自動(dòng)重合閘誤動(dòng)對線路保護(hù)的影響

許亮

(云南文山電力股份有限公司，云南 文山 663000)

0 前言

隨著電力系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化、高壓電氣設(shè)備的不斷投入運(yùn)行，電力系統(tǒng)的容量越來越大，微機(jī)繼電保護(hù)的原理結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜了。以下，就一起輸電線路微機(jī)自動(dòng)重合閘誤動(dòng)案例進(jìn)行分析，對類似事件的故障原因查找提供參考意見。

1 故障情況

某電廠220 kV 某線線路發(fā)生A 相單相接地故障，線路保護(hù)(A/B 套同時(shí))動(dòng)作跳282 斷路器A 相，A 相跳開后重合閘未動(dòng)作，三相不一致保護(hù)未動(dòng)作，某線線僅B、C 空充線路運(yùn)行。

1.1 自動(dòng)重合閘

自動(dòng)重合閘裝置將斷路器重新合閘后，如果線路上沒有故障，繼電保護(hù)不會(huì)再動(dòng)作跳閘，系統(tǒng)即可恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，重合閘成功。如果線路上是永久性故障，例如倒桿、斷線、絕緣子擊穿、帶地線合閘，或者是去游離時(shí)間不夠等，斷路器合閘以后故障依然存在，繼電保護(hù)再次將斷路器跳開，重合閘不成功。實(shí)際運(yùn)行表明，架空輸電線路上有90%的故障是瞬時(shí)性的故障，所以重合閘的成功率很高。

自動(dòng)重合閘主要是由四個(gè)部分組成:起動(dòng)元件、延時(shí)元件、一次合閘脈沖和執(zhí)行元件組成。

起動(dòng)元件是斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘或其他非手動(dòng)原因跳閘后，起動(dòng)元件均勻起動(dòng)，是延時(shí)元件動(dòng)作。起動(dòng)方式主要由兩種:一個(gè)是斷路器控制狀態(tài)與斷路器位置不對應(yīng)起動(dòng)方式，另一個(gè)是保護(hù)起動(dòng)方式。

延時(shí)元件是當(dāng)起動(dòng)元件發(fā)出起動(dòng)指令后，符合計(jì)時(shí)條件，時(shí)間元件開始計(jì)時(shí)，達(dá)到預(yù)定的延時(shí)后，發(fā)出一個(gè)毫秒級(jí)的合閘脈沖。

合閘脈沖是在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，如果再有重合閘時(shí)間元件發(fā)出的命令，不會(huì)再發(fā)第二個(gè)合閘命令，它是保證一次跳閘后有足夠的時(shí)間合上對已瞬時(shí)故障和再次跳開對于永久故障斷路器，而不會(huì)出現(xiàn)多次重合。

執(zhí)行元件是重合閘動(dòng)作信號(hào)送至合閘回路和信號(hào)回路，使斷路器重新合閘，讓值班人員知道重合閘已動(dòng)作。

1.2 配置原則

在架空線路上配置自動(dòng)重合閘，主變、母線(母聯(lián))、電纜線路不配置自動(dòng)重合閘。

1.3 事故過程

圖1 線路保護(hù)單重邏輯框圖

圖1 中M1、M2、M3、M8、M9、M6 元件為邏輯或，意思是只要有一個(gè)條件滿足時(shí)1，其輸出就是1;圖中M4、M7、M5 元件為邏輯與，意思是所有條件必須滿足，才輸出1;圖中帶圓圈的為邏輯非，意思是輸入為零，輸出即為1，輸入為1，輸出即為0;

由圖1 可見，在重合閘動(dòng)作邏輯中，當(dāng)“外部單跳固定”項(xiàng)置“1”時(shí)，同時(shí)滿足“任一相無流”置“1”，“三相跳位及三相無流”置“0”，“外部三跳固定”置“0”邏輯時(shí)M4 元件開放，經(jīng)過M5 元件開放后，滿足單相重合時(shí)間的要求，經(jīng)過M6 元件開放后延時(shí)120 ms，重合閘出口同時(shí)開給另一套保護(hù)“單跳啟動(dòng)重合閘”命令。

