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摘要:本文作者分析了220KV某线路重合闸原理、装置之间接点联系和完整的电气联系图。
关键词:重合闸;单重:特重;保护
1 引言
近年来电网迅猛发展,220 kV线路大大增多。从电网220 kV线路重合闸使用的实际情况来看,常见的重合闸方式主要为单相重合闸和特殊重合闸。
(1)单相重合闸:并联回路数≤3回的220kV线路,采用单相重合闸,即单相故障单跳单重,相间故障三跳不重。
(2)特殊重合闸:对单侧电源终端线路,电源侧采用任何故障三跳,仅单相故障三合的特殊重合闸,采用检无压方式;无电源或小电源侧保护和重合闸停用。
目前电网220kV线路保护的配置常见的有以下2种:
(1)RCS-901A+CSC-101A+CSC-122A+CZX-12R(1)
(2)RCS-931A+PSL602A(603A)+PSL631C+CZX-12R(1)
不同配置的保护的原理和接线略有不同,但重合闸装置和保护装置、操作箱等之间的回路联系原则上是一致的。220 kV某变电所220 kV线路保护的配置就是采用第一种模式,为RCS-901A+CSC-101A+CSC-122A+CZX-12R(1),正常情况下采用CSC-122A重合闸及断路器控制装置的重合闸。
2 CSC-122A和RCS-9O1A的配合问题
2.1 CSC-122A的沟通三跳输出接点连至RCS-901A的闭重三跳输入端由于重合闸的原因不允许保护装置选跳时,由重合闸输出沟通三跳信号。
CSC-122A装置在以下情况下,输出沟通三跳触点:
(1)重合方式把手在三重位置或停用位置;
(2)重合閘及其回路出现致命错误或失电;
(3)重合闸未充好电。
RCS-901A装置带重合闸功能,其闭重三跳输入端有信号接通时,RCS-90lA实现2个功能:
(1)沟三跳,即单相故障保护也三跳;
(2)闭锁重合闸,如RCS-901A重合闸投入则放电。
2.2 RCS-901A的TJ继电器、TJABC 继电器和BCJ继电器输出接点通过压板分别连至CSC-122A的单跳启动重合闸、三跳启动重合闸和闭锁重合闸开关量输入端
RCS-901A的TJ继电器为保护跳闸时动作(单跳和三跳该继电器动作);TJABC继电器为保护发三跳命令时动作;BCJ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。CSC-122A的保护单跳启动重合闸、三跳启动重合闸开入端子要求开入信号来自跳闸重动继电器,即要求跳闸成功后立即返回,重合闸在这些触点闭合又返回时启动。保护启动重合闸的单相和三相输入端可以区分单跳还是三跳,装置还将根据3个跳位继电器触点做进一步的判别,防止三跳按单跳处理。具体电气联系如图1所示。
图1 CSC一122A和RCS一901A之间的电气联系图
3 CSC-122A和CSC-1O1A的配合问题
(1)CSC-122A的沟通三跳输出接点连至CSC-101A的沟通三跳输入端。
(2)CSC-101A的单跳启动和三跳启动输出接点通过压板分别连至CSC-122A的单跳启动重合闸、三跳启动重合闸开关量输入端。
具体电气联系如图2所示。
图2 CSC一122A和CSC一101A之间的电气联系图
4 CSC-122A和CZ×-12R(1)的配合问题
4.1 CZX-12R (1) 操作箱的跳闸位置继电器1WJa、TWJb、TWJc分别连至CSC-122A的跳位A、跳位B、跳位C开关量输入端
CSC-122A的跳位A、跳位B、跳位c开关量输入主要用于断路器位置不对应启动重合闸时断路器单跳还是三跳的判别。
4.2 CZX-12R(1)操作箱的手跳或遥跳、永跳接点连至CSC-122A的闭锁重合闸开关量输入端
当手动跳闸或遥控分闸时,2ZJ和1STJ接点闭合;母差保护动作跳闸、断路器失灵保护动作跳闸,以及CSC-101A装置保护永跳时TJR接点闭合,使CSC-122A的重合闸放电,达到闭锁重合闸的目的。
4.3 CZX-12R(1)操作箱的21YJJ接点连至CSC-122A的低气压闭锁重合闸开关量输入端断路器本体压力闭锁重合闸输入接点闭合使2lYJJ失磁。在重合闸装置未启动前,CSC-122A的低气压闭锁重合闸输入接点持续导通达400 mS后闭锁装置的重合闸:若重合闸装置启动后,不再监视,目的是为了防止跳闸过程中可能由于气压短时降低而导致低气压闭锁重合闸接点短时开入而闭锁重合闸。具体电气联系如图3所示。
