220kV线路重合闸运行分析

罗 虎 张双梓 丁红东 齐 征 胡建飞

（南阳供电公司，河南 南阳 473000）

220kV线路配双套微机型保护时，应将两套重合闸的方式开关置于同一位置（例如投单相方式时，两套重合闸均置单相位置），正常运行时两套保护重合闸压板均应投入。当两套重合闸中任一套有问题时，不允许改变重合闸的方式开关位置，只断开有问题重合闸的压板。

实际操作时，由于各保护厂家对重合闸逻辑的设计并不完全相同，在重合闸的投退中操作也存在差异。探讨清楚双套保护重合闸配合的关系，才能正确的投退重合闸，避免由于压板投退原因引起线路故障时开关不正常动作。

线路保护的自动重合闸装置应满足按预定方式重合的要求，对单相重合闸方式，应满足在线路断路器因故单相跳闸后自动重合一次的要求。按电力部颁发的《微机继电保护技术规程》要求，新建或改建的高压线路保护一般宜采用两套微机保护来满足双重化的要求。

一般来说，220kV重合闸都是使用线路保护的重合闸，由线路保护完成选相重合闸重合操作箱出口。

1 双套重合闸之间相互起动与闭锁

重合闸使用的早期阶段，由于厂家对重合闸设计思路不同，并且设计程序不同，可能会造成重合过程中的时间相差较大，为避免断路器在两套重合闸的作用下有先后重合的可能性，或者向故障线路连续重合，防止在保护动作跳闸后重合闸多次发合闸脉冲、损坏断路器对电网稳定造成破坏，采用了3个措施：①两套线路保护的重合闸只投运一套，将另外一套的重合闸出口压板打开，两套重合闸把手打至相同位置；②两套重合闸有相互闭锁开入；③为保证一套重合闸正确动作，将两套保护的起动回路交叉分别接到两套重合闸。这样任一套保护都可以去起动重合闸，区别是一套重合闸可以出口，另外一套重合闸脉冲至压板不出口，实现相互起动。如果任一套保护三跳或者永跳或者沟通三跳条件满足，在保护出口的同时，闭锁自身重合闸，在通过闭锁重合闸压板去闭锁另外一套保护的重合闸，实现相互闭锁。

1.1 双套重合闸均正常运行时，其故障选相、跳闸、重合出口

220kV线路微机保护装置中各保护部分都有独立选相能力，各保护均不需要ZCH装置选相出口。在微机保护装置中设置 ZCH仅为了和装置内各保护配合及使用其合闸部分。

重合闸的起动方式一般分为两种：①保护起动；②断路器位置不对应起动，主要防止断路器偷跳。

重合闸装置的组成元件一般为：①重合闸的起动元件；②延时元件，指重合闸重合时间；③合闸脉冲；④执行元件。

XX厂家的ZCH选单相重合出口过程如图1所示。

图1

200kV微机任一套保护三跳或者永跳，所对应断路器三跳，另外一套保护无论什么性质，都有TJQ或者TJR将另外一套重合闸放电；并且由于断路器的操作箱是两套保护公用一个操作箱，所以有任一套保护所动作于相应的三相跳闸线圈，其三相跳位闭锁重合出口回路。

所以，两套保护如果选相元件动作不一致，一套保护选单相跳闸另一套保护选三相跳闸，则三跳优先，单跳重合闸不出口且不充电。

1.2 是否存在先后重合可能，有否向故障点连续重合可能

一条线的两套保护装置中的重合闸同时都投入运行，即重合闸实现双重化，为避免两套重合闸装置出现不允许的两次重合闸，每套装置的重合闸在发现另一套保护已将断路器合上后，立即放电并闭锁本装置的重合闸。

1）若两套重合闸都具有检测断路器合上后放电逻辑。两套重合闸都可以同时投入，重合方式、重合闸动作时间设定一致。如果有一套重合闸出口先合，另一套检查到断路器已经合上，立即放电不合，从而不会二次重合。

2）如果一套重合闸具有检测断路器合上后放电逻辑，另一套不具有，可以将具有检测断路器放电逻辑的重合闸时间整定稍长。

3）若两套重合闸都不具备上述逻辑，可以使用一套重合闸出口触点输给另一套重合闸的“闭锁重合闸开入”，使后发合闸令的重合闸放电不合。但是这样增加了两套保护屏之间的连接线，造成二次回路相应复杂化。

重合闸双重化之前，在实际接线中常用的是第三种措施。

微机保护成熟后，由于重合闸时间为计数器计数，可以整定一致，这样可以从时间上避免二次重合，并且在重合闸逻辑中都有重合闸合闸脉冲有立即放电的回路，一般来说第一套重合闸重合于永久性故障后，保护再发跳闸令，到断路器真正断开，至少有40ms以上的时间。这样就是有少许误差，也不会造成二次重合。并且两套重合闸之间有任一套重合脉冲发出即闭锁另外一套重合闸的措施。确保线路发生瞬时故障时重合闸只发一次重合闸脉冲。

