线路重合闸的应用

发表时间:2021/3/16   来源:《中国电业》2020年30期   作者:朱俊丰
[导读] 生产生活中对电力的需求很大,线路重合闸是保证电力系统能够正常运行的重要方式,
        朱俊丰
        大唐林州热电有限责任公司,河南省安阳市 456561
        摘 要:生产生活中对电力的需求很大,线路重合闸是保证电力系统能够正常运行的重要方式,重合闸保护在220kV线路保护中也是重要的保护之一,它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要地作用,能够使电力系统更加稳定可靠运行。本文主要分析重合闸在220kV线路保护中特点及其应用。
        关键词: 线路保护;重合闸;安全稳定;启动回路
        引言
        以某电厂220kV线路保护配置为例,该公司线路保护采用南瑞RCS-931A组成第一套线路保护和许继WXH-803A +WDLK-861A组成第二套线路保护的双套保护加 CZX-12R2 操作箱的保护配置。本文将从线路保护重合闸的基本原理、二次回路配置等方面进行阐述,以使继电保护人员深入理解线路保护重合闸,进一步提高继电保护人员对重合闸的认识及事故判断的准确性。
1  输电线路装设重合闸的意义
        重合闸是为保证系统的安全稳定运行而设置的一种自动控制装置,当输电线路故障清除后,在短时间内再次将断路器合闸,称为重合闸。由于实际上大多数输电线路故障为瞬时或暂时性的,因此重合闸是运行中线路常采用的自恢复供电的方法之一。重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置,电力系统运行经验表明,输电线路绝大多数的故障都是“瞬时性”的,永久性的故障一般不到10%[1]。因此,在由继电保护动作切除短路故障后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此,断路器自动重合闸不仅提高了供电的安全性和可靠性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统的暂态水平,增大了高压线路的送电容量,也可纠正由于断路器或继电保护装置的原因造成的误跳闸。所以,输电线路经常会采用自动重合闸。
2  重合闸装置的作用与工作方式
2.1 重合闸装置的作用
        重合闸装置在高压输电线路中的作用,大致分为以下四种:
        (1)提高供电的可靠性,减少因瞬时性故障停电造成的损失,对单侧电源的单回线的作用尤为显著。
        (2)对于双端供电的高压输电线路,可提高系统并列运行的稳定性,因而,自动重合闸技术被列为提高电力系统暂态稳定的重要措施之一。
        (3)可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的断路器误跳闸。
        (4)自动重合闸与继电保护相配合,在很多情况下可以加速切除故障。
2.2重合闸装置的工作方式
        自动重合闸装置是高压线路的一种安全自动装置。其起动方式有两种:保护跳闸启动重合闸和断路器位置不对应启动重合闸。前者主要解决线路故障保护动作跳闸,后者主要解决正常运行下开关偷跳。
2.2.1保护跳闸启动重合闸
        对于220kV系统而言,保护跳闸启动重合闸是重合闸系统的基本启动模式,当线路发生故障时,线路微机继电保护系统不仅要完成故障跳闸命令操作断路器跳闸保护,同时要发出线路自动重合闸命令,控制断路器重合闸装置动作,有效切除线路瞬时故障。
2.2.2 断路器位置不对应启动重合闸
        在实际运行过程中,断路器会出现某些事故而进入“误动”工况,此时继电保护系统不会启动自动重合闸装置,因此为了提高线路的供电可靠性,应该设置断路器位置不对应启动重合闸的启动模式作为自动重合闸装置的辅助启动模式。装置用跳闸位置接点引入装置开入量判断断路器位置,如果开入闭合,说明断路器在断开状态,若此时控制开关在合闸状态,说明原先断路器是处于合闸状态的。这两个位置不对应启动重合闸的方式称“位置不对应启动”,不对应启动可以在保护动作和断路器“偷跳”均可启动重合闸[2]。
        将两种启动模式相互结合,各种启动模式间相互独立,可以有效提高线路重合闸自动化水平。
3  重合闸装置的构成
        自动重合闸装置由重合闸启动回路、重合闸时间元件、一次合闸脉冲元件及执行元件四部分组成。下面着重介绍重合闸启动回路中各元件的作用及启动回路的实现方法。
3.1  保护动作启动重合闸回路
        该方式启动回路用下图1加以说明:
        

        RCS-931南瑞线路保护配置有“1LP4-重合闸出口”连接片,当保护动作发出跳闸命令的同时通过接点HJ-1发出线路自动重合闸命令,若此时连接片“1LP4-重合闸出口” 投入,且重合闸控制字正常投入,则保护启动重合闸。
        同理,WXH-803A许继线路保护通过接点CKJ19-2实现保护启动重合闸,两套重合闸装置并联接入CZX-12R2南瑞操作箱,构成完整的重合闸启动回路。
3.2  断路器位置不对应启动重合闸启动回路
        该方式启动回路用下图2加以说明:
        

