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浅谈110kV线路保护与SF6断路器配合时的重合闸问题


第 35 卷 第 20 期 2007 年 10 月 16 日

继电器
RELAY

Vol.35 No.20 Oct. 16, 2007

浅谈 110 kV 线路保护与 SF6 断路器配合时的重合闸问题
张赟,张斌,吴祖升
(襄樊供电公司,湖北 襄樊 441002) 摘要:110 kV

电网中大量采用 SF6 带弹簧机构的开关,为了使线路保护装置与该型开关更好地配合,就配合时重合闸方面 存在的问题进行了分析。CSL-160B 线路保护装置在与该型开关配合中,特定情况下,永跳后重合闸会误动作,文中从断路 器和保护装置两个方面提出了解决方案。 关键词: 保护装置; 重合闸; 断路器

110 kV line protection and SF6 circuit breaker with the problem reclosing
ZHANG Yun,ZHANG Bin,WU Zu-sheng (Xiangfan Electric Power Supply Company, Xiangfan 441002, China) Abstract: At present, a large quantity of 110 kV power networks use SF6 with the switch.To line protection device with the switch to better match,this paper analyzes the problems of reclosing. CSL-160B line protection device and the switch , under specific circumstances, after always jumping reclosing will malfunction. From circuit breakers and protection devices, this paper brings forward the solutions. Key words: protection device; auto reclosing; breaker 中图分类号: TM762.2 文献标识码: B 文章编号: 1003-4897(2007)20-0072-02  

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引言

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近年来,襄樊电网 110 kV 系统普遍采用 SF6 带弹簧机构的开关,而线路保护装置也大都换成了 四方公司生产的 CSL-160B 系列线路保护装置。 运行 这几年来, 未发现异常现象。 但本人在试验中发现, 该种方式在重合闸方面存在一定问题,有待解决。 现以平顶山高压开关厂生产的 LW35-126 型断路器 为例,进行分析。

110 kVSF6 断路器与 CSL-160B 线路保护 装置配合中的问题

目前,110 kVSF6 断路器中,其 SF6 低闭锁操 作与合闸弹簧未储能闭锁合闸已在开关内部接入, 未引入保护装置相应回路中,如图 1 所示。

1 CSL-160B 线路保护装置重合闸的充电条 件及起动条件
众所周知, CSL-160B 线路保护装置的重合闸充 电条件为:a、断路器在“合闸”位置,即跳位继电 器 TWJ 不动作;b、重合闸启动继电器不动作;c、 没有低气压闭锁重合闸和闭锁重合闸开入; d、 重合 闸不在停用位置。15 s 充电满。任一充电条件不满 足,则充电计数器清零。重合闸的重合功能必须在 充电完成后才能投入,重合闸的起动方式有两种: 保护起动重合闸和断路器偷跳起动重合闸。为满足 综合自动化的要求,CSL-160B 线路保护装置仅用 TWJ 接点来起动重合闸,而手跳和永跳时对重合闸 放电。

图中:K3 为 SF6 压力低闭锁继电器;KD 为密度继电器;K4 为储能控制 继电器;SP 为储能位置开关

图 1 110 kVSF6 断路器控制回路图 Fig.1 Map of 110 kV SF6 control circuit breaker

这种接线方式,取消了保护装置中的压力闭锁 回路,使操作回路更加简单明了。断路器手动分合 时不存在什么问题,而作为重合闸而言,在一些特

张赟

浅谈 110 kV 线路保护与 SF6 断路器配合时的重合闸问题

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殊情况下,会造成自动重合闸误动作。 当断路器作用于永久性故障永跳后,由于 TWJ 动作,使得重合闸无法充电,保证了重合闸仅动作 一次。但此时若断路器合闸弹簧储能时间过长(要 求小于 15 s) 或 SF6 低闭锁操作继电器接点长期打开, 超过了保护后加速时间与重合闸充电时间之和,即 永跳后 TWJ 无法励磁, 重合闸将会发出充电满信号。 一旦弹簧储能结束(或 SF6 闭锁操作继电器接点闭 合) ,TWJ 动作,保护装置将判断为断路器位置不对 应,立即起动重合闸,经延时动作使断路器再次合 上,使系统再次受到短路电流的冲击,同时使断路 器工作条件加速恶化,对系统造成了严重的影响。

