據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電力系統(tǒng)中，80%～90%以上的輸電線(xiàn)路故障是瞬時(shí)性故障。在輸電線(xiàn)路發(fā)生故障后，采用自動(dòng)重合閘裝置快速重合，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施。在高壓輸電線(xiàn)路中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)情況，重合閘功能由線(xiàn)路保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，或由斷路器保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，這就要求線(xiàn)路保護(hù)裝置和斷路器保護(hù)裝置在定值整定、二次接線(xiàn)、裝置設(shè)置等方面實(shí)現(xiàn)很好的配合，如果配合不當(dāng)，就可能出現(xiàn)重合閘異常動(dòng)作的情況。

本文介紹一起某220kV變電站220kV線(xiàn)路重合閘異常動(dòng)作行為，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況及保護(hù)裝置重合閘動(dòng)作邏輯，分析重合閘異常動(dòng)作的原因，提出保護(hù)之間相互配合的驗(yàn)證方法和整改措施。

1 事件基本情況

1.1 事件發(fā)生前的運(yùn)行方式

220kV某變電站為擴(kuò)大內(nèi)橋接線(xiàn)，正常運(yùn)行方式下，220kV進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回232斷路器、內(nèi)橋223斷路器、內(nèi)橋212斷路器、220kV進(jìn)線(xiàn)Ⅱ回231斷路器均處運(yùn)行狀態(tài)。220kV 1號(hào)、3號(hào)主變高、中壓側(cè)中性點(diǎn)接地運(yùn)行，2號(hào)主變高、中壓側(cè)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。主接線(xiàn)如圖1所示。

1.2 220kV雙回進(jìn)線(xiàn)保護(hù)配置情況

1）線(xiàn)路主一保護(hù)型號(hào)為CSC—103D，重合閘方式為綜重；2）線(xiàn)路主二保護(hù)型號(hào)為CSC—103BN，重合閘方式為綜重；3）231、232斷路器保護(hù)型號(hào)為CSC—121A。

圖1 220kV某變電站主接線(xiàn)

2018年12月，某電力調(diào)度控制中心主動(dòng)評(píng)估了主網(wǎng)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)后，給出220kV某變電站雙回進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路重合閘由單重方式更改為綜重方式可提高地區(qū)電網(wǎng)供電可靠性的結(jié)論，并安排專(zhuān)業(yè)人員在條件具備時(shí)及時(shí)進(jìn)行實(shí)施。現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)路重合閘沿用原“采用兩套線(xiàn)路保護(hù)重合閘出口，斷路器保護(hù)重合閘不出口”的方式。

兩套線(xiàn)路保護(hù)裝置的重合閘方式均由單重方式更改為綜重方式，重合閘出口投入。斷路器保護(hù)的重合閘為配合線(xiàn)路保護(hù)也設(shè)置為綜重方式，重合閘出口未引出。更改重合閘方式后保護(hù)檢驗(yàn)人員對(duì)裝置逐套進(jìn)行了整組傳動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作異?，F(xiàn)象。

1.3 事件發(fā)生經(jīng)過(guò)

2019年4月19日11:35，220kV進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回線(xiàn)路故障跳閘，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)動(dòng)作情況繪制動(dòng)作時(shí)序見(jiàn)表1。

表1 進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回保護(hù)動(dòng)作時(shí)序

從表1可見(jiàn)，進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回發(fā)生B相瞬時(shí)性故障，線(xiàn)路主一、主二保護(hù)動(dòng)作跳B(niǎo)相后，斷路器保護(hù)跟跳三相，斷路器三相分位，由于線(xiàn)路保護(hù)投入綜重方式，主一、主二保護(hù)重合閘動(dòng)作，合閘于永久性故障后加速動(dòng)作跳閘并閉鎖重合閘。

經(jīng)調(diào)取線(xiàn)路保護(hù)故障錄波，分析斷路器保護(hù)有溝通三跳開(kāi)入，導(dǎo)致斷路器保護(hù)發(fā)跟跳三相命令，斷路器三相跳閘。保護(hù)有溝通三跳開(kāi)入但因線(xiàn)路保護(hù)使用綜重方式，不影響故障后線(xiàn)路重合閘動(dòng)作。

