220kV線路保護重合閘拒動的原因分析

薛 峰，戴寧迎，程曉翊，鄔燦源

(蘇州供電公司，江蘇 蘇州 215004)

2010-07-20T19:47:49，220kV星港變2K01港南線遭雷擊，線路C相接地，LFP-901、WXB-11C保護動作出口C相單跳單重。約27 s后，C相再次發生雷擊故障，LFP-901保護C相跳閘出口，WXB-11C保護閉鎖重合閘并三跳出口。2K01港南線對側斷路器2次C相故障單跳后，重合閘均成功。

1 事故原因分析

對2K01港南線斷路器進行停電檢查后發現，2K01港南線第2次故障保護動作行為正確。

在LFP-901保護與WXB-11C保護的低氣壓閉鎖重合閘開入量中都接入了斷路器儲能閉鎖接點，該回路由儲能機械接點擴展后接入。同時，斷路器合閘回路中已串有斷路器儲能輔助接點。

由于2K01線斷路器本體及保護均未配置非全相保護，彈簧未儲能接點接入低氣壓閉鎖重合閘是針對儲能電源丟失或儲能異常的情況，斷路器未能正常儲能時通過閉鎖重合閘開入使WXB-11C保護三跳，防止因斷路器未儲能而保護動作使斷路器單跳后可能造成的長期非全相運行。

經現場實測，AEG斷路器單相合閘后的儲能時間約為10～13 s(該時間值有一定離散性)，即10～13 s后保護的重合閘閉鎖信號可消失。三相合閘后，三相全部儲能完畢的時間約33 s。為了防止三相同時儲能較大的電機啟動電流造成交流電源空開跳閘，一般機構都設置分相分時儲能，即輪流儲能，所以儲能時間較長。

現場實測WXB-11C保護的重合閘充電時間約為15 s。因此，從第1次故障重合閘成功到重合閘充電滿再次具備重合閘功能需要的時間約在(10+15)～(13+15) s。而實際第1次故障后重合閘成功到第2次故障的間隔時間約為27 s，正好在重合閘充電滿具備重合閘條件的臨界狀態。為了驗證該推斷，現場模擬了2種連續性瞬時故障，第1種連續故障間隔時間29 s，第2種間隔時間30s。結果是第1種故障時保護仍舊三跳，而第2種故障時保護重合閘可正確動作。先后3次試驗，試驗結果相同。

星港變2K01線在間隔27 s后的第2次故障中，由于重合閘充電時間未到，不具備重合閘功能，使得WXB-11C保護閉重三跳，保護動作完全正確。由于LFP-901保護重合閘停用，內部程序設置為單跳模式，所以只發單跳令，動作也完全正確。

高壓系統中運行的斷路器，其氣壓、液壓、彈簧未儲能等閉鎖分合閘回路均在機構內實現，一般不再設計對應的閉鎖重合閘回路。這也是2K01線對側斷路器連續2次故障后重合閘都能正確動作的原因。只在一些早期斷路器機構中沒有三相不一致保護裝置。如果該線路重合閘改三重方式，則要求的2次故障的間隔時間還要長，大約需50s以上，這是由斷路器儲能時間決定的。

2 采取的措施

(1) 考慮增設機構三相不一致保護，取消斷路器未儲能對保護重合閘的閉鎖，該閉鎖功能由機構本體實現。

(2) 對于系統中同一線路的兩側保護配置及二次回路設計應盡量保持一致，特別是老線路開斷環入新站時，更應引起重視。

在電力系統中，輸電線路的重合閘是提高供電可靠性的有效手段，對于高壓系統中的聯絡線的重合閘又是保證系統安全穩定運行的重要手段。因此，不管是從重合閘的原理運用還是二次回路的設計來講，提高輸電線路重合閘的可靠性意義重大。