單電源供電時重合閘及繼電保護方式調整

宋　坤，孫　鵬，丁　揚，王振忠（國網山東省電力公司濟寧供電公司，山東　濟寧　272100）

單電源供電時重合閘及繼電保護方式調整

宋坤，孫鵬，丁揚，王振忠
（國網山東省電力公司濟寧供電公司，山東濟寧272100）

目前，220 kV變電站采用兩條電源聯絡線路進行供電。當其中一條電源聯絡線停電時，另一條電源聯絡線就變為直配線路，同時變電站供電方式變為單電源供電。此運行方式下，如果不相應地改變直配線路的繼電保護及重合閘方式，當線路發生瞬時性故障時可能發生重合閘不動作，降低了供電可靠性；當線路發生永久性故障時可能導致保護不動作，影響電網安全穩定運行。

雙電源聯絡線；單電源直配線；重合閘；繼電保護

0　引言

目前，220 kV變電站大多由兩條電源聯絡線供電，電網運行方式調整或線路停電檢修時，其中一條電源聯絡線停電，另一條電源聯絡線變為直配線路，在此運行方式下需要相應改變繼續運行直配線路的重合閘和繼電保護方式［1-2］。

1　重合閘方式

220 kV供電系統結構如圖1所示，A變電站由與C變電站相連的電源聯絡線L1及與B變電站相連的電源聯絡線L2雙電源供電。當電源聯絡線L1停電時，A站由電源線L2單獨供電，此時A站為終端站，線路L2為一條直配線。

1.1綜合重合閘

電源線L2作為電源聯絡線，如果投綜合重合閘，線路兩側的重合閘必有一側投檢線路無壓方式，而另一側投檢同期方式。改為單電源供電后，若重合閘方式不變，當線路發生相間瞬時故障，其重合閘的動作行為如下。

圖1　220 kV供電系統結構

電源線L2重合閘方式為電源側（B站端）檢同期，受電側（A站端）檢無壓。若只有電源側保護動作，L2電源側B22開關三相跳閘，由于A變電站無電源，L2線路無電壓，B22開關的重合閘檢同期元件不能動作，B22開關不能重合，A變電站不能自動恢復供電，只能等待手動恢復；若兩側保護同時動作，L2電源側B22開關和受電側A22開關三相同時跳閘，A端重合閘檢線路無壓符合動作條件，A22開關首先重合，但由于A變電站無電源，A22開關重合后L2線路仍無電壓，B22開關的重合閘檢同期條件不滿足，B22開關不能重合，A變電站不能自動恢復供電，只能等待手動恢復。

電源線L2重合閘方式為電源側（B站端）檢無壓，受電側（A站端）檢同期。若只有電源側保護動作，L2電源側B22開關三相跳閘，由于A變電站無電源，L2線路無電壓，B22開關的重合閘檢線路無壓條件滿足，重合閘動作，B22開關重合，A變電站自動恢復供電；若兩側保護均動作，L2電源側B22開關和受電側A22開關三相同時跳閘，B站端重合閘檢無壓條件滿足，B22開關首先重合，但由于A變電站無電源，母線無電壓，L2線路雖然有電壓，A22開關的重合閘檢同期條件仍不滿足，A22開關不能重合，A變電站仍不能自動恢復供電，只能等待手動恢復。

1.2單相重合閘

電源線L2作為電源聯絡線，如果投單相重合閘，改為單電源供電后，若重合閘方式不變，當線路發生相間瞬時故障，線路兩側的保護動作跳開兩側三相開關，或僅電源側的保護動作跳開電源側三相開關。由于不滿足單相重合閘的動作條件，A22開關和B22開關均不能重合，A變電站不能自動恢復供電，只能等待手動恢復。

在兩個電源聯系比較薄弱的電源聯絡線上使用單相重合閘，可以在該線路發生單相故障時只跳開故障相，另兩相繼續運行使得兩電網仍能夠保持聯系，以提高系統穩定性。而當線路發生相間瞬時故障而跳開三相后（無論兩側開關是否均跳開），兩系統已經失去同步而不再重合。實際上，電源聯絡線改為單電源供電，已不再承擔電源間的聯絡功能，從系統穩定性的角度講，使用單相重合閘已無意義。

