500kV线变串中开关保护重合闸浅析摘要:本文主要讨论了线变串中开关保护的重合闸问题并针对此问题以苏州车坊500kV变电站一线变串为例进行分析，提出改进方法 关键字：线变串，重合闸，中开关引言：二分之三接线方式具有较高的供电可靠性和运行调度的灵活性，所以该接线方式广泛应用于大型发电厂和变电站超高压配电装置在 这种接线方式下中开关保护的重合闸问题，对继保和运行都很重要，特别是线一变串中开关保护的重合闸，它将影响到变压器和电网稳定运行通过对线一变串中开关保护重合闸问题的分析，找出存在的问 题，提出改进方法，阐述其在现场运行中的优、缺点1、二分之三接线断路器保护的优缺点二分之三接线方式就是每两个回路用三台断路器接在两组母线 上，即每一回路经一台断路器接至一组母线，两回路间又设一台联络 断路器，形成一串.所谓线变串就是由线路、变压器组成的完全串， 线线串就是由线路和线路组成的完全串正常运行时，三台断路器都 闭合，形成多环形供电，因此当母线发生故障时，即使跳开了与该母 线相连接的所有断路器，也不会造成任何回路的停电，同时对任何断 路器的检修都不会造成回路停电这种接线使用的保护设备较多，二次控制接线和继电保护配置都 比较复杂，并且继电保护整定复杂，给运行、继电保护及自动装置的 投退带来了诸多不便。
因为故障时必须同时跳开两组断路器，但只应 先重合一组断路器，另一组断路器只有在判定先重合的断路器重合成 功之后再进行合闸;如果先重合的一组断路器重合失败，另一组断路 器应禁止再合闸当一台半断路器接线的线路保护采用的双重化主保 护各带专用重合闸时，处理两个断路器的先合后合问题及其二次回路 接线必然相当复杂，也将给运行维护、现场试验等带来困难，因而影 响继电保护的运行安全合理的配置是用专用的独立完整的重合闸保 护装置控制被控断路器线路主保护装置只负责保证跳闸的可靠性， 即单相故障时给故障相的断路器发单相跳闸令，多相故障时给断路器 发三相跳闸令是否允许重合闸，在什么条件下允许进行重合闸等等， 唯一地只与断路器保护有关采用独立的断路器重合闸装置可以显著 简化相关二次回路，而且联接关系清楚，减少在试验和检修工作过程 中可能的人员过失重合闸问题对线变串中开关保护尤其重要，因为线变串中开关同 时肩负对线路、变压器送电任务，而在变压器故障时，不允许中开关 对变压器重合，故中开关重合闸通常是退出的，但是中开关的重合闸 退出后，路单相故障时可能导致中开关非全相运行，对变压器和 电网稳定运行有影响2、分析线一变串中开关保护的重合闸以下以苏州车坊500 kV变电站一线一变串为例，其一次接线图如 下，后面的分析、讨论都以该图为基础。
图1：一次接线图如图1所示: 5033, 5032开关送苏坊5214线，5032,5031开关送#1 主变;5032为中开关，5031, 5033为边开关正常方式为5031, 5032, 5033开关合环运行苏坊5214线线路保护为双配置，三个开关采用 南瑞的RCS-921A断路器失灵保护及自动重合闸装置5032开关的动 作既受线路保护的控制，又受断路器保护的控制线路的两套主保护 定值都要求本装置的重合闸退出，采用断路器保护重合闸5032断路器保护RCS-921A定值整定:重合闸软压板退出，控制 字投不一致保护、不一致经零负序（当该控制字为1时不一致保护经零 序电流或负序电流开放）;不一致零序过流定值为0.1A，不一致负序过 流定值为0.1A装置采用自产零序电流即:3IO=IA十IB+IC（矢量运 算），在正常运行时310和负序电流值很小（不平衡电流的存在），定值 整定时己经考虑躲过了，因此不会影响保护判断;在非全相运行时， 当零序电流或负序电流值大于整定值时不一致动作RCS921A断路 器三相不一致保护的逻辑:当不一致保护投入，任一相TWJ动作，且 无电流时，确认为该相开关在跳闸位置，当任一相在跳闸位置而三相 不全在跳闸位置，则确认为不一致。