由圖2 二次回路圖可見，外部回路經(jīng)過端子1D37 到出口連接片1LP15，然后到保護(hù)裝置的919 回路號(hào)，經(jīng)過跳閘常開觸點(diǎn)TJ－1，再到920，然后接到外部回路端子1D39 號(hào)，經(jīng)過現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)，兩套線路保護(hù)的“單跳啟動(dòng)重合閘”開出均接到另一套“三跳啟動(dòng)重合閘”開入。

圖2 發(fā)“單跳”開出原理圖

圖3 收“三跳”開入原理圖

圖3 所示，外部回路端子號(hào)1D37，給出一個(gè)開入命令，常開觸點(diǎn)閉合，經(jīng)過1D39、1D62 外部回路端子，再到繼電保護(hù)回路號(hào)618，起動(dòng)三跳重合閘，同時(shí)結(jié)合圖四主一保護(hù)裝置RCS－931BMV 超高壓線路電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作報(bào)告來看，可以看到啟動(dòng)后的變位報(bào)告:“三跳啟動(dòng)重合”信號(hào)變?yōu)椤?”(25 ms～55 ms)。

由于現(xiàn)場重合閘方式為“單重”方式，結(jié)合圖五主二保護(hù)RCS902B 動(dòng)作報(bào)文來判斷本次282 斷路器重合閘不動(dòng)作的原因是兩套保護(hù)互相將對方的“單跳啟動(dòng)重合閘”命令當(dāng)作“三跳啟動(dòng)重合閘”命令，導(dǎo)致重合閘放電，不具備重合閘的功能。

2 三相不一致保護(hù)未動(dòng)作原因

282 斷路器三相不一致保護(hù)配置有兩套，一套由斷路器輔助保護(hù)(RCS923A)實(shí)現(xiàn)，一套為本體三相不一致保護(hù)。

圖4 斷路器輔助保護(hù)(RCS923A)三相不一致保護(hù)邏輯圖

需要同時(shí)滿足“零序電流3I0＞定值”、“負(fù)序電流I2＞定值”和“非全相位置”置“1”三個(gè)條件同時(shí)滿足，達(dá)到延時(shí)定值(1.5 s)后保護(hù)裝置才會(huì)動(dòng)作出口，而根據(jù)現(xiàn)場動(dòng)作情況分析，當(dāng)線路發(fā)生故障40 ms 后，線路三相電流IA、IB、IC 均降為0，不能滿足“零序電流3I0 ＞定值”、“負(fù)序電流I2 ＞定值”電流判據(jù)，因此保護(hù)不動(dòng)作。

3 結(jié)束語

1)運(yùn)行中由于電纜質(zhì)量不好破壞了二次回路的絕緣，因而造成繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)的事故較多，所以必須保證在投運(yùn)前用1 000 V 的搖表測試二次回路的電纜符合要求。

2)保證圖紙與實(shí)際接線相符，符合與圖紙相符、保證接線正確。

3)提高抗干擾性能差。高頻保護(hù)因干擾信號(hào)的影響容易引起保護(hù)誤動(dòng)作。應(yīng)對高頻保護(hù)通道(包括接地點(diǎn)，做一次全面檢查，結(jié)合濾波器必須開蓋檢查。

［1］國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材［M］.北京:中國電力出版社，2009.

［2］國家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問答(第2 版)［M］.北京:中國電力出版社，2000.

［3］吳必信.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)［M］.北京:中國電力出版社，2000.

［4］國家電力調(diào)度通信中心.繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京:中國電力出版社，2000.

［5］江蘇省電力公司.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)［M］.北京:中國電力出版社，2006.