1断路器机构压力低闭锁重合闸延时开入逻辑误区
1.1误区分析
有些继保工作人员对闭锁重合闸逻辑理解不够透彻,误以为所有闭锁重合闸开入的作用都一样,一旦开入给保护,就立即闭锁重合闸出口。其实,闭锁重合闸有不同的开入,主要分为压力闭锁重合闸开入与闭锁重合闸开入,其功能均为闭锁重合闸,即对重合闸放电。它们的区别是,压力闭锁重合闸开入接断路器机构的压力输出触点,如压力操作机构的液压接点、弹簧操作机构的弹簧压力接点,它仅在重合闸装置启动前监视,启动后不再监视,目的是为了防止跳合闸过程中可能由于压力短时降低而导致压力闭锁重合闸开入短时接通而误闭锁重合闸。而闭锁重合闸开入不管在任何时候接通,均会对重合闸放电而闭锁重合闸。如图1闭锁重合闸逻辑图所示,保护永久性故障加速跳闸、手跳开关等接点应立即放电闭锁重合闸,而开关压力低闭锁重合闸应接延时开入。
譬如,线路故障,保护动作跳开断路器,则断路器的压力(气体压力或弹簧压力)肯定有所下降,其闭锁重合闸接点会闭合,此情况下,如果闭锁重合闸接点接的是瞬时开入,则重合闸被闭锁;如果重合闸接点接的是延时开入,保护装置的TWJ已经启动重合闸时,重合闸装置等待出口的0.5~1.5S的时间内,不再理会延时200ms开入的压力低闭锁重合闸信号,继续出口合上开关。除非该延时闭锁重合闸接点是在TWJ动作200ms之前。但有些继保人员不清楚重合闸闭锁方式,误以为只要有闭锁重合闸信号开入,断路器就重合不成功。只有保护动作前,断路器压力已达闭锁重合闸压力时,TWJ没有开入前,压力低闭锁重合闸才会有效。
某220kV变电站,所有220kV线路开关全部用EDFSV2-1型的ABB开关,其弹簧操作压力低输出的接点有四副,如图2所示,其中,O(open)接点表示压力很低,需要
图2断路器机构各压力接点比较
Figure2CompareofpressurecontactsofBreakers
闭锁断路器分闸,若不闭锁,由于弹簧压力不足,慢分慢合的过程中抢弧有可能引起断路器爆炸;CO(close-open)压力低,需闭锁开关合闸,若不闭锁,开关合上(若有故障),就没有足够的压力分闸了;OCO(open-close-open)压力偏低,需闭锁重合闸,若不闭锁,开关压力不足以完成分合分的整个过程。现场继保工作人员对开关机构进行试验,发现开关一跳开,OCO接点就闭合,误以为在重合闸过程中第一次分闸后有可能闭锁重合闸而导致重合不成功。于是改用CO闭锁合闸的接点来闭锁重合闸。其实,这样闭锁重合闸已毫无意义,因为CO接点已在机构内部串在分闸回路中,不管手合、重合均已起到禁止开关合上的作用。另外,按开关厂家的原意,开关压力达到应该闭锁重合闸,即OCO接点已闭合,说明断路器已没有足够的压力完成分-合-分的过程。此时压力应闭锁重合闸而没有闭锁,保护重合闸装置强行将断路器合上,若合于永久性故障,断路器已没有压力跳开,此时便会越级跳至其它线路或主变,故障进一步扩大。
1.2解决办法
将开关断路器机构所提供的闭锁重合闸接点OCO接点接至闭锁重合闸的延时开入,当保护跳闸后,TWJ启动重合闸,虽然保护已收到闭锁重合闸的动作接点,但不影响重合闸动作。保护分-合-分动作正确。
2闭锁重合闸二次回路接线误区
2.1误区分析
断路器机构压力低禁止跳合闸功能一般由机构内部实现,目前应用最广泛断路器机构内部具备双套闭锁元件,每套闭锁元件分别采用第一、二路操作电源直流供电,但闭锁重合闸往往只有一副接点,如ABB开关(EDFSV2-1)厂的ELFSP4-1型断路器机构具有双套闭锁元件,其闭锁重合闸接点仅有一副;即使已进行闭锁回路双重化的西门子(杭州)高压开关有限公司的3AQ1-EE/3AQ2-EE断路器机构,闭锁重合闸接点也只有一副。而220kV线路保护要求双重化,即有两套保护并带两套重合闸装置,两套重合闸装置同时投入使用,那机构内部的一副闭锁重合闸接点如何实现给两套重合闸用,这就涉及要启动重动中间继电器以及该继电器的工作电源取向等二次回路问题。
现场使用中,闭锁重合闸接点所启动的重动继电器的工作电源,有的用开关操作回路电源I/II切换后的电源,有的用第一路操作电源,有的用第二路操作电源,以上几种接法不全正确,到底开关压力闭锁重合闸重动继电器的工作电源应用哪一路电源,应根据具体情况选择具体接线方式。
2.2解决办法:
根据断路器机构闭锁回路是双套或一套而采用不同的接线方式。
(一)如果断路器机构的闭锁回路具备两路闭锁电源,重动继电器的工作电源取第一路操作电源,不应取切换后电源,更不能取第二路操作电源。根据《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义(2007版)》中的4.1.4规定压力闭锁重合闸回路应选用第一路直流供电,而不应经操作箱直流电源切换提供。闭锁回路已双重化,电源切换应取消,
