②2018年3月3日17时37分31秒999毫秒，500kV曲曲Ⅰ回线主二集成辅B保护31毫秒纵联差动保护动作跳5913断路器A相，156毫秒发纵联差动保护动作、单跳失败三跳5913断路器。

③2018年3月3日17时37分32秒587毫秒，500kV曲某Ⅰ回线5913断路器保护启动，0毫秒A相跳闸开入，32毫秒A相跳闸位置开入，151毫秒B、C相跳闸开入，152毫秒沟通三跳出口，156毫秒闭锁重合闸，183毫秒B、C相跳闸位置开入。

因现场值班人员对保护装置熟悉程度不足，未对动作报告中单跳失败异常报文引起足够重视，认为500kV曲某Ⅰ回线A相故障，保护5毫秒发纵联差动保护动作跳A相，随后发展成三相故障，保护156毫秒发纵联差动保护动作跳三相为保护正确动作，经对一二次设备检查无异常后，18：10当值班长向中调汇报500kV曲某Ⅰ回线5913断路器保护动作正确后，20：56分中调下令合上5913断路器。事故前，500kV曲某Ⅰ回线曲某变侧的边、中断路器正常运行，曲某电厂侧5912中断路器冷备用、5913边断路器正常运行。考虑到5912中断路器长期冷备用后，曲某电厂切断了5912中断路器的操作电源，导致5912中断路器的位置信号不能正常反应，5912中断路器的TWJ常开接点处于断开位置。针对500kV曲某Ⅰ回线保护装置发“单跳失败三跳”的异常报文，专家到现场进行检查，检查发现500kV曲某Ⅰ回线曲某电厂侧两套线路保护屏上的“边、中断路器检修切换开关1QK”处于“正常”位置。切换开关1QK处于“正常”位置时，线路保护装置需同时取边、中断路器TWJ常开接点的“串联与逻辑”判断线路断路器跳闸位置。事件发生时，5913边断路器A相跳闸后，其A相位置继电器TWJa正确动作，保护装置中J1动作，但由于5912中断路器的TWJ常开接点处于断开位置，保护装置中J4不动作，因此线路保护装置在5913边断路器跳闸后仍判定线路A相在合闸状态，故发单跳失败三跳命令。

4结束语

开关检修把手的正确投退影响保护对断路器位置的正确采集，在日常运维过程中，应当正确理解500kV变电站500kV3/2电气接线方式下中断路器切换检修把手的原理，在倒闸操作过程中，正确切换中断路器把手位置，使线路保护正确动作。

参考文献：

[1]刘金龙.500kV开关状态选择把手的意义及影响.高压电器，2010.

[2]南京南瑞继保电气有限公司说明书

作者简介：杨琼璋（1992），女，助理工程师，变电运行技师，学士学位，云南电网有限责任公司楚雄供电局，从事變电运行工作的研究工作。