500kV線路重合閘故障分析與處理

王姣

摘要：文章對500kV線路單相接地故障重合閘不成功的原因進行分析，并提出調整兩側重合閘的定值時限的方法，使兩側的斷路器保護能在故障的情況下進行有序配合，提高了斷路器重合閘的正確動作率。

關鍵詞：500kV線路;重合閘;故障分析;處理

1.故障的概況

某500kV線路兩側斷路器都是3/2接線方式，線路保護I、II的型號是PRS-753，兩側斷路器保護型號是RCS-921A，事故前運行方式如圖1所示。M站電廠側第5串開關全部合環運行，N站電廠側5063斷路器停電檢修，5061、5062斷路器正常運行。

某年05月16日07：19：13，500kV線路發生B相接地故障，線路兩側保護B相跳閘出口。M站電廠側5051、5052斷路器B相跳閘，經延時5051重合閘成功，5052本體非全相保護動作，開關三跳。N站電站側5062斷路器B相跳閘，重合成功。

2.保護動作情況

N站電站側線路發生B相接地故障后，兩套線路保護均跳B相出口，5062斷路器B相跳閘后重合成功。

M站保護動作時序圖如圖2所示，M站電廠側主一、主二保護B相保護動作，6ms主一B相電流比率差動動作、10ms相關差動保護動作;5ms主二B相電流比率差動動作、10ms相關差動保護動作跳兩側開關B相;19ms 5051、5052斷路器保護發B相跟跳令;53ms5051、5052斷路器跳開B相，故障電流消失;1775ms5051斷路器保護重合閘動作，5051斷路器重合成功，此時線路接地故障已經消失;2079ms 5052開關保護本體非全相保護動作三跳。

根據M站線路保護動作報告，線路B相發生了單相故障，動作時主一保護差流為0.86A，主二保護差流為3.76A，大于定值0.15A，差動保護正確動作。5051開關重合閘延時定值為1s，5052開關為后合重合閘。根據RCS-921A動作邏輯，后重延時0.4s，即5051開關重合閘0.4S后5052開關才重合。由于兩臺開關保護“發電廠側”控制字均投入，在滿足重合閘的條件下，還應檢查三相線路電壓是否大于0.7Un，電壓滿足后再延時200ms發重合閘令。根據故障錄波提供數據，M站線路電壓恢復正常時間約在故障后1575ms，加200ms延時，正好與報告上5051開關重合閘時間1775ms一致，5052開關為后合重合閘，所以動作時間比5051延后0.4S，為2175ms。而開關本體三相非全相整定時間為2s，從保護動作時序圖可以看出，在故障后2079ms時，本體非全相保護已經動作，所以5052開關三跳，重合閘不動作。

從以上分析看，N站電站側斷路器保護先重合將線路電壓恢復至大于0.7Un，M站的斷路器保護在檢測線路有壓的條件下延時發重合令。經確認，N站先合重合閘斷路器5063停電檢修，而后合重合閘5062斷路器保護，仍以較長延時（重合閘整定時間+后合重合延時0.4S）發合閘令重合斷路器。增加了不必要的延時（后合重合延時0.4S）導致M站電廠側線路電壓恢復延時，從而使后合重合閘5052斷路器保護重合閘動作時間進一步延遲。因此，5052斷路器本體非全相保護早于重合閘動作時間動作跳三相，重合閘不動作。

3.保護動作原因分析

對于500kV系統3/2接線方式，為防止兩次重合永久性故障，造成對系統的再次沖擊，邊開關和中開關重合時應有先后順序，通常選擇邊開關先合，待其重合成功后，中間開關再重合。為適應該要求，斷路器保護RCS-921裝置中有兩種方式實現“先合重合閘”和“后合重合閘”的配合。第一種方式是當“先合投入”壓板投入，設定該斷路器先合（壓板退出時設定斷路器為后合重合閘），同時先合重合閘的“閉鎖先合”輸出接點接入后合重合閘的“閉鎖先合”輸入接點。另一種方式是斷路器保護中“后合固定”控制字投入時，該重合閘固定為后合重合閘，當先合重合閘檢修或退出時，該重合閘仍以后合重合閘整定時限動作，不受先合重合閘“閉鎖先合”接點的影響。先合重合閘經較短延時（重合整定時間）重合，后合重合閘經較長時間（重合閘整定時間+后合重合延時0.4s）發合閘命令。

4.措施及建議

4.1建議措施1

將M站電廠側5051、5052開關的斷路器保護的定值中“后合固定”控制字設置為“0”，那么5051、5052斷路器保護都以重合閘整定時間發重合脈沖。即使N站電站側是特殊方式運行，M站電廠側5052斷路器重合閘動作時間早于本體非全相保護動作，提高重合閘的動作率。

4.2建議措施2

將N站5063斷路器保護先合重合閘的“閉鎖先合”輸出接點接入后合重合閘5062斷路器保護的“閉鎖先合”輸入接點。當5063斷路器檢修或停運時，退出5063斷路器保護“先合投入”壓板，先合重合閘將不發出閉鎖先合信號，此時后合重合閘以重合整定時限動作，避免不必要的延時。此時M站電廠側5052斷路器重合閘動作時間早于本體非全相保護動作，同時5051、5052斷路器保護定值不需要改變。

結語：

隨著電站綜合自動化的日益發展，特別是500kV升壓站朝著少人值守、無人值守發展的今天，線路兩側重合閘的正確配合能大大提高系統的安全穩定性。措施1比措施2更加簡便可行，不需要特殊方式下人為退出先合重合閘“先合投入”壓板，更有利于裝置的維護和管理。

參考文獻：

[1]劉勝軍.500kV線變串中開關重合閘問題探討[J].電工技術，2016（8）：11-12.

[2]王勇.500kV線路重合閘不成功的保護動作分析[J].電力技術，2014，33（5）：87-91.