图3 CSC一122A和CZX一12R(1)之间的电气联系图
5 CSC一122A重合闸及断路器控制装置的线路电压和母线电压
装置重合闸提供三种检定方式:检无压(检无压及检同期)、检同期和非同期OF检定)。220kV某变电所220kV线路I重合闸有两种方式:单重和特重。当220 kV线路I送另~变电所终端负荷方式时,重合闸改用特重检无压方式(特重时置QK三重位置),且特重时重合闸时间为2 S。在特重方式下,同期电压选相电压,单相偷跳启动重合闸,三相偷跳闭锁重合闸,采用的是常规模式,Um侧额定电压为57.7V,Ux侧额定电压为100V,检同期电压取自Uxa-Un,检无压方式(检无压及检同期)。220 kV某变电所的220 kV母线压变是三相式的,二次额定电压为57.7V,线路压变是单相式的,二次额定电压为100V,接在线路A 相。按照整定单要求,母线电压选取A相,接装置Um端子,而线路电压接Uxa端子。
6 不同重合闸方式下线路故障保护和重合闸动作过程分析
6.1 当重合闸方式为单重时,CSC-122A重合闸把手QK单重位置
线路发生单相接地故障,保护选相跳开断路器,CSC-122A装置采用保护单跳启动重合闸和断路器不对应启动重合闸同时作用实现断路器重合。当重合闸及其回路出现致命错误或失电、重合闸未充好电时,CSC-122A装置输出沟通三跳信号给两套保护,实现两套保护动作三跳不重合。
6.2 当重合闸方式为特重时,CSC-122A重合闸把手QK三重位置。RCS-901A的控制字“投三相跳闸方式”改为1。CSC-122A装置一直输出沟通三跳信号给两套保护
(1)线路发生单相接地故障,两套保护动作跳开断路器三相,CSC-122A装置经过重合闸检定方式的判别如检无压或同期实现断路器重合。
(2)线路发生相间故障,RCS-901A装置保护三跳,通过“投多相故障闭重’,和“投三相故障闭重’,控制字为1,输出闭锁重合闸接点至CSC-122A装置使重合闸放电。CSC-101A装置通过“三相故障时永跳不重合”和“相间故障时永跳不重合”控制字为l,实现相问故障保护永跳,并通过永跳出口压板启动操作箱的TJR继电器,通过TJR继电器接点去闭锁CSC-l22A的重合闸,实现相问故障三跳不重。
7 采用RCS一901A装置的重合闸的分析
用CSC-122A重合闸及断路器控制装置的重合闸是目前电网普遍采用的方式。随着电网结构完善和接线的加强,许多220 kV变电所取消了旁路。根据目前的设计和二次接线,一旦CSC-122A断路器控制装置不好或其他原因需要维护,就需要停用线路重合闸,从而可能改变线路运行方式,供电可靠性和系统稳定性也受到影响。RCS-901A装置本身带有重合闸,能否将其功能充分利用起来,通过完善二次回路,实现在CSC-122A断路器控制装置退出时,将重合闸切换到RCS-901A装置上。
7.1 在CSC-122A 沟通三跳接点输出到RCS-901A装置和CSC-101A装置的相应开关量输入端回路加装压板
CSC-122A重合闸及断路器控制装置运行时,将压板投入。改用RcS-901A装置的重合闸时将压板退出,防止RCS-901A沟通三跳回路误通而三跳放电。
7.2 将CSC-101A另一组单跳启动和三跳启动输出接点引至端子排通过压板分别连至RCS-901A装置的单跳启动重合、三跳启动重合开关量输入端
RCS-901A装置的重合闸对保护单跳启动重合、三跳启动重合开入量的要求和判别同于CSC-122A重合闸及断路器控制装置。
7.3 在CSC-1们A装置沟通三跳开关量输入回路并联沟通三跳压板
当RCS-901A装置的重合闸采用特重或停用时,将CSC-10lA沟通三跳压板投入,CSC-101A实现保护三跳;RCS-901A装置通过控制字的整定实现其特重的功能,RCS-901A装置的重合闸停用时,其沟通三跳压板投入,实现保护三跳不合。在220 kV线路保护中CSC-122A重合闸及断路器控制装置使用起来的功能除了重合闸还有断路器失灵,因此若重合闸回路不好时,最好仅退其重合闸功能。要将RCS-901A装置的重合闸功能充分利用起来,势必要增加回路的复杂性,而且牵涉到调度及继保管理部门、保护厂家、设计部门、基建安装单位、检修单位、运行部门,需各个部门的共同努力:但作为一种有益的探讨,未尝不可。
8结束语
通过对CSC-122A、RCS-901A重合闸回路分析,能清晰地认识重合闸保护与线路保护和操作箱之间的配合关系及其用途,充分理解重合回路在不同运行方式下的应用。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:重合闸;单重:特重;保护
