WDLK－862斷路器重合閘拒動原因分析及邏輯優化

支彥華

（黃岡大別山發電有限責任公司，湖北 黃岡438300）

0 引言

據統計，架空輸電線路上有90%的故障是瞬時性單相故障，如雷擊、鳥害等引起的故障。因此，在線路故障、斷路器跳開以后再進行一次合閘，能大大提高供電可靠性。以下筆者通過對本公司曾發生的一例500kV 大道Ⅱ回線斷路器重合閘拒動事件進行詳細分析，查找問題，制定整改措施，具有較強的參考意義。

電廠一期工程建設規模為2×600 MW 超臨界機組，以兩回500kV 線路同桿并架接入對側道觀河變電站，500kV 系統主接線為3/2 斷路器接線方式，高壓啟動/備用變電源也由500kV 高壓母線直接引接。500kV 系統主接線圖如圖1所示。

圖1 大別山發電廠500 kV系統主接線圖

500kV 大道Ⅱ回線保護配置為：

第一套保護：南京南瑞繼保RCS－931AMM 裝置（配置分相光纖縱聯差動保護、工頻變化量距離保護、三段式接地距離、三段式相間距離等）。

第二套保護：北京四方繼保CSC－103C裝置（配置分相光纖縱聯差動保護、三段式距離保護、四段式零序保護等）。

5021、5022 斷路器保護：許繼電氣WDLK－862 裝置（配置斷路器失靈保護、三相不一致保護、斷路器重合閘等）。

1 事故簡述

2012－07－12 T06：19，因雷雨天氣，500kV 大 道Ⅱ回線線 路C相瞬時性故障，大道Ⅱ回線第一、二套線路保護動作，跳5021、5022 斷路器C 相并啟動重合閘，重合閘未動作，5021、5022斷路器A、B相跳閘，道觀河側斷路器重合閘成功。

第一套RCS－931AMM 保護裝置報文顯示如表1所示。

表1 第一套RCS-931AMM保護裝置報文顯示

第二套CSC－103C保護裝置報文如表2所示。

表2 第二套CSC-103C保護裝置報文

5021斷路器保護裝置報文：

2012－07－12 T05：53：06.759 瞬時聯跳本斷路器故障相 時間（ms）：30.83 實測IC＝1.640A

2012－07－12 T05：53：06.804 Ⅱ線單跳啟動重合 閘 時間（ms）：79.99

2012－07－12 T05：53：08.431 非同名相跳閘

2012－07－12 T05：53：08.431 重合閘未充滿不重合

注：裝置時間慢約26min。

5022斷路器保護裝置報文：

2012－07－12 T05：55：05.459 瞬時聯跳本斷路器故障相 時間（ms）：29.99 實測IC＝2.514A

2012－07－12 T05：55：05.509 Ⅱ線單跳啟動重合 閘 時間（ms）：79.99

2012－07－12 T05：55：06.992 非同名相跳閘

2012－07－12 T05：55：06.992 重合閘未充滿不重合

注：裝置時間慢約24min。

5021、5022 斷路器保護裝置報“失靈聯跳”。

線路故障錄波器波形圖分析：大道Ⅱ回線C 相故障時間為2012－07－12T06：23：54.370300；故障持續時間約58ms；從大道Ⅱ回線C相故障消失到線路電壓恢復正常約938ms；錄波圖顯示5021、5022斷路器C相跳閘前線路故障電流4.339A，零序電流5.626A。

注：裝置時間慢約4min。

此次事件存在的疑點：從故障報文及錄波圖上分析，500kV 大道Ⅱ回線線路C 相瞬時性故障，大道Ⅱ回線道觀河側斷路器重合閘成功，電廠側第一套、第二套線路保護裝置發跳5021、5022斷路器C相并啟動重合閘，5021、5022 斷路器C相跳閘，重合閘沒有動作。

2 事故原因分析

從大道Ⅱ回線第一套保護故障報文分析，故障相電流值4.23A，差流4.81A，差動電流高定值0.83A，差動電流低定值0.40A，滿足動作條件，裝置動作跳5021、5022斷路器C相，屬于正確動作。