不一致可经零序电流或负序电流 开放，由软件控制字控制其投退图2：保护逻辑回路方程图三相不一致保护的逻辑回路方框图2所示:TWJA, TWJB, TWJC 分别表示A,B,C三相的跳闸位置继电器的接点输入，A,B,C三相电流 中相电流＞0.06ln （CT变比为4000/1 ln=1A）时判为该相有流2.1线路 单相瞬时故障2.1线路单相瞬时故障当苏坊5214线线路发生单相瞬时故障时，由苏坊5214线线路保 护动作发出单相跳闸令， 5032, 5033开关单相跳闸， 5033单跳后重 合成功此时，虽然5032开关保护重合闸充好了电，但重合闸压板 退出且重合闸装置沟通三跳的功能控制字退出，造成5032开关的非 全相运行，此时，5032开关只有依靠三相不一致保护动作跳闸，但 不能保证其可靠动作因为当运行负荷小于34.6万千瓦即流过5032 开关单相的电流小于400A，二次电流值小于不一致零负序过流定值 (400/4000=0」A),所以在单相瞬时故障时，三相不一致保护不会动作， 将导致5032开关非全相运行，会影响电网的稳定运行若5032开关 非全相时的不一致零负序过流值大于定值O.IA，将由三相不一致保护 出日跳开5032开关。
在 5031 或5033开关检修时，苏坊5214线线路 单相瞬时故障时，线路保护动作发出单相跳闸令， 5032开关跳开故 障相，因重合闸退出，若三相不一致保护不能启动，使5032开关非 全相运行，对#1主变及电网稳定运行有影响2.2线路单相永久性故障时在苏坊5214线线路发生单相永久性故障时，由苏坊5214线路保 护发出单相跳闸令，使5032, 5033开关单相跳闸， 5033开关经延时1 秒后重合，重合于故障后，线路保护发三跳令，加速跳开5032,5033 三相开关，对系统运行无大的影响，在5033开关检修时，博I回线 路单相永久故障时，线路保护动作发出单相跳闸令， 5032开关跳开 故障相，因重合闸退出，不重合，对侧开关重合不成功再次跳闸，此 时，本侧三相不一致保护不可能启动，使5032开关非全相运行送空 线路2.3线路两相及以上故障时 在1回线线路发生两相及以上故障时，线路保护直接发出三跳令，不 会出现单相跳闸情况2.4变压器故障时 #1变压器故障时，无论主保护还是后备保护动作，均发永跳令，闭锁 重合闸使5031, 5032开关三相永跳，不会出现非全相运行的情况， 对变压器和电网稳定均无影响。
3、改进方法从以上分析中可以发现，线一变串的中开关保护重合闸退出时， 路发生单相故障的情况下，将有可能对电网稳定运行造成不必要 的影响根据断路器保护逻辑原理及现场实际情况，提出以下改进方 法3.1方法一在中开关保护原定值的基础上，投入重合闸装置沟通三跳的功能 控制字，使其具有沟通三跳的功能，且中开关的重合闸方式开关停用、 重合闸出口压板退出路单相故障时，保护动作发单相跳闸令时，直接使中开关三 相跳闸不重合;而线路边开关5033开关按原方式加用重合闸，单相跳 闸后单相重合，若重合于永久故障时三跳不重合此时可根据边开关 5033的重合结果，决定是否合上中开关5032若边开关5033重合成 功，则可合上中开关5032;若线路为单相永久性故障时，边开关5033 开关重合不成功，则中开关5032就不需再合闸3.2方法二在中开关保护原定值的基础上，将控制字投不一致保护和不一致经零负序整定为“0"，使不一致不经零序电流或负序电流开放的控制路单相故障时，任一相TWJ动作，且无电流时，确认为该相开关 在跳闸位置，当任一相在跳闸位置而三相不全在跳闸位置时，不一致 保护动作使中开关5032三相跳闸不重合，边开关5033按原来的情况 跳合，此时避免了中开关5032的非全相运行。
根据边开关5033开关 重合的情况，决定是否合上中开关50323.3方法三投入中开关5032保护的重合闸功能，一变串合环运行时，5062开关保护整定为:“投重合闸”、“投TWJ起动单重”、“投单重方式”以及“后合固定”（使中开关5032固定迟后于边开关5033重合）控制字均置+1;，当线路单相故障时，线路保护发单跳令，边开关、中开关 跳闸后，可进行重合边开关5033先重合，若成功，则中开关5032 随即重合，避免中开关5032的非全相运行4、结论方法 1, 2 的优点是比较简单，变压器的运行方式也不受限制， 只是在边开关重合成功后需要人为合上中开关，要求变电站必须有人 值班方法3的优点是简单、可行，边开关重合成功后保护自动后合 中开关，不需人为干预合中开关，但对变压器的运行方式有一定的限 制，当变压器边开关因故停电时，应避免经中开关供#1主变运行，以 防止线路单相故障时，中开关单相跳闸后变压器出现非全相运行建 议采用方法3，因为在变电站综合自动化的趋势下方法3可行性更强， 更便于保护设备的统一管理、维护，特别是在变电站不断增加的今天，。