RCS－921A型自動單相重合閘使用探討

禹海斌

(云南電網公司玉溪供電局，云南 玉溪 653100)

1 前言

架空輸電線路故障是電力設備發生故障幾率最多的原件，而瞬時性故障則占了輸電線路故障的80%～90%，采用自動重合閘裝置對斷開后的線路斷路器進行一次重合，其成功的可能性相當大，可以大大提高輸電線路運行的可靠性。

由于3/2接線方式多用于220kV及以上的變電站，而220kV及以上的線路多采用單相重合閘方式，所以本文結合比較常用的RCS－921A型斷路器失靈保護及自動重合閘裝置中單相重合閘邏輯圖，對單相重合閘方式下的“先邊后中”和“先中后邊”兩種邊、中斷路器的重合閘配合使用情況進行了探討分析，得出了可行的重合閘長、短延時配合使用方式。

2 接線方式的選擇

在3/2接線方式中，由于是兩臺斷路器同時對一條線路供電。所以，當線路跳閘后，兩臺斷路器的重合閘裝置都會動作。那么就存在是邊斷路器先重合還是中斷路器先重合的問題。由于一串設備接線方式基本分以下三種形式，即:線－線串、線－變串、不完整串，見圖1。

圖1 一串設備常見的三種接線方式

2.1 線－線串接線

DL2同時供著線路1和線路2的負荷 (見圖1(a))。如果將DL2設為短延時重合閘 (在RCS－921A型斷路器失靈保護及自動重合閘裝置中，投入“重合閘短延時投入”壓板，則重合閘為短延時方式，切除該壓板即為長延時方式)，那么DL1、DL3就應設為長延時方式。此方式叫做“先中后邊”。假設線路1單相瞬時故障跳閘，DL2由于某種原因拒動，這樣DL2失靈保護啟動跳DL1、DL3，這樣就造成線路1和線路2失去負荷，影響系統的潮流及穩定運行;當DL2斷路器正常跳開，并且重合閘動作成功。此時DL2是將線路1對側變電站、本側站、線路2對側站共3個站同時合環運行，由于3個站之間肯定存在電壓、頻率差。所以，將較大影響系統的動態穩定。相反，如果DL1、DL3投入“重合閘短延時投入”壓板，DL2切除“重合閘短延時投入”壓板，此時的重合閘方式我們叫做“先邊后中”。當線路1出現單相瞬時故障，DL1由于某種原因拒動，這樣DL1失靈保護啟動跳DL2，并啟動Ⅰ段母線失靈跳與Ⅰ段母線相連的所有斷路器。由于每條線路是雙斷路器供電，所以即使DL1拒動也不會擴大停電范圍。如果DL1正常動作，那么DL1的重合使線路1兩側的變電站合環運行，對比上面的3個變電站同時合環運行肯定擾動會小得多，有利于系統的動態穩定。

2.2 線－變串接線

DL2同時供主變和線路2見圖1(b)。此種情況是DL2和DL3重合閘投入使用，DL1重合閘停用。如果DL2“重合閘短延時投入”壓板投入，此時重合閘方式為“先中后邊”，那么當出現上述假設情況，DL2失靈將跳主變三側斷路器和DL3，擴大了停電范圍。如DL3“重合閘短延時投入”壓板投入，此時重合閘方式為“先邊后中”，出現上述假設情況下，DL3失靈保護將啟動Ⅱ段母線失靈，跳與Ⅱ段母線上所有相連斷路器。不會出現無故障線路停電情況。對于不完整串接線方式見圖1(c)，DL1、DL2都可以看成是邊斷路器，無論哪個斷路器按短延時壓板，其實質都是“先邊后中”方式。

綜上所述，對于“先邊后中”和“先中后邊”兩種方式在常見的三種串接線方式下的可行性分析可以從表1中對比看出:

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從表1看出，當線路出現單相瞬時故障，單相重合閘動作時，采取“先邊后中”模式大大優于“先中后邊”模式。故3/2接線方式下，線路的單相重合閘都設為“先邊后中”方式是可行的。

3 使用邏輯分析

3.1 先合不成功，后合動作邏輯

在正常運行情況下，DL1、DL3“重合閘短延時投入”壓板應為投入狀態，DL2“重合閘短延時投入”壓板應為切除狀態。先合斷路器經短延時動作成功后，后合斷路器將再經過后合延時定值的時間動作。

啟動單相重合閘有兩種方式:TWJ位置繼電器配合檢測相應相電流啟動和開入量配合保護動作啟動。現假設重合閘是通過TWJ位置繼電器配合檢測相應相電流來啟動。設A相瞬時接地，保護動作跳A相。這時“TWJA”與“A相無流”同時為“1”，經TWJ啟動單重接點后，啟動單重。由于開入量是在斷路器變位過程中為“1”，在斷路器變位結束后為“0”，所以與門⑥開放。當重合閘脈沖經與門①開出后，如果此是斷路器為先合方式，那么先合投入觸點閉合，經或門④發出持續120ms的合閘命令和持續400ms的加速命令。同時，經由與門①開入信號到合于故障后合放電回路。此脈沖經20ms延時后開放。如果先合合于故障，保護動作跳開A、B、C三相，此時跳閘開入輸出為“1”。那么與門⑤將開放，使后合回路中的重合閘回路放電。

3.2 “重合閘短延時投入”壓板的投切

中斷路器未投入“重合閘短延時投入”壓板的情況下，重合閘怎么動作見圖1(b):當先合回路的重合閘脈沖經與門①開出后，同時發出閉鎖先合信號。其接點在裝置啟動返回后該接點才返回。裝置從啟動到返回這個過程大約需7s，即是此時后合回路中的“閉鎖先合開入”維持“1”為7s，與門③閉鎖7s，確保后合重合閘按長延時時間 (重合閘整定時間+后合重合延時)動作。當邊斷路器重合閘因故檢修或退出，先合重合閘將不發出閉鎖先合信號，“閉鎖先合”接點一直處于返回狀態，在后合重合閘回路中“閉鎖先合開入”維持“0”，經過非后變為與門③輸入為“1”，所以當中斷路器重合閘啟動，經過單相重合閘整定時間后，經由與門③輸出“1”，再經或門④發出持續120ms的合閘命令和持續400ms的加速命令。雖然此時中斷路器“重合閘短延時投入”壓板是切除的，但中斷路器的重合閘只經過短延時 (重合閘整定時間)就會出口。所以我們可以得出:RCS－921A的自動重合閘裝置具有自適應功能。在線路1邊斷路器重合閘退出后，其中斷路器將以短延時的時限動作，避免了不必要的延時，以盡量保證系統的穩定性。而對于線路2而言，中斷路器重合閘仍然是按長延時的時限來動作。

4 結束語

以上討論了3/2接線方式中常見的串接線方式下其邊斷路器與中斷路器重合閘動作先后順序問題，得出了“先邊后中”模式是切實可行的。并且通過對常用的RCS－921A型斷路器失靈保護及自動重合閘裝置中的單相重合閘邏輯圖進行分析，得出了其具有自適應功能，能在一條線路的邊斷路器重合閘因故檢修或退出后，其中斷路器將以短延時的時限動作，不用投退壓板。對于3/2接線方式下，220kV及以上的線路重合閘的運行具有較強的參考意義。

［1］南京南瑞繼保電氣有限公司.RCS－921A型斷路器失靈保護及自動重合閘裝置技術和使用說明書 ［R］.

［2］國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護實用技術問答 ［M］.第2版.北京:中國電力出版社，2000.

［3］王維儉.電氣主設備繼電保護原理與應用 ［M］.北京.中國電力出版社，1996.

［4］熊為群，陶然.繼電保護自動裝置及二次回路 ［M］ (第二版).北京:中國電力出版社，2000.