750kV系统中 3/2接线的运行分析及保护配置

750kV系统中 3/2接线的运行分析及保护配置

郑耀 张宏伟

国网新疆电力有限公司检修公司

摘要：由于3/2断路器接线具有供电可靠性高；运行方式多样且灵活；断路器拒跳的后果不严重，任意一条母线故障不影响线路或主变的运行；隔离开关操作简单，降低了误操作机率。3/2断路器接线方式的一个显著特点是线路比母线重要，由此带来的保护配置不同于常规的双母线接线方式。基于此，本文首先阐述了3/2接线的运行特点，并分析了相关一次设备、保护配置情况及相应操作。

关键词：3/2接线；运行特点；保护配置

3/2接线方式中2条母线之间3台断路器串联，形成一串。在一串中从相邻的2台断路器之间引出元件，即3台断路器供两个元件，中间开关作为共用，相当于每个元件用1.5个断路器，因此也称为一个半断路器接线。当前，我国750kV变电站采用3/2接线是由750 kV网架的重要性和3/2接线具有的优点所决定的。

一、3/2接线的运行特点

典型的3/2接线如下图所示，图1中只画出2串。在3/2接线中，接于母线的2台断路器(如7521、7522)称之为母线断路器，中间的断路器(如7520)称之为中间断路器或联络断路器。

1、正常运行方式。在正常运行方式下形成的多环路供电方式，能大幅提高各线路供电的可靠性，且同一串尽量接“电源负荷”模式，即电源线尽量安排在不同的串上。当任一串故障时，尽量减少对电能传输的影响。同时，增加接线串数也会提高供电的可靠性，而只有2串或1串半的接线供电的可靠性要差得多。

只有1串的接线不能说是真正的3/2接线，每条线路由2台断路器供电，即使某一断路器偷跳，也不会影响线路供电，这是3/2接线方式的一个显著优点。

1)断路器检修。在3/2接线方式下，若有1台断路器检修，则不影响供电线路的运行，只需拉开待检修的断路器和两边的隔离开关。并在断路器与两侧隔离开关间合上接地刀闸(750kV系统中一般不使用接地线)即可。

2)母线检修。如750kVⅠ母检修时，只拉开接在该条母线上所有的断路器，即7521、7551断路器及这些断路器两侧的隔离开关(此时断路器改为冷备用状态)，再合上母线上的2个接地刀闸(7117、7127)，将母线改为检修状态。此时大贺Ⅰ线70811线路由7520断路器供电，黄贺Ⅰ线70812线路由7550断路器供电．即母线检修情况下不影响线路的正常供电。

3)线路或主变检修。任一条线路或主变检修不影响其他线路的运行。例如主变检修时,7520、7522断路器断开，而大贺Ⅰ线70811、黄贺Ⅰ线70812两条正常运行。

2、事故方式。事故情况复杂多变，但可归纳为两种故障情况：母线故障和线路故障。当750 kV母线发生故障时，母线的保护(一般1条母线配置两套母差保护)第1时间动作出口，跳开故障母线上所有断路器，将故障点隔离，防止事故的进一步扩大，而且各条线路由另一台断路器正常供电。因此，3/2接线方式下，母线故障时不影响线路的正常运行。

3/2接线方式下母线的重要性远不如线路，当一条线路发生故障时，只是故障线路停运，而不影响其他线路的正常运行，因此在相应线路保护的作用下，只跳开故障线路对应的两台断路器，对系统中的其他设备运行无影响。

二、设备配置及相关操作

1、一次设备的配置。750kV设备带电运行的安全距离为8.Om，所有一次设备对地距离及相间距离远，而且电气安装较复杂。但与双母线接线相比，3/2接线更加清晰明了及美观。

1)断路器及套管式电流互感器。该站750kV断路器采用LW55-800型罐式六氟化硫断路器，由罐体、充气套管、电流互感器、液压操作机构组成,SF6气体作为灭弧和绝缘介质，每极均有一套独立的液压机构，可分极操作，实现单极自动重合闸，也可通过电气控制进行三极联动操作，实现三极自动重合闸。750kV TA的二次绕组较多，母线保护使用母线侧断路器TA。为防止保护死区，两条线路保护电流回路采用重叠接线，这样能保证两个绕组间有一个保护重叠区。