從大道Ⅱ回線第二套保護故障報文分析，C 相差流7.906A，制動電流0.789 1 A，滿足動作條件，裝置動作跳5021、5022斷路器C相，屬于正確動作。

從5021、5022斷路器保護裝置報文分析，CPU1報“突變量啟動”、“瞬時聯跳本斷路器故障相”，失靈保護啟動后，收到外部保護單相跳閘信號，且該相電流大于失靈電流定值，瞬時聯跳本斷路器相應相，裝置報“失靈聯跳”，屬于正確動作。

CPU4報“Ⅰ線單跳啟動重合閘”、“非同名相跳閘”、“重合閘未充滿不重合”。從報文上看，導致重合閘未動作的原因是非同名相跳閘，即5021、5022斷路器A、B 相跳閘后，重合閘放電不重合。從時間上分析，“Ⅰ線單跳啟動重合閘”到“非同名相跳閘”，兩次動作報文時間相差約1.627s；故障錄波圖上記錄從5021、5022斷路器C相跳閘到A、B相跳閘時間差約1.520 8s。而5021、5022斷路器重合閘動作延時保護定值為0.8s；從理論上講C相跳閘到A、B相跳閘這個時間段內5021、5022斷路器重合閘完全有可能成功，但實際重合閘沒有動作，這使我們對重合閘的邏輯產生了懷疑。仔細查看重合閘邏輯，發現單相重合閘中有一條件，即“發電廠方式”取非或“線路三相有壓”在任一條件滿足后，單相重合閘經延時后動作，邏輯如圖2所示。

圖2 單相重合閘邏輯

華中網調下發給我廠的5021、5022斷路器定值單中“發電廠方式”整定為“有效”。取非后為“0”，那么單相重合閘只有在線路三相電壓正常后，經延時才能動作。而故障錄波圖上計算出大道Ⅱ回線從5021、5022 斷路器C 相跳閘啟動重合閘到線路電壓恢復正常約938 ms，保護定值重合閘動作延時0.8s。經過邏輯分析，從大道Ⅱ回線C相故障切除到5021、5022斷路器重合閘動作至少需要938ms＋0.8s＝1.738s。5021、5022斷路器保護裝置“三相不一致保護”延時定值為1.8s。而就地斷路器匯控柜內非全相繼電器時間定值整定在4 擋位，約1.13s。

經上述分析判斷，5021、5022 斷路器重合閘不成功的主要原因是斷路器重合閘動作之前，開關本體非全相繼電器已動作將開關的另外兩相跳開，導致重合閘不成功。

3 對策及建議

3.1 升級完善WDLK－862保護裝置重合閘邏輯

WDLK－862保護裝置在投入“發電廠方式”控制字后，本側重合閘計時邏輯要求滿足三相有壓條件才開始計時，即對側重合后，本側才開始計時，造成本側重合閘時間過長，最終由本側開關不一致保護跳閘。針對此問題，要求許繼電氣廠家對斷路器重合閘軟件程序進行了升級完善，修改后的邏輯如圖3所示。

圖3 修改后的重合閘邏輯

重合閘邏輯修改后，經現場校驗傳動，重合閘動作正確，且縮短了重合閘時間，減輕了故障對系統帶來的不良影響。

3.2 調整斷路器本體非全相繼電器時間定值

依據DL/T559—2007《220～750kV 電網繼電保護裝置運行整定規程》，將斷路器本體三相不一致保護的動作時間設定為2.5s。

4 結語

此次事件是由于斷路器重合閘邏輯錯誤導致線路單重時限與本體三相不一致保護動作時限不配合，使得重合閘不能正確動作，嚴重影響到系統的安全穩定運行。希望此文對從事繼電保護專業的同行在工作中有一定的幫助，也希望各位同行在保護裝置的檢驗上一定要一絲不茍，嚴格按照國家、行業的規程、規范開展工作。

［1］國家電力調度通信中心.國家電網公司繼電保護培訓教材［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［2］許繼電氣股份有限公司.WDLK－862微機斷路器保護裝置技術說明書［Z］.