事故發(fā)生后，初步判斷進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回重合閘動(dòng)作行為異常，線(xiàn)路主一、主二保護(hù)定值單重合閘方式為綜重方式，線(xiàn)路B相發(fā)生單相瞬時(shí)性故障，斷路器實(shí)際動(dòng)作為三跳三重，不符合綜重方式的動(dòng)作邏輯。

2 事件原因分析

事件發(fā)生后，專(zhuān)業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回232斷路器保護(hù)裝置重合閘一直處于“充電中”狀態(tài)，重合閘“充滿(mǎn)電”燈不亮。經(jīng)檢查定值單，該斷路器保護(hù)定值中重合閘方式為綜重方式，裝置設(shè)置的重合閘方式軟壓板也為綜重方式，但是在裝置壓板狀態(tài)界面中顯示綜重方式最終壓板為未投入狀態(tài)。軟壓板定值通知單見(jiàn)表2，裝置軟壓板狀態(tài)如圖2所示。

表2 軟壓板定值通知單

圖2 裝置軟壓板狀態(tài)

220kV進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回232斷路器保護(hù)裝置型號(hào)為CSC—121A，該型號(hào)的斷路器保護(hù)裝置重合閘方式的選擇由軟壓板和重合閘方式開(kāi)入、以“與”的方式實(shí)現(xiàn)，即只有當(dāng)相應(yīng)軟壓板和重合閘開(kāi)入均為“投入”狀態(tài)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的重合閘方式功能。因此懷疑重合閘方式的開(kāi)入可能有問(wèn)題。

經(jīng)對(duì)照裝置廠(chǎng)家出廠(chǎng)白圖（見(jiàn)圖3）和裝置背板接線(xiàn)及端子排接線(xiàn)（見(jiàn)圖4），發(fā)現(xiàn)裝置開(kāi)入插件的正極公共端短接至8X4-a8，對(duì)照廠(chǎng)家白圖可確定重合閘開(kāi)入方式為單重方式。軟壓板投入綜重方式，而重合閘方式的開(kāi)入為單重方式，兩者不對(duì)應(yīng)，最終重合閘不能充電，故一直顯示“充電中”狀態(tài)。

圖3 廠(chǎng)家出廠(chǎng)白圖

由以上分析可以得出，線(xiàn)路保護(hù)屏端子排至裝置背板接線(xiàn)錯(cuò)誤是導(dǎo)致該變電站進(jìn)線(xiàn)Ⅰ回重合閘異常動(dòng)作的主要原因。

圖4 斷路器保護(hù)裝置重合閘開(kāi)入接線(xiàn)

根據(jù)保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū)，斷路器輔助保護(hù)在重合閘未充電的情況下，任何故障線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作后均由斷路器保護(hù)邏輯判斷是否滿(mǎn)足溝通三跳條件，若滿(mǎn)足則溝通三跳觸點(diǎn)閉合，此時(shí)輔助保護(hù)失靈保護(hù)啟動(dòng)，收到跳閘命令時(shí)還有溝通三跳信號(hào)，且任意相有電流，則瞬時(shí)重跳三相。

經(jīng)檢查，斷路器輔助保護(hù)瞬時(shí)重跳出口經(jīng)壓板8LP6、8LP7的分相跳閘出口至操作箱的分相保護(hù)跳閘，斷路器輔助保護(hù)觸點(diǎn)聯(lián)系如圖5所示。

綜上所述，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生單相故障時(shí)，線(xiàn)路主一、主二保護(hù)裝置動(dòng)作行為正確，均為故障相動(dòng)作出口，由于斷路器保護(hù)重合閘未充電，溝通三跳觸點(diǎn)閉合，在線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作時(shí)滿(mǎn)足了瞬時(shí)重跳三相功能動(dòng)作邏輯，斷路器保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)斷路器三相，因線(xiàn)路保護(hù)重合閘為綜重方式，三相跳閘后重合閘不閉鎖，經(jīng)延時(shí)后重合閘動(dòng)作合上三相。

