提高发电厂单回出线重合闸成功率措施探讨

何得澜

摘 要：某电厂以110kV单回出线与系统连接，在线路发生瞬时性故障时，线路保护检同期重合闸均未成功。由此对线路保护重合闸条件进行分析，探讨合理调整保护装置及整定值、发电机调速器性能等方面，来提高线路保护重合闸成功率。

关键词：继电保护；重合闸；动作；措施；探讨

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.196

0 引言

电厂通过110kV单回线路与系统连接，线路长且处山区，常因雷击造成线路瞬时性故障跳闸。线路跳闸后，系统侧线路开关检无压重合成功，线路电压恢复，本侧发电机组甩负荷，母线电压频率随机组转速上升，重合闸同期条件不满足，本侧线路开关无法重合，影响电厂送出负荷。以下以一次线路保护动作实例，探讨线路检同期重合闸动作条件及改进措施。

1 线路保护动作概况

由保护动作报告及图1录波图可以看出，线路在0ms时刻发生C相瞬时性接地故障，约15ms线路两侧保护动作切除故障，1.2s线路对侧检无压重合，线路电压恢复。72ms本侧线路保护启动重合闸检同期，至跳位继电器动作持续30s后，重合闸同期条件仍不满足，于30073ms整组复归退出。

2 线路保护重合闸条件分析

当母线电压与线路电压实际频差小于0.11Hz，并保持足够的等待时间，可满足检同期重合闸频差、相角差条件。

检同期重合闸压差条件是110kV母线电压与线路电压均大于 0.75Ue。正常运行方式下，此压差条件必定满足。

3 母线电压频率变化趋势

如图1，检同期重合闸采用B相线路电压判别，母线电压、线路电压接近额定值。线路电压频率为系统频率50Hz，母线电压频率随机组甩负荷上升，随后调速器导叶开度缩小，母线电压频率下降，约15s完成一次周期调整。母线电压频率录波图如下：

如图2，线路开关跳闸后前15s，母线电压最高频率56Hz（平段波形受录波测量范围限制，实际最高达63.0Hz），最低约48.0Hz，最后回到51Hz。后期15s至30s母线电压频率向目标值50Hz调整，频率成逐渐下降趋势，在第30s频率降至50.4Hz。

4 提高線路重合闸成功率措施

通过以上分析，线路保护在重合闸启动后判同期条件时间30s内，母线电压频率未能有足够时间稳在500.11Hz以内，不满足检同期频差、相差要求，造成线路保护重合闸无法动作。可采取如下措施，来提高线路保护重合闸成功率。

（1）延长保护装置重合闸整组复归时间。保护装置检同期重合闸30s后整组复归，重合闸判同期条件时间太短，此时频率仍较高50.4Hz，无法满足同期条件。根据调速器甩负荷特性，在60s频率接近50Hz。延长保护装置重合闸等待时间，如取3分钟，待调速器频率继续向50Hz目标值调整稳定，可提高重合闸成功率。

（2）调整重合闸定值。检同期频差条件与相角差和重合闸动作时间有关，更改相角差和重合闸动作时间即可调整闭锁频差，按照线路保护整定规程，为保证开关可靠重合成功，同期相角差一般取20°～40°。如将相角差定值取40°，允许频差0.15Hz。如将重合闸动作时间由1.5s调整至1.0s，此时允许频差0.17Hz。可见，更改重合闸定值，可放宽同期条件，但整定应合理，需考虑设备、电网允许的冲击电流影响。

（3）优化调速器调节性能。在线路跳闸后，机组甩负荷，频率迅速上升，发电机断路器还在并网状态，发电机调速器调节模式由大网转并小网，调速器处孤网运行，频率跟踪调整的目标值为50Hz。通过优化调速器PID控制参数，使调速器调节快速稳定频率目标值，具备频率误差要求，可满足重合闸同期条件。

（4）另一种情况若电厂未开机，线路跳闸将全厂失电。重合闸方式选择检同期转检线路有压、母线无压重合方式，快速实现重合。

5 结论

发电厂单回线路保护重合闸，由于同期条件较难满足，其重合闸较难成功。通过延长检同期等待时间、合理调整重合闸定值，优化调速器性能等措施，可提高发电厂单回线路重合闸成功率。

参考文献：

[1]PSL 620D 系列数字式线路保护技术说明书[S].

[2]电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].