110kV備自投與線路重合閘配合異常事件分析

陳明武

摘要：近年來，隨著對供電可靠性要求的提高，越來越多變電站配置了備自投裝置。備自投裝置是當工作電源因故障斷開后，能迅速地投入備用電源，保證用戶連續供電的設備。而線路自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器，自動重合的一種自動裝置。兩者間通過密切配合，可以極大提高供電可靠性，本文主要是針對110kV備自投與線路重合閘配合異常事件進行分析。

關鍵詞：備自投裝置;重合閘;配合;不對應啟動

引言

架空線路絕大多數的故障都是瞬時性的，瞬時故障率超過80%，瞬時性故障一般順序如下：保護動作跳斷路器→熄弧→故障消失→保護重合斷路器→供電恢復，這種情況下，備自投裝置不會動作。而當遇到永久性故障，斷路器重合失敗或者不重合時，備自投裝置就會動作合上備用電源。如果線路重合閘與備自投裝置配合不當時，將無法達到預期效果。

1、異常事件簡述

2019年2月17日23：45：02.646，虎山站#1、#2主變相繼跳閘，110kV河谷站主供線路失電。23：45：02.513，備自投動作，跳開中谷線105開關，合上九河線106開關，隨后，中谷線保護裝置“重合閘”又動作將中谷線105開關，導致合環運行。

2、不同工況下重合閘相關問題探討

2.1線路采用液壓機構的斷路器

線路永久性故障，液壓機構斷路器壓力不足，無法在斷路器起動、重合和加速后開始壓縮。此時，盡管控制電路斷開，twj操作箱無法打開，但機構建立了低壓鎖相環，關閉延時保護裝置400 ms，加載鎖相環，因此沒有重新接通現象。

2.2110kV及以下電壓等級的線路

110kV斷路器一般采用三相開關的連接機構，連接方式為三相重合，110kV斷路器采用彈簧機構具有相同的情況。

2.3110kV開關重合閘設置為單重方式

重裝配制動器設置為單重模式，如果開關的存儲容量和保護重裝配制動器的加載時間不足，則線路永久故障時會發生多次重合。

2.4正常操作開關合閘或保護年檢調試

在正常操作或現場開發時，工作人員首先發送保護裝置電源，然后發送操作箱控制電源。一旦兩個電源之間的通電時間間隔滿足故障轉移端口的充電時間要求，該故障轉移端口就不符合其啟動邏輯，并且出現意外的故障轉移端口。

3、異常動作事件原因查找與分析

3.1備自投裝置與線路重合閘動作原理

備自投完成充電后，當滿足啟動條件：母聯運行情況下，兩段母線均滿足三相電壓<Uwy;母聯檢修情況下，任一運行母線滿足三相電壓<Uwy;所有主供單元均滿足無流條件，裝置啟動跳主供線路，并確認主供開關在分位后，合備投線路，如果合于故障（備投元件的任一相電流大于加速電流定值），加速跳閘，備投失敗。合備投線路后，在Th時間內失壓母線電壓恢復，備投成功。

3.2重合閘動作原理

電源系統集中功能內置于線路保護中，可在斷路器關閉后自動恢復保護開關，快速恢復正常電源，提高電源可靠性。110kV斷路器及其后的電壓級是三相操作單元，其中三相保護開關的驅動是機械連接的。因此，通常使用三相重合保護機制，在該機制中，線路上發生的所有干擾都是三相重合的，如果碰撞在持續故障的情況下繼續進行。重合制動力矩有兩種起始方式：位置與起始方式不同。當斷路器檢測到繼電器在制動位置關閉時，斷路器現在處于靜止狀態（TWJ=1）。但是kk控制開關處于組合狀態，表明原來的斷路器已就位。如果兩個位置不匹配，則激活重合制動力矩的方式稱為不符合起始方法的位置。不正確地接通重合制動電阻可能會導致電路短路，斷路器會在斷路器接通后激活，或者斷路器會在斷路器接通后啟動（盜竊意味著系統沒有短路，或者它不是手動跳躍板，而是z）。由于操作人員不小心碰到電源按鈕，即斷路器的出口繼電器，因為如果出現“不足”，保護沒有準確的指令，必須相對于通過不適當的啟動嘗試來拆卸制動電阻，啟動保護類型。在大多數情況下，會觸發保護罩，因此可以通過保護觸發重合保護罩。當斷路器發出單相跳閘指令并檢查電路的盲電路（通常稱為「單相繼電器動作」）時，或者當斷路器發出三相跳閘指令而三相電路沒有電流（通常稱為「三相繼電器動作」）時，會觸發重疊開關。在這種情況下，準備進行決標的主回路將關閉，因為回路保護不是激活斷路器而是通過不匹配來激活匯總狀態。所以是位置不對應啟動重合閘。

