500kV线路重合闸故障分析与处理

王姣

摘要：文章对500kV线路单相接地故障重合闸不成功的原因进行分析，并提出调整两侧重合闸的定值时限的方法，使两侧的断路器保护能在故障的情况下进行有序配合，提高了断路器重合闸的正确动作率。

关键词：500kV线路;重合闸;故障分析;处理

1.故障的概况

某500kV线路两侧断路器都是3/2接线方式，线路保护I、II的型号是PRS-753，两侧断路器保护型号是RCS-921A，事故前运行方式如图1所示。M站电厂侧第5串开关全部合环运行，N站电厂侧5063断路器停电检修，5061、5062断路器正常运行。

某年05月16日07：19：13，500kV线路发生B相接地故障，线路两侧保护B相跳闸出口。M站电厂侧5051、5052断路器B相跳闸，经延时5051重合闸成功，5052本体非全相保护动作，开关三跳。N站電站侧5062断路器B相跳闸，重合成功。

2.保护动作情况

N站电站侧线路发生B相接地故障后，两套线路保护均跳B相出口，5062断路器B相跳闸后重合成功。

M站保护动作时序图如图2所示，M站电厂侧主一、主二保护B相保护动作，6ms主一B相电流比率差动动作、10ms相关差动保护动作;5ms主二B相电流比率差动动作、10ms相关差动保护动作跳两侧开关B相;19ms 5051、5052断路器保护发B相跟跳令;53ms5051、5052断路器跳开B相，故障电流消失;1775ms5051断路器保护重合闸动作，5051断路器重合成功，此时线路接地故障已经消失;2079ms 5052开关保护本体非全相保护动作三跳。

根据M站线路保护动作报告，线路B相发生了单相故障，动作时主一保护差流为0.86A，主二保护差流为3.76A，大于定值0.15A，差动保护正确动作。5051开关重合闸延时定值为1s，5052开关为后合重合闸。根据RCS-921A动作逻辑，后重延时0.4s，即5051开关重合闸0.4S后5052开关才重合。由于两台开关保护“发电厂侧”控制字均投入，在满足重合闸的条件下，还应检查三相线路电压是否大于0.7Un，电压满足后再延时200ms发重合闸令。根据故障录波提供数据，M站线路电压恢复正常时间约在故障后1575ms，加200ms延时，正好与报告上5051开关重合闸时间1775ms一致，5052开关为后合重合闸，所以动作时间比5051延后0.4S，为2175ms。而开关本体三相非全相整定时间为2s，从保护动作时序图可以看出，在故障后2079ms时，本体非全相保护已经动作，所以5052开关三跳，重合闸不动作。

从以上分析看，N站电站侧断路器保护先重合将线路电压恢复至大于0.7Un，M站的断路器保护在检测线路有压的条件下延时发重合令。经确认，N站先合重合闸断路器5063停电检修，而后合重合闸5062断路器保护，仍以较长延时（重合闸整定时间+后合重合延时0.4S）发合闸令重合断路器。增加了不必要的延时（后合重合延时0.4S）导致M站电厂侧线路电压恢复延时，从而使后合重合闸5052断路器保护重合闸动作时间进一步延迟。因此，5052断路器本体非全相保护早于重合闸动作时间动作跳三相，重合闸不动作。

3.保护动作原因分析

对于500kV系统3/2接线方式，为防止两次重合永久性故障，造成对系统的再次冲击，边开关和中开关重合时应有先后顺序，通常选择边开关先合，待其重合成功后，中间开关再重合。为适应该要求，断路器保护RCS-921装置中有两种方式实现“先合重合闸”和“后合重合闸”的配合。第一种方式是当“先合投入”压板投入，设定该断路器先合（压板退出时设定断路器为后合重合闸），同时先合重合闸的“闭锁先合”输出接点接入后合重合闸的“闭锁先合”输入接点。另一种方式是断路器保护中“后合固定”控制字投入时，该重合闸固定为后合重合闸，当先合重合闸检修或退出时，该重合闸仍以后合重合闸整定时限动作，不受先合重合闸“闭锁先合”接点的影响。先合重合闸经较短延时（重合整定时间）重合，后合重合闸经较长时间（重合闸整定时间+后合重合延时0.4s）发合闸命令。

4.措施及建议

4.1建议措施1

将M站电厂侧5051、5052开关的断路器保护的定值中“后合固定”控制字设置为“0”，那么5051、5052断路器保护都以重合闸整定时间发重合脉冲。即使N站电站侧是特殊方式运行，M站电厂侧5052断路器重合闸动作时间早于本体非全相保护动作，提高重合闸的动作率。

4.2建议措施2

将N站5063断路器保护先合重合闸的“闭锁先合”输出接点接入后合重合闸5062断路器保护的“闭锁先合”输入接点。当5063断路器检修或停运时，退出5063断路器保护“先合投入”压板，先合重合闸将不发出闭锁先合信号，此时后合重合闸以重合整定时限动作，避免不必要的延时。此时M站电厂侧5052断路器重合闸动作时间早于本体非全相保护动作，同时5051、5052断路器保护定值不需要改变。

结语：

随着电站综合自动化的日益发展，特别是500kV升压站朝着少人值守、无人值守发展的今天，线路两侧重合闸的正确配合能大大提高系统的安全稳定性。措施1比措施2更加简便可行，不需要特殊方式下人为退出先合重合闸“先合投入”压板，更有利于装置的维护和管理。

参考文献：

[1]刘胜军.500kV线变串中开关重合闸问题探讨[J].电工技术，2016（8）：11-12.

[2]王勇.500kV线路重合闸不成功的保护动作分析[J].电力技术，2014，33（5）：87-91.