3/2接線方式下邊開關的電流互感器單相永久性故障的解決

廖立茜 劉 陽

（四川省電力公司檢修公司，成都 610041）

3/2接線多用于 500kV及以上的超高壓或特高壓的電壓等級里，3表示有3個開關，2表示有兩條出線，也就是說，兩條出線由3個開關供電，因此，該接線方式的好處是某一開關停電也不會影響線路停電，提高線路的供電可靠性，由于500kV線路搭建的是電網結構中的主力輸送能源的網絡，所以這樣接線的目的是為了提高它的供電穩定性，減少事故下對其他線路以及超高壓電網系統的沖擊和影響，若在 3/2接線方式下，邊開關電流互感器發生單相永久性故障時，從該電流互感器內采流的保護裝置分別會啟動出口，其結果是線路主保護出口，母線主保護出口，由于跳閘策略的不同，所以作用在斷路器上跳閘的相數不同，這里面就存在由斷路器保護裝置出口的重合閘如何動作的問題，若重合閘動作出口，則繼續重合在故障上，因為故障點在近端，零序電流很大，所以對重合的斷路器以及其他設備的使用壽命造成一定的影響，甚至于擴大事故，造成不必要的損失。因此，對于該問題的深入分析具有非常重要的意義。

1 3/2接線方式、設備配置情況概述

圖1為某變電站的500kV接線方式。

從圖1中可以看到每一串都有3個開關，每個開關都有電流互感器，電流互感器二次繞組的接線情況是：中開關電流互感器二次側有9個繞組，分別接于Ⅰ母側計量、Ⅱ母側計量、Ⅰ母側測量、Ⅱ母側測量、斷路器保護、Ⅱ母側線路的1號線路保護、Ⅱ母側線路的2號線路保護及故障錄波、Ⅰ母側線路的1號線路保護、Ⅰ母側線路的2號線路保護及故障錄波；邊開關電流互感器二次側有7個繞組，分別接于計量、測量、斷路器保護、1號線路保護、2號線路保護、母線的1號保護、母線的2號保護。

圖1

保護配置情況是：母線配有兩套保護，每一條線路配有兩套線路保護，每一個開關配有單獨的斷路器保護，重合閘設置為單重方式，即單相跳閘單合，多相跳閘不合，由斷路器保護實現重合閘功能，由于中開關為兩條線路的共用開關，為避免其重合對運行線路造成沖擊，減少不必要的重合（線路單相永久性故障），故需要與相應邊開關的重合閘進行配合，使中開關在邊開關重合不成功后不再重合。

當“投先重”壓板投入時設定該斷路器先合閘。先合重合閘經過較短延時（重合閘整定時間為1.0s），發出一次合閘脈沖 120ms；當先合重合閘起動時發出“閉鎖先合”信號；并將其輸出接點接到后合重合閘的“閉鎖先合”輸入接點。若先合重合閘重合成功，則“閉鎖先合”接點返回，后合重合閘重合；若先合重合閘重合不成功再次跳閘，對于后合重合閘，單重時間已到而后合延時未到（即1.0～1.5s之間），后合重合閘再次收到線路保護的跳閘信號，便立即放電不再重合。

當“投先重”壓板退出時設定該斷路器為后合重合閘。后合重合閘經過較長延時（重合閘整定時間1.0s+后合重合延時時間0.5s）發出合閘脈沖。

當先合重合閘因故檢修或退出時，先合重合閘將不發出“閉鎖先合”信號，后合重合閘將以重合閘整定時間動作。

2 事故情況、保護動作論述

若此時發生事故，情況是：500kV第6串5063開關電流互感器C相發生絕緣擊穿，單相接地的永久性故障時，如圖2所示。

圖2

此時，線路保護和母線保護均會動作并出口，線路保護發出的跳閘命令是：5062、5063開關跳C相，母線保護發出的命令是：接于該母線上的所有開關均三跳，所以，現場開關的實際分閘情況是：5063開關A、B、C相均在分位，5062開關C相在分位，過1.0s，5062開關C相重合，由于重合在永久性故障上，立即三跳。根據重合閘的放電邏輯圖看，母差動作后會給保護范圍內的開關保護重合閘一個放電的開入量，使重合閘放電，不再重合，要使中開關 5062不重合的話，只有本線路三跳或是發、變三跳會給重合閘放電邏輯一個開入量，閉鎖重合閘，而母線保護不可能將開入量傳給 5062開關，而此時的5062開關在C相跳閘后未收到5063開關傳來的“閉鎖先合”信號，默認為5063的重合閘是退出的，所以，5062開關C相以重合閘的整定時間1.0s后重合。

3 發現的問題和解決方法

從接線圖上可以看到，5062開關合上后，給5063開關電流互感器 C相再次提供了一個接地電流，使500kV系統再次受到近端故障電流的沖擊，影響系統穩定性。鑒于此類情況，可以在二次回路上再增加一個閉鎖中開關重合閘的接點，提高保護動作的可靠性。

圖3

如圖3所示，即邊開關一收到線路保護A相跳閘開入或B相跳閘開入或C相跳閘開入信號后，與母差三跳的指令、本開關三相的分閘位置繼電器閉合的信號通過“與”門，那么邊開關的斷路器保護裝置就通過硬壓板的投入位置向中開關的斷路器保護裝置發一個重合閘放電的信號，使中開關不再重合，經后合跳閘整定跳開另兩相斷路器，確保系統的安全穩定。

4 結論

按照此種方法進行閉鎖，減少了 2/3敞開式接線方式下邊開關電流互感器單相永久性故障時，開關誤合對系統的沖擊，使一個完整串的設備在不同保護范圍的保護裝置下能連續正確的動作，保證了電網系統的穩定。

[1]南瑞RCS-921A、RCS-921C斷路器失靈保護及自動重合閘裝置技術和使用說明書[Z].

[2]南瑞RCS-901系列超高壓線路保護裝置技術和使用說明書[Z].

[3]南瑞 RCS-915E型微機母線保護裝置技術和使用說明書[Z].

[4]國家電網公司繼電保護培訓教材(上)、(下)[Z].