220kV線路重合閘運行分析

羅 虎 張雙梓 丁紅東 齊 征 胡建飛

（南陽供電公司，河南 南陽 473000）

220kV線路配雙套微機型保護時，應將兩套重合閘的方式開關置于同一位置（例如投單相方式時，兩套重合閘均置單相位置），正常運行時兩套保護重合閘壓板均應投入。當兩套重合閘中任一套有問題時，不允許改變重合閘的方式開關位置，只斷開有問題重合閘的壓板。

實際操作時，由于各保護廠家對重合閘邏輯的設計并不完全相同，在重合閘的投退中操作也存在差異。探討清楚雙套保護重合閘配合的關系，才能正確的投退重合閘，避免由于壓板投退原因引起線路故障時開關不正常動作。

線路保護的自動重合閘裝置應滿足按預定方式重合的要求，對單相重合閘方式，應滿足在線路斷路器因故單相跳閘后自動重合一次的要求。按電力部頒發的《微機繼電保護技術規程》要求，新建或改建的高壓線路保護一般宜采用兩套微機保護來滿足雙重化的要求。

一般來說，220kV重合閘都是使用線路保護的重合閘，由線路保護完成選相重合閘重合操作箱出口。

1 雙套重合閘之間相互起動與閉鎖

重合閘使用的早期階段，由于廠家對重合閘設計思路不同，并且設計程序不同，可能會造成重合過程中的時間相差較大，為避免斷路器在兩套重合閘的作用下有先后重合的可能性，或者向故障線路連續重合，防止在保護動作跳閘后重合閘多次發合閘脈沖、損壞斷路器對電網穩定造成破壞，采用了3個措施：①兩套線路保護的重合閘只投運一套，將另外一套的重合閘出口壓板打開，兩套重合閘把手打至相同位置；②兩套重合閘有相互閉鎖開入；③為保證一套重合閘正確動作，將兩套保護的起動回路交叉分別接到兩套重合閘。這樣任一套保護都可以去起動重合閘，區別是一套重合閘可以出口，另外一套重合閘脈沖至壓板不出口，實現相互起動。如果任一套保護三跳或者永跳或者溝通三跳條件滿足，在保護出口的同時，閉鎖自身重合閘，在通過閉鎖重合閘壓板去閉鎖另外一套保護的重合閘，實現相互閉鎖。

1.1 雙套重合閘均正常運行時，其故障選相、跳閘、重合出口

220kV線路微機保護裝置中各保護部分都有獨立選相能力，各保護均不需要ZCH裝置選相出口。在微機保護裝置中設置 ZCH僅為了和裝置內各保護配合及使用其合閘部分。

重合閘的起動方式一般分為兩種：①保護起動；②斷路器位置不對應起動，主要防止斷路器偷跳。

重合閘裝置的組成元件一般為：①重合閘的起動元件；②延時元件，指重合閘重合時間；③合閘脈沖；④執行元件。

XX廠家的ZCH選單相重合出口過程如圖1所示。

圖1

200kV微機任一套保護三跳或者永跳，所對應斷路器三跳，另外一套保護無論什么性質，都有TJQ或者TJR將另外一套重合閘放電；并且由于斷路器的操作箱是兩套保護公用一個操作箱，所以有任一套保護所動作于相應的三相跳閘線圈，其三相跳位閉鎖重合出口回路。

所以，兩套保護如果選相元件動作不一致，一套保護選單相跳閘另一套保護選三相跳閘，則三跳優先，單跳重合閘不出口且不充電。

1.2 是否存在先后重合可能，有否向故障點連續重合可能

一條線的兩套保護裝置中的重合閘同時都投入運行，即重合閘實現雙重化，為避免兩套重合閘裝置出現不允許的兩次重合閘，每套裝置的重合閘在發現另一套保護已將斷路器合上后，立即放電并閉鎖本裝置的重合閘。

