一起 35kV 线路跳闸后重合闸未动作及断路器无法遥控合闸分析

一起 35kV 线路跳闸后重合闸未动作及断路器无法遥控合闸分析

王旭 王开冉 朱小超 冯俊超

云南电网有限责任公司红河供电局 云南蒙自 661100

摘要：随着社会的发展，人们对供电可靠性的要求越来越高，而重合闸的使用能够极大的降低线路的停电次数。在进行电网的并网时，断路器的合闸方式对系统的稳定性也具有重要影响。本文对一起35kV线路跳闸后重合闸未动作及断路器无法遥控合闸进行分析，对重合闸的启动方式、断路器合闸操作方式进行介绍，并提出处理措施。

关键词：重合闸、启动方式、断路器合闸操作方式、处理措施

0引言

自动重合闸装置在变电站中广泛使用，一旦发生未动作应分析其运行方式的原因还是装置问题，以便于对其进行处理，提升供电的可靠性。随着现在电网的联络越来越紧密，采用断路器有压合闸，对系统稳定性的更好。

1 事故经过

2019年7月在35kV1号变电站发生35kV12线路352断路器瞬时电流速断动作，重合闸未动作，故障电流：11.19A，故障相别：ABC，调度强送无法合闸，初步判断重合闸未动作可能是：重合闸未充电、重合闸回路存在问题、重合闸方式原因；无法遥控合闸的原因是：通信中断、断路器未储能、断路器合闸线圈烧毁、断路器机构卡死、断路器SF6气压低闭锁或者合闸回路、断路器合闸操作方式存在问题

2 故障原因分析

变电值班人员现场检查35kV1号变电站站内无接地现象，35kV线路保护装置重合闸充电正常，35kV12线路352断路器SF6气体压力正常、现场储能正常、断路器机构无明现异常、检查站内一二次设备无异常。核对图1 35kV线路保护定值单35kV12线路352断路器投不对应启动重合闸，检无压方式重合闸。由图2可知A、B、C电站和E一级电站是和地区电网并网。因此，在35kV12线路352断路器跳闸后，35kV12线路依然带电，重合闸检测到线路有压，所以重合闸未动作。目前方式更改为检同期重合闸，但因35kV12线路352断路器跳闸后，线路由小水电并网供电，无法满足同期角度，重合闸也不会动作。

序号	保护功能	保护压板	投退状态
1	限时电流速断投退	电流保护投退	ON
		低电压闭锁投退	OFF
		负序电压闭锁投退	OFF
		方向保护投退	ON
2	过电流保护投退	电流保护投退	ON
		低电压闭锁投退	OFF
		负序电压闭锁投退	OFF
		方向保护投退	ON
3	后加速保护投退		ON
4	重合闸投退	不对应启动投退	ON
		保护启动投退	OFF
		不检同期无压投退	OFF
		检无压投退	ON
		检同期投退	OFF
		检同期线电压投退	OFF
5	低频减载投退	低频投退	OFF
		滑差闭锁投退	OFF
		欠流闭锁投退	OFF
6	PT断线投退	PT断线告警	ON
		PT断线闭锁	OFF

图1 35kV12线路保护定值单

因为1号变电站352断路器合闸操作方式，采用的是环网并列合闸，因2号变电站是小水电上网末端电压升高，1号变电站是系统电压，1号变电站352断路器作为合环点的测量功角>30°，闭锁了合环操作。

图2 35kV地区联络图

3、重合闸的启动与判别方式

架空线路的故障大部分是“瞬时性”故障，在保护动作跳开断路器后，故障点线路的绝缘水平能够自行恢复。此时，如果能将断路器重新合上，就可以恢复正常的供电。因此采用自动重合闸装置，可以实现自动控制合上断路器，提高供电可靠性。

3.1、自动重合闸的启动方式

（1）不对应启动重合闸：不对应启动是指断路器控制状态与断路器位置不一致时启动，装置采用断路器的辅助接点来判别断路器位置，如果开入接点闭合，说明断路器在分闸位置，而此时断路器的分合闸转换开关指示在合闸位置，说明原来断路器是处于合闸位置。通过利用这两个位置不对应，作为启动重合闸的方式称“位置不对应启动”，它可以在保护动作和断路器“偷跳”时均启动重合闸。

不对应启动的优点是简单可靠，缺点是位置继电器接点异常，断路器辅助触点不良等情况下造成启动失效。

（2）保护启动：保护启动是指保护动作发出跳闸命令后启动重合闸；保护动作跳闸后，同时检测到线路无流启动重合，通常装置也会设置一个“外部跳闸启动重合闸”的开关量输入，以便于双重化配置的另一套保护启动本保护重合。