1.3 一套保护三跳或者永跳开出后，对另一套保护重合闸有何影响

200kV线路双套保护任意一套保护三跳或者永跳开出，都将本身重合闸和另外一套重合闸放电。这样断路器三跳后，重合闸不再重合。

XX1厂家的操作箱，如图2所示。

图2

XX2厂家的操作箱，如图3所示。

图3

2 方式把手的不同设计思想

方式把手打停用时，是否需要沟通三跳或软件内部沟通三跳。

一般来说，保护厂家设置的重合闸把手位置接点基本一致，个别作用不同见表1。

1）XX1厂家的重合方式把手在停用位置实现软件内部沟通三跳，如图4所示。

2）XX2厂家的重合方式把手在停用位置实现软件内部沟通三跳，如图5所示。

表1

图4

图5

与保护装置的 BDJ（保护动作）串联然后连到操作箱的三跳回路。

3）XX3厂家的重合方式把手在停用位置实现软件内部沟通三跳，如图6所示。

图6

4）XX4厂家的重合方式把手在停用位置，直接沟通三跳，如图7所示。

图7

3 相关压板的操作

从保护厂家原始图纸看，保护屏上设置沟三压板主要是开出到另一套保护重合闸用，实现沟三跳闸时同时闭锁两套重合闸且两套重合闸同时三跳不重合。由于各厂家重合闸把手切至停用位置都能实现重合闸沟三接点输出，所以一般来说，沟通三跳压板不再设置。

3.1 沟通三跳

1）以XX厂家保护中“沟通三跳”压板操作问题

“沟通三跳”压板是个开关量压板，投入后对LFP-90l保护装置中的重合闸装置进行放电闭锁，同时在软件上将沟三回路接通，使任何故障时保护都发三跳令。当线路停用重合闸时，需投入该压板，以确保任何故障下保护都三跳不重合。

以下是“沟通三跳“压板如何操作的几种情况。

（1）1条线路仅使用1套重合闸：重合闸投入时，“沟通三跳”压板打开；重合闸停用时，“沟通三跳”压板投上，确保任何故障都三跳。

（2）1条线路使用两套重合闸，且两套均投入时，“沟通三跳”压板打开。

（3）1条线路使用两套重合闸，且两套均停用时，“沟通三跳”压板投上，确保任何故障都三跳。

（4）1条线路使用两套重合闸，1套投入，1套停用时，“沟通三跳”压板打开。此时，若“沟通三跳”压板投入，单相故障时901保护将发三跳令，因此如未停用的重合闸若运行在“单重”方式下，将被导致无法重合。

2）其他保护“沟通三跳”压板操作问题

（1）以500kVXX变电站 220kVXX线为例：XX1厂家保护，如图8所示。

图8

说明：PSL-603保护中GTSTJ为重合闸装置内部软沟三接点，与1LP22串联开出到另外一套重合闸的闭锁回路。一般不用。1D52端子未接线。

以XX1厂家保护，如图9所示。

说明：WXH-802保护中GTST-1为重合闸装置内部软沟三第一副接点，与1LP27串联开出到另外一套重合闸的闭锁回路。一般不用。端子未接线。

图9

（2）XX1厂家保护无沟三压板。重合闸把手切停用位置，实现软沟三输出。

（3）运行时的操作事项：若需停用其中的一套重合闸时，为防止误闭锁另一重合闸，应只将停用的重合闸出口压板退出，两个重合闸把手应在单重位置保持一致；如果停用两套重合闸，应先投入两个线路保护屏上的沟三压板。再退出两套重合闸出口，两个重合闸把手切至停用。投入两套重合闸时，应先将两个重合闸把手切至单重（或者相应位置），投入重合闸出口压板，再退出两个线路保护屏上的沟三压板。

3.2 重合闸时间控制

重合闸要满足系统稳定的要求，所以重合闸必须按照系统稳定要求选择最佳重合时间。在最佳重合闸时间重合，可以得到最大的减速面积，有利于暂态稳定。最佳重合闸时间可以通过暂态稳定计算确定，这样就固定了重合闸时间。作为单相重合闸的时间整定一般都为1s。

对于220kV线路保护重合闸的时间设定有：三重长延时、短延时；单重长延时、短延时。长延时一般为3s，一般是线路高频保护退出时和后备保护配合使用。短延时一般为1s，与线路高频保护投入时配合使用。

国内保护厂家重合闸的充电时间基本都是15s。

3.3 起动重合闸（或重合闸起动），相互起动是否需拆除

对于220kV双套重合闸的设计思路，各厂家也不一样。

XX1保护厂家对220kV保护重合闸设计思路，以双重化保护运行方便为原则，希望两套重合闸与保护同步运行。当两套保护同时运行，故障跳闸后判跳开相有流就放电，也就是后合的重合闸就不会合闸了。如图10所示。

图10

XX2保护厂家CSL-100系列只判别自身单跳或者三跳满足就起动重合闸，不检测故障相是否有电流，在重合闸起动后，未发重合命令前，不断检测有无闭锁重合闸开入，若有，则计数器清零放电，如图11所示。

图11

XX3保护厂家重合闸设计相应简单化，只判别自身单跳或者三跳满足就起动重合闸，不检测故障相是否有电流，在重合闸起动后，未发重合命令前，不断检测有无闭锁重合闸开入，若有，则计数器清零放电。如图12所示。

图12

XXX4保护厂家设计，与其他保护配合使用时，本装置重合闸在检测到线路有电流时（对应单重为起动重合闸相别，对于三重方式为任意相有流），则认为其他重合闸重合，本装置重合闸返回并放电。

图13

综上所述，不同保护厂家的重合闸与保护配合时，有的保护厂家设计有重合闸动作去闭锁其他保护厂家重合闸的开入措施。这是不合理的。

4 结论

220kV线路中双套相同或者不同厂家微机保护中的重合闸并列投用的方案是可行的，完全可以满足电网对重合闸的要求，即按预定的方式进行重合；且对于不同厂家双套保护的配合，其双套重合闸之间的互相起动可以完全拆除，由于部分保护厂家设计的220kV线路保护中的重合闸装置自身不具备检测断路器是否合上的逻辑，造成了双套保护所配备的重合闸之间不可能完全独立的局面，建议部分保护厂家采取措施，使重合闸装置具备检测断路器是否却已合好的逻辑，就可以真正实现双套重合闸之间的完全独立。