1）若兩套重合閘都具有檢測斷路器合上后放電邏輯。兩套重合閘都可以同時投入，重合方式、重合閘動作時間設定一致。如果有一套重合閘出口先合，另一套檢查到斷路器已經合上，立即放電不合，從而不會二次重合。

2）如果一套重合閘具有檢測斷路器合上后放電邏輯，另一套不具有，可以將具有檢測斷路器放電邏輯的重合閘時間整定稍長。

3）若兩套重合閘都不具備上述邏輯，可以使用一套重合閘出口觸點輸給另一套重合閘的“閉鎖重合閘開入”，使后發合閘令的重合閘放電不合。但是這樣增加了兩套保護屏之間的連接線，造成二次回路相應復雜化。

重合閘雙重化之前，在實際接線中常用的是第三種措施。

微機保護成熟后，由于重合閘時間為計數器計數，可以整定一致，這樣可以從時間上避免二次重合，并且在重合閘邏輯中都有重合閘合閘脈沖有立即放電的回路，一般來說第一套重合閘重合于永久性故障后，保護再發跳閘令，到斷路器真正斷開，至少有40ms以上的時間。這樣就是有少許誤差，也不會造成二次重合。并且兩套重合閘之間有任一套重合脈沖發出即閉鎖另外一套重合閘的措施。確保線路發生瞬時故障時重合閘只發一次重合閘脈沖。

1.3 一套保護三跳或者永跳開出后，對另一套保護重合閘有何影響

200kV線路雙套保護任意一套保護三跳或者永跳開出，都將本身重合閘和另外一套重合閘放電。這樣斷路器三跳后，重合閘不再重合。

XX1廠家的操作箱，如圖2所示。

圖2

XX2廠家的操作箱，如圖3所示。

圖3

2 方式把手的不同設計思想

方式把手打停用時，是否需要溝通三跳或軟件內部溝通三跳。

一般來說，保護廠家設置的重合閘把手位置接點基本一致，個別作用不同見表1。

1）XX1廠家的重合方式把手在停用位置實現軟件內部溝通三跳，如圖4所示。

2）XX2廠家的重合方式把手在停用位置實現軟件內部溝通三跳，如圖5所示。

表1

圖4

圖5

與保護裝置的 BDJ（保護動作）串聯然后連到操作箱的三跳回路。

3）XX3廠家的重合方式把手在停用位置實現軟件內部溝通三跳，如圖6所示。

圖6

4）XX4廠家的重合方式把手在停用位置，直接溝通三跳，如圖7所示。

圖7

3 相關壓板的操作

從保護廠家原始圖紙看，保護屏上設置溝三壓板主要是開出到另一套保護重合閘用，實現溝三跳閘時同時閉鎖兩套重合閘且兩套重合閘同時三跳不重合。由于各廠家重合閘把手切至停用位置都能實現重合閘溝三接點輸出，所以一般來說，溝通三跳壓板不再設置。

3.1 溝通三跳

1）以XX廠家保護中“溝通三跳”壓板操作問題

“溝通三跳”壓板是個開關量壓板，投入后對LFP-90l保護裝置中的重合閘裝置進行放電閉鎖，同時在軟件上將溝三回路接通，使任何故障時保護都發三跳令。當線路停用重合閘時，需投入該壓板，以確保任何故障下保護都三跳不重合。

以下是“溝通三跳“壓板如何操作的幾種情況。

（1）1條線路僅使用1套重合閘：重合閘投入時，“溝通三跳”壓板打開；重合閘停用時，“溝通三跳”壓板投上，確保任何故障都三跳。

（2）1條線路使用兩套重合閘，且兩套均投入時，“溝通三跳”壓板打開。

（3）1條線路使用兩套重合閘，且兩套均停用時，“溝通三跳”壓板投上，確保任何故障都三跳。

（4）1條線路使用兩套重合閘，1套投入，1套停用時，“溝通三跳”壓板打開。此時，若“溝通三跳”壓板投入，單相故障時901保護將發三跳令，因此如未停用的重合閘若運行在“單重”方式下，將被導致無法重合。

