关于继电保护装置重合闸灯亮的浅析

何春

(广西电网有限责任公司南宁供电局，广西 南宁 530000)

关于继电保护装置重合闸灯亮的浅析

何春

(广西电网有限责任公司南宁供电局，广西 南宁 530000)

电力输电线路故障大部分都是单相接地，采用自动重合闸技术能极大地提高供电可靠性和电力系统稳定性。输电线路发生接地故障后，保护启动断开断路器，条件允许后进行重合闸启动。当重合闸启动后，保护装置面板上有指示灯表示发生重合闸。正常情况下，当保护跳闸后进行重合闸，保护装置重合闸灯会亮，但当手合、遥合、就地合后，重合闸不启动，重合闸灯不亮，但此时重合闸灯若点亮，说明此状态不正确，可能因为控制回路有问题或是重合闸灯回路选用的驱动继电不对应造成的，将会对电网运行监控造成混淆，影响电网稳定运行。

自动重合闸;单相接地故障;保护跳闸

1 引言

在电力系统中，输电线路是整个电网系统发生故障最多的地方，如何有效提高输电线路的供电可靠性，对电力系统的安全稳定运行具有重大意义[1]。

电力输电线路故障大多数为瞬时性故障，约占总故障次数的80%～90%以上，这些瞬时性故障大部分都是由雷电引起的绝缘子表面闪络、线路对树枝放电、大风引起的碰线、鸟害和树枝等物掉落在导线上以及绝缘子表面污染等原因引起，这些故障被继电保护动作断开断路器后，故障点去游离，电弧熄灭，绝缘强度恢复，故障自行消除。此时，如把输电线路的断路器合上，就能恢复供电，从而减少停电时间，提高供电可靠性。当然，输电线路也有少数由线路倒杆、短线、绝缘子击穿或损坏等原因引起的永久性故障，在线路被断开之后，这些故障仍然存在。此时，如把线路断路器合上，线路还要被继电保护动作断路器再次断开[2]。

在输电线路上采用自动重合闸技术，若重合闸于瞬时性故障，重合闸能成功；若重合于永久性故障，则重合后由继电保护再次动作断路器跳闸，重合则不成功，不会因为永久性故障而影响整个电网的运行。多年的运行实践表明，线路重合闸的动作成功率约在60%～90%之间。可见，在输电线路上采用自动重合闸后，不仅提高了供电可靠性，而且可提高系统并列运行的稳定性和线路输送容量，还可以纠正断路器本身机构不良、继电保护误动以及误碰引起的误跳闸[3]。保护装置面板上的重合闸指示灯能有效表明保护重合闸是否启动，为变电站运行监控系统监控电网稳定安全运行提供可靠依据，若重合闸指示灯运行状态不对应，将会影响变电站运行监控效果，影响电网稳定运行。

2 重合闸在电力系统中的作用

电力输电线路故障大部分都是外部因素引起的瞬时性单相接地故障，采用自动重合闸技术可极大地提高供电可靠性和系统稳定性。对暂时性故障而言，可迅速恢复输电线路供电，从而提高供电可靠性；对两侧电源线路而言，可提高电力系统并列运行的稳定性和可靠性，从而提高线路的输送容量[3]；并可以纠正由于断路器或继电保护误动引起的误跳闸，推动电网的发展。

3 重合闸方式及要求

3.1 重合闸方式

目前输电线路采用的重合闸方式主要有以下四种[4]：

(1)停用方式：线路上不管发生什么形式的故障，保护装置都断开三相断路器而不进行重合。

(2)单相重合闸方式：当输电线路上发生单相故障时，实现单相自动重合闸功能，使故障相断路器自动合上，如果故障是永久性故障时，当重合到永久性单相故障时，断开三相断路器并不再进行重合。当输电线路上发生相间故障时，断开三相断路器不进行自动重合，使故障快速隔离。

(3)三相重合闸方式：输电线路上不管发生什么形式的故障时，都可以实现三相自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开三相断路器并不再进行重合，将故障隔离。

(4)综合重合闸方式：当输电线路上发生单相故障时，可以实现单相自动重合闸功能，当重合到永久性单相故障时，如不允许长期非全相运行，则应断开三相并不再进行自动重合。线路上发生相间故障时，实行三相自动重合闸，当重合到永久性相间故障时，断开三相并不再进行自动重合。