如图3所示,图中1P1~1P2,1P3~1P4,1P5~1P6,1P7~1P8,1P9~1P10,1P11~1P12断开,即可取消直流电源切换,同时,4D7与4D1短接、4D54与4D58短接。开关的合闸回路取第一路操作电源,闭锁重合闸重动继电器的工作电源也应取第一路操作电源,这样重合闸与合闸同取第一路操作电源,若第一路操作电源失去,断路器已不能合闸,闭锁重合闸有与否都一样,所以,取第一路比较合适。如果用第二路操作电源,若第二路操作电源失去,就会引起误闭锁重合闸或应开放闭锁重合闸,均会影响供电的可靠性和系统的稳定性。
(二)如果断路器机构只有一套压力闭锁元件,应保留电源切换回路,即图3中1P1~1P2,1P3~1P4,1P5~1P6,1P7~1P8,1P9~1P10,1P11~1P12应短接,断路器机构压力闭锁元件及闭锁重合闸重动继电器的工作电源取切换后的电源,这样比较合适,因为这种情况下,虽然操作电源I/II不符合反措的要求,没有完全独立,若一路电源短路掉电,切换电源后会导致另一路也掉电。但若不取用切换后电源,如开关机构压力闭锁重动继电器的工作电源取操作电源I,若操作电源I失去,闭锁跳合闸动作,操作电源II没法独立跳开开关;同理,若取操作II电源,若操作电源II失去,操作电源I也没法独立跳闸,这使得分开两路操作电源没有意义。所以只有一套压力闭锁元件的机构,其压力闭锁元件及闭锁重合闸重动继电器工作电源应取切换后电源,这是一种折冲的做法,可以提高供电可靠性。
3500kV系统中3/2接线方式线路闭锁重合闸的分析
由于500kV线路保护二次回路相对较复杂,其闭锁重合闸回路与220kV线路有所不同,主要有以下两个方面:
(1)闭锁先合回路是500kV系统中3/2接线方式线路特有,因为500kV线路故障时,要断开两台开关,在重合时,为减少开关动作次数,缩短永久性故障的切除时间及对系统造成的冲击,一般规定在保护动作跳开两开关后,其中一台开关的重合闸应先重合,另一台开关的重合闸经一定延时(躲重合后加速动作时间不得少于300ms)后重合。以RCS-921断路器保护为例,当断路器保护中的"先合投入"压板投入时设定该断路器先合闸。先合重合闸经较短延时(重合闸整定时间)发出一次合闸脉冲时间120ms,当先合重合闸起动时发出"闭锁先合"信号;如果先合重合闸起动返回,并且未发出重合脉冲,则"闭锁先合"接点瞬时返回;如果先合重合闸已发出重合脉冲,则装置起动返回后该接点才返回。先合重合闸与后合重合闸配合使用时,如图4所示,先合重合闸的"闭锁先合"输出接点接至后合重合闸的"闭锁先合"输入接点。当"先合投入"压板退出时设定该断路器为后合重合闸。后合重合闸经较长延时(重合闸整定时间+后合重合延时)发合闸脉冲。当先合重合闸因故检修或退出时,先合重合闸将不发出闭锁先合信号,此时后合重合闸将以重合闸整定时限动作,避免后合重合闸作出不必要的延时,以尽量保证系统的稳定性。
(2)闭锁重合闸实现方式220kV重合闸与保护一体化,没有独立保护闭锁重合闸回路,而500kV线路有独立的断路器保护,重合闸装置也在独立的断路器保护里面,所以线路保护有单独的闭锁重合闸回路。
有些继保工作人员对500kV线路3/2接线方式中的闭锁重合闸不理解,如线线串,其中一条线路故障跳开边开关,当边开关重合闸命令发出后,其闭锁先合接点返回,以为边开关合于故障时,中开关仍会重合,造成对系统冲击。
误解分析:首先,要清楚,当线路重合于故障时,加速跳开边开关时,中开关重合闸也被闭锁,所以,不会有重合于故障的情况。500kV线路故障,若先合开关重合于故障,保护装置会加速出口,所配置线路保护保护装置本身的后加速跳闸有永跳节点输出,如图4中的227回路,通过永跳回路也就是闭锁重合闸节点(三相跳闸)给后合重合闸装置放电。如RCS-931A的BCJ接点,BCJ继电器为闭锁重合闸继电器,当本保护动作跳闸同时满足了设定的闭重条件时,BCJ继电器动作,例如相间距离II段闭重,则当相间距离II动作跳闸时,BCJ继电器动作。BCJ继电器一旦动作,则直至整组复归返回。则后合开关不再重合。
4结论
实践证明,自动重合闸装置对高压电网的稳定和减轻对系统的冲击起非常重要的作用。以上几个关于闭锁重合闸的逻辑及其二次回路的误区分析,我们必须在自动重合闸装置的安装及调试上加以注意,从而提高自动重合闸的成功率,提高供电可靠性,确保电网稳定运行。
参考文献:
[1]孙成宝.继电保护.中国电力出版社,2005
[2]广东省电力系统继电保护反事故措施及释义(2007版)
[3]RCS-931系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书
[4]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社,1999
[5]崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京:中国电力出版社,1997
[6]宋继承.220~500kV变电所电气接线设计(第一版).中国电力出版社,19976