3/2接線方式下自動重合閘淺析

于力

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局，云南 蒙自 661199）

3/2接線方式以其可靠性高、靈活性強等優(yōu)勢在電網(wǎng)被廣泛采用。為進一步提高輸電線路供電的可靠性，自動重合閘被應(yīng)用于3/2接線方式中。在3/2接線方式下采用自動重合閘運行過程中，應(yīng)根據(jù)實際情況，權(quán)衡利弊，充分利用3/2接線方式的特點，使電力系統(tǒng)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、持續(xù)地運行。

1 3/2接線及優(yōu)點

3/2接線即2條母線間由3臺斷路器串聯(lián)構(gòu)成1個串，從相鄰2臺斷路器間引出2條回路，由2臺斷路器控制1條回路的運行，如圖1所示。

圖1 3/2接線

3/2接線方式主要有以下幾方面的優(yōu)點。

（1）正常運行時，形成多個環(huán)網(wǎng)供電，可靠性、靈活性高。

（2）任意一母線、斷路器故障或檢修均不會導(dǎo)致線路或主變停電，可檢修多臺斷路器。

（3）倒閘操作方便，操作比較簡單。

2 重合閘方式

電力系統(tǒng)的自動重合閘方式分為單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、重合閘停用。自動重合閘有斷路器控制開關(guān)位置不對應(yīng)啟動和保護啟動的2種方式，由于線路保護裝置與斷路器保護裝置可能是由不同廠家生產(chǎn)，原理上存在差異，同時3/2接線方式下線路保護與自動重合閘裝置配合復(fù)雜，因此3/2接線下，廣泛采用按斷路器配合自動重合閘的方式。

3 3/2接線單相自動重合閘“先邊后中”與“先中后邊”的對比分析

本文將以線路發(fā)生單相瞬時性故障和單相永久性故障2種情況，對比分析3/2接線中2臺斷路器重合閘“先邊后中”與“先中后邊”合閘順序?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的影響。

（1）線路發(fā)生單相瞬時性故障。如圖2所示，當(dāng)線路2發(fā)生A相瞬時性故障后，線路保護動作，5512、5513斷路器A相動作跳閘，若采用“先邊后中”重合閘方式，即先重合5513斷路器，再重合5512斷路器，由于瞬時性故障，重合閘成功，將不影響系統(tǒng)的正常工作；同理，若采用“先中后邊”方式，在瞬時性故障情況下重合閘成功，系統(tǒng)正常工作。

圖2 單相故障分析示意圖

（2）線路發(fā)生單相永久性故障。對于完整串，以圖2所示為例。當(dāng)線路2發(fā)生A相永久性故障時，5512、5513斷路器A相跳閘，采用“先邊后中”重合閘 方 式，5513斷路器重合閘動作，但線路故障仍然存在，線路保護動作，5513斷 路 器三相跳閘，5512斷路器B、C相跳閘，即5513斷路器重合閘動作不成功，線路保護動作啟動5512斷路器操作箱的永跳繼電器，閉鎖5512斷路器重合閘，重合閘放電后不動作。若5513斷路器拒動，5513斷路器失靈保護動作，5513斷路器重跳，失靈延時跳相鄰，5512斷路器和Ⅱ段母線上所有的斷路器跳閘，Ⅱ母失壓，但并不影響其他線路或主變正常運行。采用“先中后邊”重合閘方式，5512斷路器重合閘動作，但線路故障仍然存在，5512斷路器三相跳閘，5513斷路器B、C相跳閘，切除故障。若5512斷路器拒動，5512斷路器失靈保護動作， 5512斷路器重跳，失靈延時跳相鄰及失靈遠(yuǎn)跳線路對側(cè)發(fā)信，即5511、5513斷路器動作跳閘，正常運行線路1對側(cè)斷路器被迫跳閘，線路1被迫停電，擴大停電范圍。

綜上所述，為避免線路的永久性故障，以及引起停電范圍的擴大，在3/2接線中采用“先邊后中”的重合閘方式。

4 3/2接線方式下重合閘投切情況的分析

本文以某500kV變電站為例說明，其主接線圖如圖3所示，共5串，其中第2串為線-變串，其余為不完整串。本站按斷路器配置單相重合閘，變壓器保護閉鎖斷路器重合閘，斷路器重合閘由線路保護或斷路器位置不對應(yīng)。