3.2 自动重合闸装置基本要求

自动重合技术主要是通过继电保护装置实现的，保护装置功能必须满足相关运行要求，并能确保保护装置在实际运行过程中能可靠地实现自动重合闸功能，保证变电站稳定运行，相关要求如下：

(1)自动重合闸功能可结合控制开关位置与断路器位置不对应的原理进行起动。

(2)用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或将断路器投于故障线路上而随即由保护装置将其断开时，自动重合闸均不应动作。

(3)在任何情况下，自动重合闸的动作次数应符合预先的规定。

(4)自动重合闸动作后应自动复归。

(5)自动重合闸应能在重合闸后加速继电保护的动作。必要时，还应能在重合闸前加速其动作。当用控制开关合闸时，应采用加速继电保护动作的措施。

(6)当断路器处于不允许实现自动重合闸的不正常状态时，应能实现保证装置的自动重合闸闭锁[4]。

4 重合闸方式选用原则

重合闸方式的选择要结合变电站运行方式和相关技术要求决定的，必须遵循以下选用原则。

(1)重合闸方式必须根据具体的系统结构及运行条件，经过客观分析后选定。

(2)凡是选用简单的三相重合闸方式能满足具体系实际需要的，线路都应当选用三相重合闸方式。持别对于那些处于集中供电地区的密集环网中，线路跳闸后不进行重合闸也能稳定运行的线路，更宜采用整定时间适当的三相重合闸。对于这样的环网线路，快速切除故障是第一位重要的问题。

(3)当输电线路发生单相接地故障时，如果使用三相重合闸不能保证系统稳定，或者地区系统会出现大面积停电，或者影响重要负荷停电的线路上，应当选用单相或综合重合闸方式[5]。

5 重合闸控制回路及原理

自动重合闸主要是通过相关继电器和节点在满足相关条件后动作，实现回路接通，驱动断路器合闸回路实现的。重合闸起动原理如下：

图1 重合闸启动原理图

重合闸起动指的是重合闸时间元件开始计时。由原理图1可知：保护动作时，由分相跳闸继电器触点(1TJ-3TJ)起动重合闸继电器ZQJ并进行自保持，ZQJ励磁后通过其触点起动重合闸时间继电器4SJ，实现保护动作起动重合闸；断路器跳闸时(包括误跳)，跳闸位置继电器触点闭合(TWJA、TWJB、TWJC)也起动4SJ，实现断路器与控制开关KK位置不对应起动重合闸。不对应起动方式是所有重合闸的基本起动方式，保护起动方式是综合重合闸功能的需要，以及对不对应起动方式的补充[3,6]。

图2 重合闸原理图

由原理图2可知：利用充好电的电容器对重合闸继电器电压线圈放电来获得重合闸脉冲的方法，具有可靠防止多次重合，停用重合闸可靠等优点。当重合闸时间继电器4SJ起动时，其触点断开电容C的充电回路，避免多次重合的可能性。如果是多相故障，则三相跳闸固定继电器励磁使GJ闭合，于是，4SJ1滑动触点接通时，电容C对重合闸合闸继电器ZHJ放电，进行三相重合；如果是单相故障，则电容C通过4SJ2滑动触点对重合闸合闸继电器ZHJ放电，进行单相重合；ZHJ常开触点引入的目的是使ZHJ可靠动作。显然，LP处于位置1时，不论故障形式如何，均以4SJ1时限进行重合；LP处于位置2时，以4SJ1时限进行三相重合，以4SJ2时限进行单相重合；LP处于位置3时，不论故障形式如何均以4SJ2时限进行重合。对4SJ1与4SJ2时限的不同整定，可以实现重合闸装置的快重和慢重[4,7]。

6 许继保护重合闸灯分析及解决措施

6.1 许继保护重合闸灯分析

许继WXH-822A型保护装置主要应用在变电站低压侧，实现低压侧保护控制功能。图3为许继WXH-822A型保护装置的备用继电器BYJA启动重合闸灯回路图，如果短接JP1继电器的1和2，形成的回路表示是合闸回路；如果短接JP1继电器的2和3，形成回路表示的是跳闸回路。如果回路接通情况下，当断路器合闸时给保护装置一个合闸开入，正电从BYJ1A继电流过到D12，到JP1的2和1到达HXJ继电器，合闸指示灯亮。当断路器跳闸时正电从BYJ1A继电器流过到D12，到JP1的2和3到达TXJ继电器，跳闸指示灯亮。断路器合闸和跳闸指示灯回路主要是通过备用继电器BYJA接通。如果保护装置在现场运行时，JP1继电器的1和2若短接，不管是保护合闸、手动合或是远方遥控合闸装置重合闸灯都会接通，这将给电网运行监控造成混淆，不利于变电站监控，须对其进行改进，以达到变电站运行监控要求，保证变电站安全稳定运行。

