500kV變電站3/2接線方式中斷路器檢修把手對保護的影響

摘要：現在500kV變電站500kV電氣主接線方式為3/2接線方式，即一條線路的保護要同時采集兩個斷路器的分合閘位置，在此接線方式下，一條線路由兩個斷路器同時供電，同時根據運行方式的需要一條線路也可以由單個斷路器供電。本文主要分析中斷路器停電與不停電下對于線路保護的影響。

關鍵詞：中斷路器;3/2接線方式;檢修切換把手;線路保護

前言

對于500kV線路來說，當一個斷路器檢修時，不管斷路器是分位還是合位，保護均應該判別為該斷路器在分位。處于檢修狀態的邊開關或中開關的輔助接點應及時退出線路保護，否則可能因為由于不能正確反映斷路器位置造成保護不正確動作。當斷路器轉檢修以后應立即投上開關檢修把手，開關檢修把手的正確投退影響保護對斷路器位置的正確采集，這樣可以保證過電壓保護向對側發遠跳命令的正確性，同時也保證了合于故障保護有雙重化判據，確保線路合于故障時保護正確可靠動作。

1開關檢修把手對RCS-931D線路保護的影響

原理：如下圖所示，1QK為線路保護屏上的5013開關檢修把手，1QK4為5012開關檢修把手。712、714、716端子分別為A、B、C三相的分相跳閘位置繼電器接點（TWJA、TWJB、TWJC）輸入，即線路保護通過將5012開關、5013開關的常閉輔助觸點串聯采集TWJ。當只有5013開關檢修時要投入1QK，確保能正確采集TWJ。以A相為例，1QK的1接點和2接點接通后會將5013斷路器輔助觸點FA兩端短死，保護采集到斷路器處于分閘位置。如若未投上1QK，當5013開關檢修中因工作需要一直將5013開關處于合閘位置，此時5013開關的常閉輔助觸點將打開，無論5012開關處于何種位置保護采集到的TWJ均為0，這將影響到保護的正確動作。

線路保護采集TWJ的作用一般有：（1）重合閘用，不對應起動重合閘。（2）TV三相失壓且線路無流時，看開關是否在合閘位置，若是則經1.25秒報TV斷線;（3）判別線路是否處于非全相運行。

分析：目前500kV線路保護中的重合閘功能均停用，改為采用斷路器保護中的重合閘功能，而且重合閘的起動方式為保護動作起動，因此能否正確采集TWJ對線路的重合閘功能沒有影響。當線路三相失壓且線路無流時，如果開關在分閘位置無需報TV斷線，若開關在合閘位置則要延時1.25秒報TV斷線。TV斷線后RCS-931D將退出距離保護以及零序方向過流保護。當檢修5013開關時如若沒投上開關檢修把手時只會影響開關分閘位置的采集，不會影響合閘位置的采集，也不會對線路保護的TV斷線功能造成影響。因此線路保護能否正確采集TWJ主要會影響線路保護能否判別線路是否處于非全相運行，即影響到線路保護的合閘于故障保護功能。

（2）RCS-931D的合閘于故障保護功能通過保護的非全相運行流程實現，保護的非全相運行流程包括非全相狀態和合閘于故障保護。跳閘固定

動作或跳閘位置繼電器TWJ動作且無流，經30ms延時置非全相狀態。當跳開相有電流或TWJ返回，保護開放合閘于故障保護200ms。進一步分析可知當重合于故障時線路保護可以通過跳閘固定動作置非全相狀態，然后可以通過跳開相有流來開放合閘于故障保護200ms。因此RCS-931D的重合于故障保護功能不依賴于對TWJ的采集，這一點可以通過對RCS-931D的保護試驗來證明。試驗時將TWJ一直置0，首先模擬出保護單相瞬時故障后重合閘動作，此時再對保護裝置加故障量保護同樣會重合于故障加速動作。

（3）一般情況下手合于故障保護也可以像重合于故障保護一樣不依賴于對TWJ的采集，只有在特殊情況下如果未投入開關檢修把手才會影響到手合于故障保護。例如當中開關檢修且中開關檢修把手未投入，若檢修過程中開關長期處于合閘位置，當操作人員手動拉開邊開關后因TWJ仍為0所以合閘于故障保護無法進入非全相狀態，操作人員手合邊開關時如果線路上發生故障手合于故障保護不能加速動作將導致事故擴大。但發生這種情況的概率極低，所以正常情況下開關檢修把手的投退不會影響線路保護RCS-931D的合于故障保護功能。