根據以上分析，電源聯絡線投綜合重合閘運行，改為單電源供電后，若重合閘運行方式及其檢同期、檢無壓方式不變，在線路上發生相間瞬時性故障時，將有3/4概率不能重合閘，大大降低供電可靠性。電源聯絡線投單相重合閘運行，無論是否改為單電源供電，若重合閘運行方式及其檢同期、檢無壓方式不變，在線路上發生相間瞬時性故障時，將永遠不能重合閘，失去供電可靠性［3］。

2　繼電保護方式

電源聯絡線改為單電源供電的直配線時，如果線路發生永久性相間故障，受電側的縱聯距離保護裝置因檢測不到故障量而不會動作，受電側的保護若為允許式，則不能向對側（電源側）發允許信號；若為閉鎖式，則不能停信，致使線路故障縱聯距離保護不能動作快速跳閘。此時如果另一套快速保護停用或出現異常，要靠線路的后備保護動作跳開斷路器，延長了故障切除時間，對電網的安全穩定運行產生影響。

在電源聯絡線改為單電源供電時，應將受電側的縱聯距離保護改為弱饋方式 （跳閘或不跳閘），使得受電側縱聯距離保護在線路故障時可以在裝置不動作的條件下發送允許信號或停發閉鎖信號，保證電源側的縱聯距離保護可靠動作，快速切除故障［4-5］。

3　防范措施

電源聯絡線改為單電源供電時，不論其作為電源聯絡線時的重合閘方式如何，其保護及重合閘的方式都應按直配線路運行。電源側投入全部保護，重合閘方式改為無檢定或無電壓檢定三相重合閘，線路受電側除非全相保護外，其他保護改投信號，縱聯距離保護應按弱饋方式運行，使得電源線發生瞬時性故障時，電源側保護能夠快速動作切除故障，之后重合閘動作快速恢復終端變電站的供電。

雙電源變電站的電源線路可能出現兩種運行方式，即電源聯絡線和直配線。如果該線路連接的兩側變電站均為兩條電源進線的變電站，作為直配線運行時隨著輸送負荷的方向不同，線路的電源端和受電端也會相互轉換。對線路L2，當線路L1停電時，A站側為受電側，B站側為電源側；當線路L4停電時，A站側為電源側，B站側為受電側。由于各種運行方式對保護和重合閘的要求不同，保護和重合閘方式需要隨線路工作性質的變化而變化。如果在倒閘操作中更改保護的定值（如控制字等），將使操作時間大大延長，而且缺乏靈活性。為使保 護方式隨線路運行方式的轉換而靈活地進行轉換，可以將保護按線路的運行狀態設置3個定值區，即聯絡線定值區、直配線電源側定值區和直配線受電側定值區，以便運行維護人員根據線路的運行狀態方便切換，以適應線路的運行狀態，保證系統安全穩定運行和終端變電站的供電可靠性。

無論使用單相重合閘、三相重合閘還是綜合重合閘，需要考慮電源聯絡線兩側電源以及非全相運行時潛供電流等因素，一般要求重合閘時間比較長。改為單電源供電后，可不必考慮上述因素，重合閘的時間整定可以適當縮短，以降低對用戶的影響。

4　結語

針對雙電源聯絡線路供電網絡中的單電源供電狀態，對電源聯絡線和直配線方式下的重合閘及繼電保護方式調整進行分析探討，提出各類運行方式下兩側重合閘方式的調整方案，并通過設置3類線路饋電方式定置區快速解決各類運行方式下的繼電保護定置轉化問題，進一步提高繼電保護裝置動作可靠性和靈活性。

［1］國家電網公司人力資源部組.國家電網公司生產技能人員職業能力培訓專用教材變電運行（220 kV）［M］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］國家電力調度通信中心.電網調度運行實用技術問答［M］.北京：中國電力出版社，2003.

［3］吳洋，張保會.優化重合閘時刻的策略與效益［J］.電力自動化設備，2002，22（8）：12-15.

［4］張保會，尹項根.電力系統繼電保護［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［5］李壯.探究電力系統繼電保護的運行維護［J］.電子制作，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，助理工程師，從事變電運維技術及安全管理工作；

孫鵬（1985），男，助理工程師，從事變電運維工作；

丁揚（1979），男，技師，從事變電運維工作；

王振忠（1968），男，高級工程師，從事變電運維管理工作。