1 引言
近年来电网迅猛发展,220 kV线路大大增多。从电网220 kV线路重合闸使用的实际情况来看,常见的重合闸方式主要为单相重合闸和特殊重合闸。
(1)单相重合闸:并联回路数≤3回的220kV线路,采用单相重合闸,即单相故障单跳单重,相间故障三跳不重。
(2)特殊重合闸:对单侧电源终端线路,电源侧采用任何故障三跳,仅单相故障三合的特殊重合闸,采用检无压方式;无电源或小电源侧保护和重合闸停用。
目前电网220kV线路保护的配置常见的有以下2种:
(1)RCS-901A+CSC-101A+CSC-122A+CZX-12R(1)
(2)RCS-931A+PSL602A(603A)+PSL631C+CZX-12R(1)
不同配置的保护的原理和接线略有不同,但重合闸装置和保护装置、操作箱等之间的回路联系原则上是一致的。220 kV某变电所220 kV线路保护的配置就是采用第一种模式,为RCS-901A+CSC-101A+CSC-122A+CZX-12R(1),正常情况下采用CSC-122A重合闸及断路器控制装置的重合闸。
2 CSC-122A和RCS-9O1A的配合问题
2.1 CSC-122A的沟通三跳输出接点连至RCS-901A的闭重三跳输入端由于重合闸的原因不允许保护装置选跳时,由重合闸输出沟通三跳信号。
CSC-122A装置在以下情况下,输出沟通三跳触点:
(1)重合方式把手在三重位置或停用位置;
(2)重合閘及其回路出现致命错误或失电;
(3)重合闸未充好电。
RCS-901A装置带重合闸功能,其闭重三跳输入端有信号接通时,RCS-90lA实现2个功能:
(1)沟三跳,即单相故障保护也三跳;
(2)闭锁重合闸,如RCS-901A重合闸投入则放电。
2.2 RCS-901A的TJ继电器、TJABC 继电器和BCJ继电器输出接点通过压板分别连至CSC-122A的单跳启动重合闸、三跳启动重合闸和闭锁重合闸开关量输入端
RCS-901A的TJ继电器为保护跳闸时动作(单跳和三跳该继电器动作);TJABC继电器为保护发三跳命令时动作;BCJ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。CSC-122A的保护单跳启动重合闸、三跳启动重合闸开入端子要求开入信号来自跳闸重动继电器,即要求跳闸成功后立即返回,重合闸在这些触点闭合又返回时启动。保护启动重合闸的单相和三相输入端可以区分单跳还是三跳,装置还将根据3个跳位继电器触点做进一步的判别,防止三跳按单跳处理。具体电气联系如图1所示。
图1 CSC一122A和RCS一901A之间的电气联系图
3 CSC-122A和CSC-1O1A的配合问题
(1)CSC-122A的沟通三跳输出接点连至CSC-101A的沟通三跳输入端。
(2)CSC-101A的单跳启动和三跳启动输出接点通过压板分别连至CSC-122A的单跳启动重合闸、三跳启动重合闸开关量输入端。
具体电气联系如图2所示。
图2 CSC一122A和CSC一101A之间的电气联系图
4 CSC-122A和CZ×-12R(1)的配合问题
4.1 CZX-12R (1) 操作箱的跳闸位置继电器1WJa、TWJb、TWJc分别连至CSC-122A的跳位A、跳位B、跳位C开关量输入端
CSC-122A的跳位A、跳位B、跳位c开关量输入主要用于断路器位置不对应启动重合闸时断路器单跳还是三跳的判别。
4.2 CZX-12R(1)操作箱的手跳或遥跳、永跳接点连至CSC-122A的闭锁重合闸开关量输入端
当手动跳闸或遥控分闸时,2ZJ和1STJ接点闭合;母差保护动作跳闸、断路器失灵保护动作跳闸,以及CSC-101A装置保护永跳时TJR接点闭合,使CSC-122A的重合闸放电,达到闭锁重合闸的目的。
4.3 CZX-12R(1)操作箱的21YJJ接点连至CSC-122A的低气压闭锁重合闸开关量输入端断路器本体压力闭锁重合闸输入接点闭合使2lYJJ失磁。在重合闸装置未启动前,CSC-122A的低气压闭锁重合闸输入接点持续导通达400 mS后闭锁装置的重合闸:若重合闸装置启动后,不再监视,目的是为了防止跳闸过程中可能由于气压短时降低而导致低气压闭锁重合闸接点短时开入而闭锁重合闸。具体电气联系如图3所示。
图3 CSC一122A和CZX一12R(1)之间的电气联系图