        
        就地或远方操作进行手合断路器时,双位置继电器KKJ一线圈将动作,如上图所示的KKJ常开接点闭合,从而使中间继电器1ZJ励磁,给出KK合后闭合接点。即1ZJ反应断路器合闸位置,作为位置不对应启动重合闸的一个判别方式。
        图1所示的1TWJa、1TWJb、1TWJc为断路器操作箱CZX-12R2三相跳闸位置辅助接点,通过端子n133、n134、n129、n130开入RCS-931南瑞线路保护装置,通过端子n99、n100、n101、n102开入WXH-803A许继线路保护装置,作为两套线路保护的位置不对应启动重合闸的另一个判别。
        保护装置根据逻辑判断及断路器位置不对应启动重合闸控制字投退等,实现断路器位置不对应启动重合闸的相应功能。
3.3 闭锁重合闸回路
        闭锁重合闸的回路用下图3加以说明:

        
        21SHJ为手合辅助继电器,当就地或远方操作进行手合断路器过程中,21SHJ继电器励磁,其常开辅助接点闭合,实现闭锁重合闸。
        11TJR、21TJR为不启动重合闸但启动失灵继电器,当母差保护动作及WDLK-861A断路器保护(充电过流保护和不一致保护)动作时,不应启动失灵,此时将启动11TJR、21TJR继电器励磁,其常开辅助接点闭合,实现闭锁重合闸。
        2ZJ为断路器操作箱装置开关断开后接点,即当就地或远方操作进行手跳断路器过程中,2ZJ继电器励磁,其常开辅助接点闭合,用于重合闸回路手跳放电,闭锁重合闸。
        除了上述三种闭锁重合闸的回路外,还有压力低闭锁重合闸等,共同实现闭锁重合闸的要求。
4  双重化保护重合闸之间的配合
        南瑞RCS-931A第一套线路保护和许继WXH-803A +WDLK-861A第二套线路保护的重合闸的配合关系如下。
        针对同一条线路两套保护装置中的重合闸同时都投入运行的情况,为避免出现不允许的两次重合闸,每套装置的重合闸在发现另一套保护已将断路器合上后,立即放电并闭锁本装置的重合闸。(1)若两套重合闸都具有检测断路器合上后放电逻辑,两套重合闸都可以同时投入,重合方式、重合闸动作时间设定一致;(2)若两套重合闸有一套采用检测断路器合上后放电逻辑,另一套未采用此逻辑。处理的方法是将采用上述逻辑的重合闸动作时间整定得长一些,两套重合闸也可以同时投入;(3)若两套重合闸都不具备上述逻辑,可以使用一套重合闸出口触点输给另一套重合闸的“闭锁重合闸开入”,使后发合闸令的重合闸放电[3]。
        南瑞RCS-931A线路保护重合闸设计思路,以双重化保护运行方便为原则,希望两套重合闸与保护同步运行。当两套保护同时运行,故障跳闸后判跳开相有流就放电,也就是后合的重合闸就不会合闸了。一套保护停用,该保护中重合闸也停用,但另一套保护保护和重合闸还在运行,因而退保护和重合闸不能构通三跳,只有两套重合闸均退出运行时才构通三跳。
        许继WXH-803A线路保护的重合闸为一次重合闸方式, 可实现单相重合闸、三相重合闸或综合重合闸;重合闸的启动方式可以由保护动作启动或开关位置不对应启动方式;当与其它公司带有重合闸的保护装置配合时,可以投入停用方式,此时重合闸不沟三;当投入闭重三跳软压板时重合闸沟三。
        通过南瑞RCS-931A第一套线路保护和许继WXH-803A第二套线路保护的设计思路来看,两套线路保护的重合闸均具有检测断路器合上后放电的逻辑回路,南瑞RCS-931A和许继WXH-803A两套线路保护的重合闸回路互不干扰,可以同时投入相同的重合方式及重合闸动作时间,或者退出任一套线路保护的重合闸功能。
5  结束语
        线路保护重合闸根据不同方式对线路进行保护,维护人员要按照继电保护规程进行检验以及实验,相关操作人员要按照继电保护现场运行规程进行规范操作,以免造成重合闸误整定、把手或压板投错,从而造成重合闸误动或拒动,影响系统的安全稳定运行。
参考文献
        [1] 陆彦虎,吴占贵,王晓梅等.线路保护重合闸的应用[J].宁夏电力,2008,(2):13-18.
        [2] 王善红.浅谈220kV微机保护重合闸回路[J].科学与财富,2010,(10):10-11.
        [3] 李蒙,许威.220kV电网线路保护方案设计[J].中国电力教育,2010,(z2):353-356.
        [4] 王莉.浅谈“六统一”的设计及应用[J].科技风,2011,(18):107-107,123.
        [5] 李超群.CSL(I)—101A型保护及重合闸装置在220 kV线路上应用[J].电力自动化设备,2002,22(2):64-66.
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