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分析原因,提出解决方案

接点并联,引至压力闭锁重合闸的开入。这样,即 使断路器合闸弹簧储能(或 SF6 闭锁操作继电器接 点闭合) 时间再长, 由于有压力闭锁重合闸的开入, 重合闸装置是不会充电的,避免了永久性故障重合 闸第二次动作的可能。西门子高压开关有限公司生 产的 3AP1-FG 型 SF6 断路器便有此功能。 对于保护装置来说,HWJ 和 TWJ 两只继电器在 正常状态下,其中一只继电器必然动作,否则“控 制回路断线” 信号将会发出。 我们只需将 HWJ 和 TWJ 的常闭接点串联,作为闭锁重合闸的开入,使重合 闸放电,以上现象即可避免。南瑞继保的 RCS-941 型保护便将“无控制回路断线”作为重合闸充电条 件之一,防止了重合闸的第二次误动作。

经分析可知,TWJ 失磁,有两种可能:一种是 断路器处于合闸状态,此时 HWJ 应动作;另一种是 断路器虽处于分闸状态, 但断路器的合闸回路不通, 例如 SF6 低闭锁操作或合闸弹簧未储能等,此时 HWJ 也失磁,保护装置应发控制回路断线。因此, 仅靠 TWJ 来判断断路器状态是不完全的。 对于以上问题,建议从两个方面解决:即断路 器和保护装置。断路器方面,可将易造成重合闸误 动的环节提出来,即分别扩展一对弹簧储能继电器 接点和 SF6 闭锁操作继电器接点,将这两个继电器 (上接第 67 页 continued from page 67)

4 结束语
自动重合闸装置的正确动作不仅提高了供电可 靠性,减少了停电造成的损失,而且还提高了电力 系统的暂态稳定水平, 增大了高压线路的送电容量。
收稿日期:2007-01-29; 修回日期:2007-05-31 作者简介: 张 赟(1975-), 女,工程师,长期从事继电保护工 作;E-mail:zhy4749@163.com 张 斌(1973-),男,工程师,从事继电保护管理工作; 吴祖升(1971-),男,工程师,长期从事继电保护工作。 [4] 华中工学院 . 电力系统继电保护原理与运行 [M]. 北京 : 水利电力出版社, 1981. Huazhong Engineering College.Theory and Function of Electrical Power System Protective Relay[M].Beijing: Hydraulic and Electric Power Press, 1981.

[3]

Northwest Electric Power Design Institute of Department of Water and Electric Power, Electric Power Engineering Design Handbook[M].Beijing: Hydraulic and Electric Power Press, 1989. 能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册[M].北 京:中国电力出版社,2004. Department of Energy Northwestern Electric Power Design Institute, Electric Power Engineering Design Handbook[M].Beijing: China Electric Power Press, 2004.

收稿日期:2007-07-09; 修回日期:2007-08-21 作者简介: 万 利(1949-) ,男,副教授,研究方向:继电保护、 自动装置、 计算机仿真。 E-mail:: wanguon789@yahoo.com.cn Differential Relay[J]. Automation of Electric Power Systems, 1993,17(4):23-26. 收稿日期:2007-03-23; 修回日期:2007-05-30 作者简介: 刘小利(1975-),女,主要从事电力系统继电保护及安 全控制的研究;E-mail:lxl5961@163.com 姚宗溥(1971-),男,工程硕士,主要从事电力系统运 行分析与计算及现代电网调度运行及管理的研究; 祝石厚(1982-),男,在读硕士生,主要从事电力系 统谐波状态估计以及电力电子技术在电力系统中的应用研 究。

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廖泽友,鲍伟廉,杨奇逊,等.数字式高压线路电流纵差保 护的通信技术[J] 电力系统自动化, 1999,23(18): 25-27. LIAO Yi-you, BAO Wei-kang, YANG Qi-xun, et al. Communication Technology of Digital Current Differential Protection for High Voltage Transmission Line[J]. Automation of Electric Power Systems, 1999,23(18):25-27. [6] 许建德,陆以群.新型数字电流差动保护装置中的数 据采样同步和通信方式[J].电力系统自动化,1993, 17(4):23-26. XU Jian-de, LU Yi-qun. A New Scheme of Sampling Synchronization & Communication for Digital Current


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