3.3采用開關機構彈簧未儲能閉鎖重合閘充電

彈簧未儲能和TWJ繼電器的不完整是導致重合動作不能正確備份的主要原因。保護彈簧未保存的信號可用于鎖定保護設備的充電，因此斷路器失靈時不能充電。機柜完成后，機柜只能相對于斷路器的實際位置進行切換。按照電路保護規范和輔助裝置5.3.1，彈簧可以打開操作場地的“低壓常開”輸入觸點，無需存放和鎖緊。

3.4用排除法，逐一排除查找

閉合壓力已鎖定，現場檢查顯示開關壓力為0.45 MPa，符合條件。根據現場的對策，封閉壓力終端在保護方面短路，開關通過自己的開、關壓力鎖定，從而排除了充電回路鎖定狀態。控制電路壞了，現在開關關了，操作框顯示在閉合位置，沒有“控制電路壞了”信號，電源完好無損，所以消除了充電電路鎖定狀態。重新連接鎖定裝置，檢查保護中軟連接器的固定值和外部硬連接器是否未使用，然后排除鎖定裝置充電電路的狀態。如果您拒絕出口，請檢查軟管接頭的固定值是否已在保護中投入使用，以及外部硬管接頭是否已投入使用，然后排除加載循環鎖定狀態。電視分離閉鎖，檢查入口電壓始終存在，然后排除閉鎖充電電路的狀態。設備未啟動，但測試設備正在啟動。懷疑防護裝置發生故障，面板電源出現故障，并重新啟動一次。問題仍然存在，因此加載圓鎖定狀態被排除在外。TWJ斷電打開，即沒有TWJ，現場開關處于關閉位置，保護操作箱上HWJ紅燈亮，TWJ燈關，因此也排除了充電圈鎖定狀態。閉合位置KKJ是磁性鎖定繼電器。接通電源時繼電器工作并保持磁性，只有手動觸發繼電器時才會復位。觸發保護動作或開關時繼電器不會復位，因此輸出插頭是閉合的KK位置連接器。當主功能開關不開始反作用時，位置對應于關閉KK手柄后的KK位置。它適用于無人值守變電站，無需操作面板。在中，與舊保護不同的是，微機保護沒有特殊的封閉位置單元。它可以通過對輸出線路的端子測量驗證繼電器是否通電。它內置于保護中，無法衡量。只能輸入110kV中沙線775保護屏的接口，獲得保護輸入輸出信息。檢查后發現KKJ處于“0”位置，這意味著KKJ（閉合位置繼電器）不被按下。KKJ（閉合位置繼電器）本身是否可能壞了？進一步檢查后，保護類人員將接插接頭1D31和1D44（短路），然后查看輸入保護量信息。退出接口，注意原始接口上的電阻負載指示器控制字會再次變為“1”，表明KKJ（閉合位置繼電器）本身良好且未損壞。異常的重新鎖定是由KKJ（閉合位置繼電器）電路引起的。繼續搜尋圖面，并檢查KKJ（封閉位置繼電器）之前的電路，以查看導致KKJ（封閉位置繼電器）無法正常工作，并且重新充電失敗的原因。閉合位置kkj無保護箱;圖中虛線表示正確的開機方式，即110kV中沙線775開關在后臺監視器或測控裝置上關閉，使遙控器關閉，關閉后位置繼電器KKJ激活并保持磁性，從而完成了“與門”充電狀態;同時具備位置不對應啟動重合閘的準備。

結束語

隨著社會經濟的快速發展，人們對供電可靠性的要求越來越高，對于具有雙回電源線路的110kV變電站都會配有備自投裝置與線路重合閘，兩者主要通過動作時間及相互間接線保證其配合，所以，不僅要保證線路保護裝置與備自投裝置之間的接線設計正確性，還要加強運行及維護，保證其有效配合。

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