圖5 斷路器輔助保護(hù)觸點(diǎn)聯(lián)系

3 暴露的問(wèn)題及整改措施

3.1 暴露的問(wèn)題

1）繼電保護(hù)人員對(duì)特殊保護(hù)配置情況下各保護(hù)間的配合認(rèn)識(shí)不足：①在開(kāi)展重合閘方式變化調(diào)整時(shí)，對(duì)未使用出口的斷路器保護(hù)重合閘重視不足，僅按照定值單調(diào)整了斷路器保護(hù)重合閘軟壓板投退，而忽視了對(duì)外部重合閘開(kāi)入接線(xiàn)的調(diào)整；②斷路器保護(hù)定值更改后，對(duì)斷路器保護(hù)重合閘一直在“充電中”，且重合閘“充滿(mǎn)電”燈不亮的現(xiàn)象未認(rèn)為異常。

2）檢驗(yàn)工作中未采用多套保護(hù)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試，未發(fā)現(xiàn)斷路器保護(hù)功能與線(xiàn)路保護(hù)配合存在問(wèn)題。在線(xiàn)路主一、主二保護(hù)單獨(dú)進(jìn)行整組試驗(yàn)時(shí)均能正常實(shí)現(xiàn)綜重功能，未能發(fā)現(xiàn)在斷路器保護(hù)裝置同時(shí)投入運(yùn)行的情況下的單相故障三跳三重的異常現(xiàn)象。

3.2 整改措施

1）按斷路器保護(hù)定值中重合閘軟壓板設(shè)置為綜重，背板接線(xiàn)改接為綜重開(kāi)入（現(xiàn)場(chǎng)將斷路器保護(hù)裝置單重方式的開(kāi)入至8X4-a8接線(xiàn)取消，改為綜重開(kāi)入，即將裝置開(kāi)入插件的正極短接至8X4-a12）后，斷路器保護(hù)重合閘功能正常，充電完成。

2）定檢過(guò)程中開(kāi)展單套保護(hù)的調(diào)試作業(yè)驗(yàn)證保護(hù)功能及相關(guān)二次回路的正確性，開(kāi)展整組傳動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，必須將二次設(shè)備恢復(fù)到正常運(yùn)行時(shí)的工況，將線(xiàn)路主一保護(hù)、線(xiàn)路主二保護(hù)、斷路器輔助保護(hù)電流回路串聯(lián)，投入全部保護(hù)功能及出口壓板，模擬故障量需要加入所有的保護(hù)裝置進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，真實(shí)地反映出實(shí)際運(yùn)行時(shí)的情況，通過(guò)整組試驗(yàn)驗(yàn)證保護(hù)之間的配合、動(dòng)作邏輯是否正確。

3）繼電保護(hù)定值更改工作需進(jìn)行全面驗(yàn)證，確保裝置實(shí)現(xiàn)所需功能，定值更改工作完成后需觀(guān)察裝置各運(yùn)行燈是否正常、重合閘充電燈是否點(diǎn)亮，是否與定值單要求一致等。

4 結(jié)論

220kV某變電站220kV線(xiàn)路重合閘異常動(dòng)作的原因在于，線(xiàn)路運(yùn)行方式改變后，線(xiàn)路保護(hù)裝置和斷路器保護(hù)裝置只更改了裝置內(nèi)部控制字，未考慮線(xiàn)路保護(hù)和斷路器保護(hù)之間的配合問(wèn)題，外部回路接線(xiàn)未做更改。這起重合閘異常動(dòng)作的事件，提高了繼電保護(hù)人員對(duì)線(xiàn)路保護(hù)和斷路器保護(hù)之間配合的認(rèn)識(shí)。

此次事件為以后繼電保護(hù)裝置改造、定值更改積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，可有效避免類(lèi)似事件的再次發(fā)生，保證了線(xiàn)路保護(hù)動(dòng)作的正確性。

本文編自2022年第5期《電氣技術(shù)》，論文標(biāo)題為“220kV斷路器重合閘異常動(dòng)作行為分析”，作者為劉云。