4.1 正常情況下重合閘投切的情況

圖3 某變電站500kV側(cè)電氣主接線圖

運行中，5512、5513、5521斷路器重合閘停用，其余斷路器重合閘投入。按照“先邊后中”的原則，5522、5532、5542、5552斷路器投入重合閘長延時壓板，5523、5533、5543、5553邊斷路器重合閘長延時壓板未投入，以實現(xiàn)邊斷路器經(jīng)0．9s延時重合閘，中斷路器經(jīng)1．4s延時重合閘。

4.2 任意一臺斷路器退出運行重合閘延時投切的分析

（1）不完整串中任意一臺斷路器退出運行重合閘延時壓板投切的分析。如圖3所示，不完整串以第3串為例。對于5533、5532斷路器，無論哪臺斷路器退出運行，線路都是由單臺斷路器運行供電。5532斷路器退出運行時，重合閘長延時壓板不做切換操作；5533斷路器退出運行時，退出5532斷路器重合閘長延時壓板，投入5533斷路器重合閘長延時壓板，以保證線路發(fā)生瞬時故障時，能以最短的延時恢復(fù)線路供電。

（2）線-變串中任意一臺斷路器退出運行的重合閘延時壓板投切分析。

①第2串聯(lián)絡(luò)5522斷路器退出運行，即第2串由5523斷路器連接線路1和Ⅱ母，5521斷路器連接1#主變和Ⅰ母。5522斷路器退出運行后，5523斷路器重合閘保持“先邊后中”方式，5523斷路器能以最短時間恢復(fù)線路供電，因此重合閘長延時壓板不做切換操作。

②5521邊斷路器退出運行。即第2串變?yōu)?522斷路器連接線路1和1#主變，5523斷路器連接線路1和Ⅱ母。在此方式下，從線路保護要求5522斷路器投入重合閘，但從變壓器保護又要求5522斷路器停用重合閘。若5522斷路器停用重合閘，無論線路發(fā)生什么故障，5522斷路器都將跳三相，1#主變高壓側(cè)停電，在2#主變?nèi)哂嗳萘枯^小的情況下，有破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定、引起更大連鎖故障的可能性。若5522、5523斷路器采用單相重合閘方式，在線路1發(fā)生單相故障時，單相跳開5522、5523斷路器后，短時間內(nèi)出現(xiàn)非全相運行，盡管變壓器電壓升高，容易使過激磁保護動作，還會對變壓器的零序保護整定造成影響，但可通過增加變壓器過激磁保護延時避開重合閘的時間，調(diào)整變壓器零序保護整定值或增加重合閘延時躲過單相重合閘周期內(nèi)非全相運行時的最大零序電流等方法解決。按照“先邊后中”原則，在線路1發(fā)生永久性故障時，線路保護動作5523、5522斷路器跳閘，線路1兩側(cè)和1#主變停電，負(fù)荷轉(zhuǎn)移到線路2和2#主變，只需要考慮線路2和2#主變不過負(fù)荷情況。因此，5521斷路器退出這種特殊運行方式，可采用“先邊后中”重合閘方式為可行，不需做任何調(diào)整，但應(yīng)做好現(xiàn)場突發(fā)情況的處置方案。

③5523邊斷路器退出運行。即5521斷路器連接1#主變和Ⅰ母線，5522斷路器連接線路1和1#主變。當(dāng)1#主變發(fā)生故障時，1#主變保護動作跳開1#主變?nèi)齻?cè)斷路器，5522斷路器收到發(fā)變?nèi)_入，直接跳三相，線路1也被迫退出運行，這無法避免。當(dāng)線路發(fā)生單相瞬時故障時，5522斷路器跳開故障相，形成短時非全相運行，但1#主變通過5521斷路器與Ⅰ母線連接，將不會對1#主變造成影響，但需要將5522斷路器實現(xiàn)短延時重合閘，保證線路的快速恢復(fù)供電。因此應(yīng)對5523、5522斷路器重合閘長延時壓板進行切換，即由“先邊后中”切換為“先中后邊”。

5 結(jié)語

3/2接線的靈活性增加了保護裝置的復(fù)雜性，必須注意在運行方式改變時，繼電保護及自動裝置應(yīng)與一次系統(tǒng)相適應(yīng)。在正常運行方式下，3/2接線重合閘方式應(yīng)嚴(yán)格按照“先邊后中”原則投入，避免線路發(fā)生永久性故障，且因先重斷路器拒動而造成停電范圍擴大；在其中一臺斷路器退出運行時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際分析和保護定值的情況，切換重合閘延時壓板，尤其線-變串。

[1]姚春球．發(fā)電廠電氣部分[M]．北京：中國電力出版社，2004．

[2]張全元．變電運行現(xiàn)場技術(shù)問答[M]．北京：中國電力出版社，2009．