5 CSC一122A重合闸及断路器控制装置的线路电压和母线电压
装置重合闸提供三种检定方式:检无压(检无压及检同期)、检同期和非同期OF检定)。220kV某变电所220kV线路I重合闸有两种方式:单重和特重。当220 kV线路I送另~变电所终端负荷方式时,重合闸改用特重检无压方式(特重时置QK三重位置),且特重时重合闸时间为2 S。在特重方式下,同期电压选相电压,单相偷跳启动重合闸,三相偷跳闭锁重合闸,采用的是常规模式,Um侧额定电压为57.7V,Ux侧额定电压为100V,检同期电压取自Uxa-Un,检无压方式(检无压及检同期)。220 kV某变电所的220 kV母线压变是三相式的,二次额定电压为57.7V,线路压变是单相式的,二次额定电压为100V,接在线路A 相。按照整定单要求,母线电压选取A相,接装置Um端子,而线路电压接Uxa端子。
6 不同重合闸方式下线路故障保护和重合闸动作过程分析
6.1 当重合闸方式为单重时,CSC-122A重合闸把手QK单重位置
线路发生单相接地故障,保护选相跳开断路器,CSC-122A装置采用保护单跳启动重合闸和断路器不对应启动重合闸同时作用实现断路器重合。当重合闸及其回路出现致命错误或失电、重合闸未充好电时,CSC-122A装置输出沟通三跳信号给两套保护,实现两套保护动作三跳不重合。
6.2 当重合闸方式为特重时,CSC-122A重合闸把手QK三重位置。RCS-901A的控制字“投三相跳闸方式”改为1。CSC-122A装置一直输出沟通三跳信号给两套保护
(1)线路发生单相接地故障,两套保护动作跳开断路器三相,CSC-122A装置经过重合闸检定方式的判别如检无压或同期实现断路器重合。
(2)线路发生相间故障,RCS-901A装置保护三跳,通过“投多相故障闭重’,和“投三相故障闭重’,控制字为1,输出闭锁重合闸接点至CSC-122A装置使重合闸放电。CSC-101A装置通过“三相故障时永跳不重合”和“相间故障时永跳不重合”控制字为l,实现相问故障保护永跳,并通过永跳出口压板启动操作箱的TJR继电器,通过TJR继电器接点去闭锁CSC-l22A的重合闸,实现相问故障三跳不重。
7 采用RCS一901A装置的重合闸的分析
用CSC-122A重合闸及断路器控制装置的重合闸是目前电网普遍采用的方式。随着电网结构完善和接线的加强,许多220 kV变电所取消了旁路。根据目前的设计和二次接线,一旦CSC-122A断路器控制装置不好或其他原因需要维护,就需要停用线路重合闸,从而可能改变线路运行方式,供电可靠性和系统稳定性也受到影响。RCS-901A装置本身带有重合闸,能否将其功能充分利用起来,通过完善二次回路,实现在CSC-122A断路器控制装置退出时,将重合闸切换到RCS-901A装置上。
7.1 在CSC-122A 沟通三跳接点输出到RCS-901A装置和CSC-101A装置的相应开关量输入端回路加装压板
CSC-122A重合闸及断路器控制装置运行时,将压板投入。改用RcS-901A装置的重合闸时将压板退出,防止RCS-901A沟通三跳回路误通而三跳放电。
7.2 将CSC-101A另一组单跳启动和三跳启动输出接点引至端子排通过压板分别连至RCS-901A装置的单跳启动重合、三跳启动重合开关量输入端
RCS-901A装置的重合闸对保护单跳启动重合、三跳启动重合开入量的要求和判别同于CSC-122A重合闸及断路器控制装置。
7.3 在CSC-1们A装置沟通三跳开关量输入回路并联沟通三跳压板
当RCS-901A装置的重合闸采用特重或停用时,将CSC-10lA沟通三跳压板投入,CSC-101A实现保护三跳;RCS-901A装置通过控制字的整定实现其特重的功能,RCS-901A装置的重合闸停用时,其沟通三跳压板投入,实现保护三跳不合。在220 kV线路保护中CSC-122A重合闸及断路器控制装置使用起来的功能除了重合闸还有断路器失灵,因此若重合闸回路不好时,最好仅退其重合闸功能。要将RCS-901A装置的重合闸功能充分利用起来,势必要增加回路的复杂性,而且牵涉到调度及继保管理部门、保护厂家、设计部门、基建安装单位、检修单位、运行部门,需各个部门的共同努力:但作为一种有益的探讨,未尝不可。
8结束语
通过对CSC-122A、RCS-901A重合闸回路分析,能清晰地认识重合闸保护与线路保护和操作箱之间的配合关系及其用途,充分理解重合回路在不同运行方式下的应用。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。