2開關檢修把手對過電壓保護發遠跳功能的影響

原理：如上圖所示線路過電壓保護RCS-925將中開關和邊開關所有的斷路器輔助接點串聯后接入裝置TWJ開入接點626，當投入5013的開關檢修把手后1QK的13接點和14接點會接通，保證采集到的斷路器位置為分閘位置。過電壓保護動作后在跳本端斷路器的同時向對端發遠方跳閘信號，發遠方跳閘信號時可選擇是否經本端斷路器的分相跳閘位置閉鎖，如果經跳閘位置閉鎖一定要本端的兩個斷路器三相跳閘后才能向對側發遠方跳閘信號[3]。為了保證本側保護發遠跳命令的正確性，過電壓保護RCS-925中的“遠跳經跳位閉鎖”控制字均投入，這樣過電壓保護在確認本端斷路器都跳開以后才發遠跳命令。如果開關檢修時未能投上開關檢修把手，且開關檢修中開關置于合閘位置，恰好此時本側過電壓保護動作，但過電壓保護因為采集到的TWJ為0不會向對側發遠跳命令。所以開關轉檢修后必須立即投上開關檢修把手，否則會影響到過電壓保護向對側發遠跳命令。

3事件實例與分析

2018年3月3日17時37分，500kV曲某Ⅰ回線發生A相瞬時性故障，500kV曲某變側兩套線路保護動作跳A相后，重合閘動作成功，曲某電廠側兩套線路保護動作跳A相后，于156毫秒發單跳失敗動作跳三相。原因分析曲某電廠500kV升壓站一次主接線為3/2接線方式，#3、#4主變停運，500kV曲某Ⅰ回線運行，500kV5913斷路器運行，500kV曲某Ⅰ回線經5913斷路器上500kVⅡ組母線;500kV5911、5912、5922、5923斷路器停運冷備用。

保護動作情況：

①2018年3月3日17時37分32秒331毫秒，500kV曲某Ⅰ回線主一集成輔A保護41毫秒縱聯距離保護動作跳5913斷路器A相，156毫秒發縱聯差動保護動作、縱聯距離動作、單跳失敗三跳5913斷路器。

②2018年3月3日17時37分31秒999毫秒，500kV曲曲Ⅰ回線主二集成輔B保護31毫秒縱聯差動保護動作跳5913斷路器A相，156毫秒發縱聯差動保護動作、單跳失敗三跳5913斷路器。

③2018年3月3日17時37分32秒587毫秒，500kV曲某Ⅰ回線5913斷路器保護啟動，0毫秒A相跳閘開入，32毫秒A相跳閘位置開入，151毫秒B、C相跳閘開入，152毫秒溝通三跳出口，156毫秒閉鎖重合閘，183毫秒B、C相跳閘位置開入。

因現場值班人員對保護裝置熟悉程度不足，未對動作報告中單跳失敗異常報文引起足夠重視，認為500kV曲某Ⅰ回線A相故障，保護5毫秒發縱聯差動保護動作跳A相，隨后發展成三相故障，保護156毫秒發縱聯差動保護動作跳三相為保護正確動作，經對一二次設備檢查無異常后，18：10當值班長向中調匯報500kV曲某Ⅰ回線5913斷路器保護動作正確后，20：56分中調下令合上5913斷路器。事故前，500kV曲某Ⅰ回線曲某變側的邊、中斷路器正常運行，曲某電廠側5912中斷路器冷備用、5913邊斷路器正常運行。考慮到5912中斷路器長期冷備用后，曲某電廠切斷了5912中斷路器的操作電源，導致5912中斷路器的位置信號不能正常反應，5912中斷路器的TWJ常開接點處于斷開位置。針對500kV曲某Ⅰ回線保護裝置發“單跳失敗三跳”的異常報文，專家到現場進行檢查，檢查發現500kV曲某Ⅰ回線曲某電廠側兩套線路保護屏上的“邊、中斷路器檢修切換開關1QK”處于“正常”位置。切換開關1QK處于“正常”位置時，線路保護裝置需同時取邊、中斷路器TWJ常開接點的“串聯與邏輯”判斷線路斷路器跳閘位置。事件發生時，5913邊斷路器A相跳閘后，其A相位置繼電器TWJa正確動作，保護裝置中J1動作，但由于5912中斷路器的TWJ常開接點處于斷開位置，保護裝置中J4不動作，因此線路保護裝置在5913邊斷路器跳閘后仍判定線路A相在合閘狀態，故發單跳失敗三跳命令。

4結束語

開關檢修把手的正確投退影響保護對斷路器位置的正確采集，在日常運維過程中，應當正確理解500kV變電站500kV3/2電氣接線方式下中斷路器切換檢修把手的原理，在倒閘操作過程中，正確切換中斷路器把手位置，使線路保護正確動作。

參考文獻：

[1]劉金龍.500kV開關狀態選擇把手的意義及影響.高壓電器，2010.

[2]南京南瑞繼保電氣有限公司說明書

作者簡介：楊瓊璋（1992），女，助理工程師，變電運行技師，學士學位，云南電網有限責任公司楚雄供電局，從事變電運行工作的研究工作。