3.2、重合闸的判别方式

检同期和检无压是重合闸的两种方式。检同期：在电力系统运行过程中，并网时需检测并网点两侧的电网电压频率、电压幅值、电压相位是否到达条件，以辅助手动并网或实现自动并网。一般只需检测单相电压即可。检无压：在电力系统运行过程中，并网时需检测开关线路侧是否有电压，确定线路无电压后可重合开关。

检同期和检无压主要运用在有两个电源点的联络线上，一般整定为一侧检无压，另一侧检同期。当线路两端跳闸后，线路肯定无压，此时投无压侧可以先将开关合上，另一侧检同期后合闸。如果线路两侧都投检同期，由于线路无压母线有压，两侧开关都不满足同期条件无法合闸。

4、断路器合闸操作方式

断路器的合闸操作,根据合闸点两侧电力系统运行的情况 ,可以将合闸操作分为无压合闸、环网并列合闸 、检同期合闸以及试验合闸 4种方式。

（1）试验合闸：在装置调试或断路器传动试验时使用，它类似于低压变电站的断路器合闸操作，不需要对电压条件进行判断，直接合闸，属于无条件合闸方式。

（2）无压合闸的判断条件是在合闸点两侧，任意一侧无电压 ，如线路送电时进行的合闸。

（3）环网并列合闸：是指合闸点两侧同属一个电力系统运行，断路器合上后电网在此处增加一个联络点

（4）检同期合闸是两个无联系的电网并列或发电机组并网。

环网合闸操作在变电站中使用较多，由于断路器两侧一般都属于同一个系统 。断路器两侧频率相同，其两侧存在相角差和电压差，相角差与线路的负荷电流以及电抗成正比 ，负荷电流越大，线路越长 (即电抗越大 )，相角差越大。

断路器合闸瞬间，其两侧的功角会立即消失 ，重新分布系统潮流 ，原运行线路的负荷电流被新投入的线路分流。因而 ，采用同频并网时，允许的功角值整定应把系统重新分布潮流后，不会引起继电保护误动或使并列点两侧系统失步为原则。一般值 < 30°，这样就忽视了合环操作导致重新分配潮流这一重要因素 ，一旦合环点的测量功角 > 30°就闭锁合环操作，使本一些线路在更大测量功角时仍能进行合环操作，失去投入运行的机会。

目前，在变电站中一般测控装置都具有同期功能，测控装置是通过判别断路器两侧是否有频率差来区分环并合闸与检同期合闸 ，但是如果两侧频率相差很小甚至比装置测量误差还小时，只考虑两侧频差无法区分二者，此时装置将判断两侧电压的相角差情况 。环并合闸时 ，合闸点两侧电压的相角差是由电网的网架结构与运行方式决定的 ,在负荷没有大的变化的情况下相角差基本保持不变 ，而两个电网并列时 ，相角差会进行周期性的变动。 用频差与相角差相结合的方法可以准确快速地区分环并合闸与检同期合闸。

5、处理措施

（1）小水电并网期间，在1号变电站35kV12线路352断路器投入检同期方式重合闸，2号变电站35kV12线路362断路器退出其线路保护和重合闸。1号变电站35kV12线路352断路器发生保护跳闸重合闸未动作时，先将小水电与系统解列，2号变电站短时交流失压，在合上1号变电站35kV12线路352断路器，在将小水电并网。或者通过值班人员在检查现场一二次设备无异常情况下，采用试验合闸的方式，合上1号变电站35kV12线路352断路器。

（2）小水电解列期间，在1号变电站35kV12线路352断路器投入检无压方式重合闸，2号变电站35kV12线路362断路器退出其线路保护和重合闸。当保护跳闸时，重合闸可以正常动作。

6、结语

由于断路器两侧，一侧与电网连接运行，另一侧由于与小水电并网无法实现自动重合闸功能和断路器有压与无压的合闸，对供电可靠性与电力系统的稳定性存在一定影响。目前技术不够完善，只能采用正确的合闸方式来减少对电网的冲击，提高供电可靠性与稳定性。

第一作者：王旭，性别：男，出生日期：1995年3月5日，籍贯：云南宣威，民族：汉族，单位：云南电网有限责任公司红河供电局、职称：助理工程师、学历：大学本科、研究方向：电力系统及其自动化