基于220kV线路保护重合闸回路改进的讨论论文_黄灿

广东电网有限责任公司茂名供电局 广东 茂名 525000

摘要:自动重合闸是高压输电线路的一种的重要自动安全装置,在输电线路发生瞬时间接地故障时,自动重合闸正确动作能迅速地恢复线路正常供电。重合闸安全可靠性如何,将影响电网的安全经济运行,如电网供电质量、电厂电能的输出,即电厂的经济效益、一部分受电用户都将受到影响。现在变电站220kV线路均配置两套微机线路保护,各自都具备有重合闸功能,本文就220kV线路保护重合闸回路改进展开了分析。

关键词:自动重合闸;220kV线路;回路改进

1关于重合闸方式的分析

1.1常见的重合闸方式

近年来电网迅猛发展,220kV线路大大增多。从电网220kV线路重合闸使用的实际情况来看,常见的重合闸方式主要为单相重合闸和特殊重合闸。(1)单相重合闸:并联回路数≤3回的220kV线路,采用单相重合闸,即单相故障单跳单重,相间故障三跳不重。(2)特殊重合闸:对单侧电源终端线路,电源侧采用任何故障三跳,仅单相故障三合的特殊重合闸,采用检无压方式;无电源或小电源侧保护和重合闸停用。目前电网220kV线路保护的配置常见的有以下2种: RCS-901A+CSC-101A+CSC-122A+CZX-12R(1)和RCS-931A+PSL602A(603A)+PSL631C+CZX-12R(1)。不同配置的保护的原理和接线略有不同,但重合闸装置和保护装置、操作箱等之间的回路联系原则上是一致的。220kV某变电所220kV线路保护的配置就是采用第一种模式,为RCS-901A+CSC-101A+CSC-122A+CZX-12R(1),正常情况下采用CSC-122A重合闸及断路器控制装置的重合闸。

1.2不同重合闸方式下线路故障保护和重合闸动作过程分析

(1)当重合闸方式为单重时,CSC-122A重合闸把手QK单重位置。线路发生单相接地故障,保护选相跳开断路器,CSC-122A装置采用保护单跳启动重合闸和断路器不对应启动重合闸同时作用实现断路器重合。当重合闸及其回路出现致命错误或失电、重合闸未充好电时,CSC-122A装置输出沟通三跳信号给两套保护,实现两套保护动作三跳不重合。

(2)当重合闸方式为特重时,CSC-122A重合闸把手QK三重位置,RCS-901A的控制字“投三相跳闸方式”改为1,CSC-122A装置一直输出沟通三跳信号给两套保护。1)线路发生单相接地故障,两套保护动作跳开断路器三相,CSC-122A装置经过重合闸检定方式的判别如检无压或同期实现断路器重合。2)线路发生相间故障,RCS-901A装置保护三跳,通过“投多相故障闭重”和“投三相故障闭重”控制字为1,输出闭锁重合闸接点至CSC-122A装置使重合闸放电。CSC-101A装置通过“三相故障时永跳不重合”和“相间故障时永跳不重合”控制字为1,实现相间故障保护永跳,并通过永跳出口压板启动操作箱的TJR继电器,通过TJR继电器接点去闭锁CSC-122A的重合闸,实现相间故障三跳不重。

2基于220kV线路保护重合闸回路改进的分析

以下结合某220kV线路高频保护更换项目实施,现场充分利用两套线路保护各自的重合闸功能并实现相互独立,通过改进重合闸二次回路,实现了同时使用两套重合闸,整组检验的试验数据对两套重合闸可靠性进行了验证。

2.1现场重合闸使用情况

某变电站220kVXX丙线线路保护原配置为第一套CSC103+CSC122+JFZ12光纤差动保护和第二套RCS901高频距离保护。因继电保护高频通道加工设备较多,其故障几率大,由于光纤通道具有中间加工设备少、可靠性高、抗干扰能力强,某变电站要求开始实施技术改造工程将高频保护更换为光纤纵联差动保护。XX丙线新更换的第二套线路保护为RCS931,该线路保护中跳闸出口和重合闸出口共用正电公共端且在插件内部已短接,由于断路器只有一组合闸线圈、操作箱只有一个合闸继电器,重合闸出口回路必须使用第一路操作电源,故此时RCS931保护跳闸回路也只能使用第一路操作电源,现场施工时将CSC103保护改从第二段直流母线取第二路装置电源和第二路操作电源,RCS931改从第一段直流母线取第一路装置电源和第一路操作电源,从装置电源上实现了双重化配置并相互独立。

2.2重合闸改进实施方案

改造前该线路仅使用CSC103的重合闸功能,重合闸配置如图1所示。经改造合理设计二次回路保证了两套重合闸装置功能独立,回路独立,避免出现寄生回路。将使用一套重合闸功能的220kV线路保护,改为与线路保护一一对应的双重化配置,启动重合闸及闭锁重合闸功能均由装置内部逻辑完成,重合闸配置如图2所示。新安装RCS931保护也具备重合闸功能且回路都是完善的,使用两套线路保护的重合闸接线上是完全可以实现的,一般都是将各自保护的重合闸出口继电器的常开空接点去驱动操作箱内公用的重合闸出口继电器,该继电器的接点再去合闸回路。

2.3改造后原理分析

目前之所以仅投入一套重合闸,主要是担心两套重合闸由于动作时间不同而发生多次重合的现象,从而对开关造成较大冲击导致开关损坏。即线路发生单相故障,一套重合闸动作合于永久性故障三相跳开,而另一套的重合闸使故障相再次重合而造成对设备的二次冲击。而微机保护重合闸时间普遍采用微机计数器计时,精度很高,两套重合闸动作时间相差不超过15ms,而断路器的动作合闸到保护动作后加速分闸的时间远大于这个时间。实际上两套重合闸的合闸令即使有先后差别,也是时间竞赛,谁先到达就驱动操作箱重合闸重合出口,而另一套重合闸令在断路器合上后就自动返回,不会长期保持,所以不会产生多次重合的现象。

3结束语

通过220kV线路保护重合闸回路的改造,重新优化设计重合闸二次回路,实现了重合闸的双重化配置,提高了线路保护重合闸的可靠性,为电厂对外的电能输送提供了一定的安全保障,减少了电能经济损失,并对电网的安全经济运行产生积极的作用,值得推广。

参考文献

[1]220kV线路重合闸运行分析[J].罗虎,张双梓,丁红东,齐征,胡建飞.电气技术.2013(02)

[2]110kV线路保护若干问题研究[J].冯光生,林桂妹,赖新红.中国高新技术企业.2013(33)

[3]一起220kV线路保护误重合行为分析[J].胡初四.产业与科技论坛.2013(22)

[4]某电站线路重合闸方式探讨及改进方案[J].吕恒磊.通讯世界.2015(19)

论文作者:黄灿

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期

论文发表时间:2017/9/6

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