2)电压互感器(TV)。750kV TV一般采用电容式TV，体积小、重量轻，可兼作高频通道设备。每条线路或主变每相均配1组TV，每条线路或主变保护均用自己的TV二次电压，而母线只设1组单相TV，只用于测量和同期。这与双母线接线方式正好相反，从而简化3/2接线方式的电压回路。

3)隔离开关。由于3/2接线方式下隔离开关仅作设备停电的隔离之用，无需切换功能，所以仅需在每台断路器两侧装设隔离开关。对线路或主变而言，是否设专用线路隔离开关，取决于3/2断路器的串数。若终期只有两串，一般都装设专用的隔离开关，以便在一条线路检修时，只需拉开线路隔离开关，而串上两台断路器可继续运行，以保证3/2接线方式的完整性。而对有3串及以上的接线，则大多不装设专用的线路隔离开关，这种情况下即使有一条线路检修即其中的1串开断，运行中的两串仍能满足3/2接线的各种优点。

2、3/2接线的保护配置

1)主保护双重化。主保护应能全面满足保护的灵敏性、快速性、可靠性等基本要求。超高压线路要求在任何时候都能以极快速度切除全线范围内的各种故障。因此，在超高压线路上采用两套原理不同或原理相同的主保护完全有必要。例如该站750kV线路保护采用RCS-931线路保护加一套RCS-925过电压保护、故障起动装置和一套CSC-103A线路保护、一套CSC-125A数字式故障启动装置，双重化配置分别组屏。任意一个保护装置保护动作均跳开线路本侧两个断路器，保护Ⅰ屏跳本线路两台断路器的Ⅰ线圈，保护Ⅱ屏跳本线路两台断路器的Ⅱ线圈，并同时启动本线路两台断路器辅助保护的失灵保护和重合闸功能。线路保护装置采集本侧两个断路器套管电流互感器和电流及线路电压互感器上的电压。两套保护采用的保护交流电压、电流二次回路相互独立并分别取自不同的互感器绕组，装置的直流电源也相互独立并分别取自不同的蓄电池组，光纤通道相互独立，均采用复用通道及不同路由。

光纤纵差保护、工频变化量距离保护作为750kV线路的全线速动主保护。防御全线路各种类型的相间、接地故障。根据故障类型，保护动作有选择地断开故障相。

2)后备保护。在有两套主保护的情况下，还应考虑某种故障时，两套主保护都不能动作的可能性。若两套主保护都不作为相邻线路保护的后备，就应考虑专用的后备保护。在我国750 kV建设初期，都装有独立的线路后备保护。三段式相间距离保护、三段式接地距离保护和四段式零序电流保护；防御本线路及相邻线路发生各种类型故障，是主保护的近后备和相邻线路保护的远后备保护，根据故障类型，保护动作有选择地断开故障相。

3)断路器保护。与双母线接线保护配置不同，3/2接线每台断路器还配置有专用的断路器保护屏，主要配有自动重合闸、断路器失灵保护、三相不一致保护，还配有过电压保护和短引线保护。对3/2断路器而言，当断路器非全相运行时，线路不一定非全相；当线路非全相运行时，断路器一定处于非全相运行状态。若其中一台断路器退出运行，则另一侧断路器非全相时，必然导致线路非全相运行，因此利用零序电流及位置继电器经一时间延时去启动出口继电器将非全相运行的断路器切除，以达到不允许断路器非全相运行的目的。

4)远方跳闸装置。它是一种发直接跳闸命令的装置，该保护是一种命令式高频保护，由失灵保护、过电压保护等动作启动向对侧发出跳闸命令，用于跳对侧断路器。当线路本侧过电压或本线路断路器失灵保护动作时，经线路保护装置“远传”发远跳信号经对侧就地判别装置判断跳开线路对侧的断路器。当本侧远方跳闸装置收到对侧的跳闸信号并确认系统有故障后，出口跳断路器，该站用光纤通道传输跳闸信号，不装故障判别装置。

5)母差保护。750kV母线的重要性小于线路，因而750kV母差保护较简单。750kV母线按保护双重化的原则配置两套原理相同的保护，配有母线分相比率差动保护和断路器失灵保护，任意一个保护装置保护动作均跳开故障母线上所有断路器，不考虑常规的电压闭锁元件，这是因750kV线路由两个断路器供电，母差误动不会引起严重后果，仍可保证线路供电。

参考文献：

[1]唐晓勇.3/2断路器接线的运行分析及保护配置[J].电力建设，2015(01).

[2]王春霞.750kV系统中3/2接线的运行分析及保护配置[J].科技信息，2015(07).