图3 许继WXH-822A型重合闸灯回路图

6.2 许继保护重合闸灯点解决措施

许继WXH-822A型保护装置在变电站运行现场中出现在进行手跳、远跳断路器情况下会点亮装置面板上的重合闸灯情况，混淆了电网运行监控准确性，出现这种情况主要原因为：WXH-822A型保护装置的重合闸灯设置为采用硬接点启动方式，当备用1出口继电器动作后，重合闸灯回路接通，装置面板重合闸灯点亮，而手动合闸、远方遥控合闸通过驱动备用1出口。正常运行情况继电保护装置运行规程规定手动跳闸、远方遥控跳闸不需要启动重合闸灯，如果启动将会造成电网监控混乱，不利用变电站运行。针对重合闸启动原理及重合闸灯回路图提出以下解决措施，即将手动合闸、远方遥控合闸方式下的重合闸灯回路切断，或在保护装置内设置为手动合闸、远方遥控合闸后不启动备用1出口，具体方法为：

(1)将保护装置背面的信号插件拔出，然后拆除插件上的JP1备用继电器的跳线即可断开重合闸灯点亮回路。

(2)在保护装置整定整定模块里的出口设置功能模块，将序号为15遥跳手跳重动备用1前面的勾去掉即可设置为手动合闸、远方遥控合闸不经备用出口1启动。

通过设置重合闸灯点亮回路，使手动跳闸、远方遥控跳闸不启动重合闸灯，为电网运行监控提高可靠保障。

7 总结

自动重合闸技术极大地提高电网供电可靠性和系统稳定性，当系统发生瞬时故障时可以通过自动重合闸方式实现输电线路的恢复。保护装置重合闸指示灯是判断重合闸是否发生的有效依据，为变电站运行维护提供判断标准。本文首先介绍电网系统的故障类型；其次详细介绍自动重合闸在电网中的作用及重合闸原理、方式及选用原则；最后详细分析许继保护装置重合闸灯接通方式及装置现场应用中的解决方案，有效保证电网运行监控可靠进行。

[1] 郑辉忠.基于电力系统自动重合闸保护装置地探讨[M].工艺与设备，2010,9.

[2] 邓健铿.重合闸在继电保护中的作用[J].中国高新技术企业，2012,6.

[3] 韩萧,赵国宇,韩洁,等.重合闸误动作原因分析与防范措施[M].电力系统保护与控制,2010,12.

[4] 黄强,王惠蔷.关于提高电网重合闸成功率的分析[J],科技论坛,2012,9.

[5] 袁越,张保会.电力系统自动重合闸研究的现状与展望[J].中国电力.1997,10.

[6] 刘飞，于兆龙.浅谈电力系统继电保护装置基本知识[M].中国科技博览,2012,2.

[7] 蒋巧林.电网110kV系统重合闸现状分析和改造[M].广东电力,2005,8.

收稿日期：2015-07-26

Analysis on the Lamp being Light When Relay Protector Reclosing

HEChun

(Nanning Power Supply Bureau,Guangxi Grid Co.,Ltd.,Nanning 530000,China)

Most power transmission line faults are single-phase to earth.If automatic reclosing technology is adopted,power supply reliability and power system stability can be greatly inereased.When earth fault in the trausimission lines appears,the protection starts to turn off the circuit breaker.the reclosing starts after the condition is allowed.After the reclosing starts,the indicating lamp on the protector bourd shows reclosing.In normal conditions,the reclosing happens after protection trip,the reclosing lamp of the protector can turn on,but the reclosing lamp can not turn on by hand closing,remote closing,local closing when the reclosing does not start.If the reclosing lamp turn on at the same time,it shows that the state is not correct.There is something wrong with the control loop or driven relay used the reclosing lamp loop is not crresponding.This will cause confusion to the grid operation control,affecting grid stability operation.

automatic reclosing; single-phase earht fault;protection trip

2015-08-07

1004-289X(2016)05-0005-04

TM77

B

何春(1984-)，男，继电保护工程师，从事继电保护等方面工作。