2）其他保護“溝通三跳”壓板操作問題

（1）以500kVXX變電站 220kVXX線為例：XX1廠家保護，如圖8所示。

圖8

說明：PSL-603保護中GTSTJ為重合閘裝置內部軟溝三接點，與1LP22串聯開出到另外一套重合閘的閉鎖回路。一般不用。1D52端子未接線。

以XX1廠家保護，如圖9所示。

說明：WXH-802保護中GTST-1為重合閘裝置內部軟溝三第一副接點，與1LP27串聯開出到另外一套重合閘的閉鎖回路。一般不用。端子未接線。

圖9

（2）XX1廠家保護無溝三壓板。重合閘把手切停用位置，實現軟溝三輸出。

（3）運行時的操作事項：若需停用其中的一套重合閘時，為防止誤閉鎖另一重合閘，應只將停用的重合閘出口壓板退出，兩個重合閘把手應在單重位置保持一致；如果停用兩套重合閘，應先投入兩個線路保護屏上的溝三壓板。再退出兩套重合閘出口，兩個重合閘把手切至停用。投入兩套重合閘時，應先將兩個重合閘把手切至單重（或者相應位置），投入重合閘出口壓板，再退出兩個線路保護屏上的溝三壓板。

3.2 重合閘時間控制

重合閘要滿足系統穩定的要求，所以重合閘必須按照系統穩定要求選擇最佳重合時間。在最佳重合閘時間重合，可以得到最大的減速面積，有利于暫態穩定。最佳重合閘時間可以通過暫態穩定計算確定，這樣就固定了重合閘時間。作為單相重合閘的時間整定一般都為1s。

對于220kV線路保護重合閘的時間設定有：三重長延時、短延時；單重長延時、短延時。長延時一般為3s，一般是線路高頻保護退出時和后備保護配合使用。短延時一般為1s，與線路高頻保護投入時配合使用。

國內保護廠家重合閘的充電時間基本都是15s。

3.3 起動重合閘（或重合閘起動），相互起動是否需拆除

對于220kV雙套重合閘的設計思路，各廠家也不一樣。

XX1保護廠家對220kV保護重合閘設計思路，以雙重化保護運行方便為原則，希望兩套重合閘與保護同步運行。當兩套保護同時運行，故障跳閘后判跳開相有流就放電，也就是后合的重合閘就不會合閘了。如圖10所示。

圖10

XX2保護廠家CSL-100系列只判別自身單跳或者三跳滿足就起動重合閘，不檢測故障相是否有電流，在重合閘起動后，未發重合命令前，不斷檢測有無閉鎖重合閘開入，若有，則計數器清零放電，如圖11所示。

圖11

XX3保護廠家重合閘設計相應簡單化，只判別自身單跳或者三跳滿足就起動重合閘，不檢測故障相是否有電流，在重合閘起動后，未發重合命令前，不斷檢測有無閉鎖重合閘開入，若有，則計數器清零放電。如圖12所示。

圖12

XXX4保護廠家設計，與其他保護配合使用時，本裝置重合閘在檢測到線路有電流時（對應單重為起動重合閘相別，對于三重方式為任意相有流），則認為其他重合閘重合，本裝置重合閘返回并放電。

圖13

綜上所述，不同保護廠家的重合閘與保護配合時，有的保護廠家設計有重合閘動作去閉鎖其他保護廠家重合閘的開入措施。這是不合理的。

4 結論

220kV線路中雙套相同或者不同廠家微機保護中的重合閘并列投用的方案是可行的，完全可以滿足電網對重合閘的要求，即按預定的方式進行重合；且對于不同廠家雙套保護的配合，其雙套重合閘之間的互相起動可以完全拆除，由于部分保護廠家設計的220kV線路保護中的重合閘裝置自身不具備檢測斷路器是否合上的邏輯，造成了雙套保護所配備的重合閘之間不可能完全獨立的局面，建議部分保護廠家采取措施，使重合閘裝置具備檢測斷路器是否卻已合好的邏輯，就可以真正實現雙套重合閘之間的完全獨立。