1、重合闸与沟通三跳的分析 一、为什么配置重合闸与沟通三跳 电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障一般不到 10%, 因此,在继电保护动作切除短路故障 之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。所以,自动将断路器重合,不仅提高了供电的安全性,减少了停电 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,架空线路要采用自动重合闸装置。目前我国 220kV 及以上 线路多配置一次单相重合闸，原因为线路单相故障的机率远比其它故障类型高得多。然而当因某种原因使重合闸装置已不能完成预先 赋予的重合使命时，单跳就不再有意义，甚至可能造成开关的
2、长期非全相运行，此时应沟通开关的三相跳闸回路，并不再重合。根据 设计导则要求 220kV 及以上系统保护配置按照双重化原则配置且不同原理。有些重合闸配置在开关保护上，有些重合闸配置在线路保 护上，且线路保护与开关保护可能是不同厂家生产，原理也不尽相同，因此重合闸配合仍然是一个较为复杂的问题。其中不同类型的 保护重合闸沟通三跳功能的实现以及保护外部沟通三跳压板的操作对运行人员容易产生混淆。多数情况下，很多变电站都以“220kV 线路南瑞不投四方投，500kV 南瑞长投”为原则。这种理解，一，是片面的，是以现象论本质，二，是错误的，不同的接线方式下， 这些投退原则要相应改变。因此，重合闸沟通三跳功
3、能的正确实现对于系统的安全稳定运行有着重要意义。 二、美丽站配置现状 美丽 500kV 变电站线路保护采用的是南京南瑞继保有限公司和北京四方继保有限公司的两种不同类型的保护。 500kV 线路第一套保护配置为 RCS-931A(光纤差动保护带重合闸功能)+RCS-925A（过压远跳） ，第二套保护配置为 CSC-101C(高 频距离保护不带重合闸功能)+CSC-125A（过压远跳） ，开关保护配置为 RCS-921A（带重合闸功能） 。 220kV 线路第一套保护配置为 RCS-931A(光纤差动保护带重合闸功能)+RCS-923A（开关失灵保护） ，第二套保护配置为 CSC- 101C(高频
4、距离保护不带重合闸功能)+CSC-122A（开关失灵及重合闸保护） ，未单独配置开关保护。 现状一：500kV 开关保护 RCS-921A 无“沟通三跳”压板，RCS-931A 屏设置“沟通三跳” 压板，此压板正常运行时为退出状态， CSC-101C 屏无“沟通三跳” 压板。 现状二：220kV 线路两套保护内均配置沟通三跳压板，其中 RCS-931A 保护的沟通三跳压板正常运行时不投入，CSC-122A 的沟通 三跳压板长投。 三、现状分析 沟通三跳的定义：由重合闸输出沟通三跳接点开入线路保护三相跳闸回路使线路保护任何故障发三相跳闸命令。 3.1 现状一分析：500kV 线路保护开关重合闸采
5、用的是 RCS-921A 的重合闸，RCS-931A 重合闸未采用，由沟通三跳定义所述， RCS-921A 作为独立的开关保护，原则上讲，应该将沟通三跳命令开入 RCS-931A 和 CSC-101C 保护，使线路保护任何故障都三相跳闸。 然而，现实中 3/2 接线方式下按开关配置的重合闸其沟通三跳接点不应引至线路保护装置。 我们先看 RCS-931A 保护装置是如何实现沟通三跳功能的（如图一），再来解释为什么 3/2 接线方式下按开关配置的重合闸其 沟通三跳接点不应引至线路保护装置后，再解释 RCS-931A 保护装置内沟通三跳压板正常运行时不能投入运行就不难了。 跳 相 出 口A跳 相 出
6、 口B 跳 相 出 口C 投 三 相 跳 闸沟 三 闭 重 投 入 充 电 未 满 投 重 合 闸 三 重 方 式 =1 & & =1 & 沟 三 跳 图一：RCS-931A 沟通三跳逻辑 按预定方式重合是对 3/2 接线重合闸装置的基本要求。对于单相接地故障，开关的重合方式一般设置为单跳单合。为防止两次 重合于永久性故障，造成对系统的再次冲击，重合时应有先后次序，通常选择母线开关先合，待其重合成功后，中间开关再重合。但 当因某种原因使重合闸装置已不能完成预先赋予的重合使命时，单跳就不再有意义，甚至可能造成开关的长期非全相运行，此时应沟 通开关的三相跳闸回路，并不再重合。 这些原因可能是下列情
7、况的一种或几种： 1）重合闸充电未满； 2）重合闸停用或三重方式； 3）重合闸启动前开关低气压或其他开关异常闭锁； 4）重合闸装置异常告警； 5）线线串两线同时或先后(重合闸周期内)启动中间开关重合闸； 6）重合闸装置故障或直流电源消失； 7）开关失灵、死区、不一致、充电保护动作等。 在这些情况下，开关保护装置相应沟开关的三相跳闸回路，使本开关避免出现非全相状态。但 32 接线的优点正在于当一侧开关跳 开时，不会影响线路的正常供电。所以此沟通三跳接点不能引至线路保护装置，以使另一侧开关能够单跳单合，保证线路的正常供电。 以 500kV 张美二回线为例，其线路保护及重合闸配置如下： 保护配置 保
8、护装置型号 生产厂家 线路保护一： RCS-931A 分相电流差动保护装置 南瑞继保 线路保护二： CSC-101C 微机高频距离保护装置 北京四方 美 5032 开关重合闸： RCS-921A 开关失灵及重合闸装置 南瑞继保 美 5033 开关重合闸： RCS-921A 开关失灵及重合闸装置 南瑞继保 500kV 张美二回线一次接线为 3/2 接线 分析一：正常运行时：RCS-931A 线路保护重合闸功能不用，CSC-101C 线路保护不具有重合闸功能，但两者选相跳闸功能完备。美 5032、5033 开关在合位，且运行在单相重合闸方式，两开关保护重合闸充电正常，如果线路单相故障，RCS-93
9、1A、CSC-101C 线路保 护选相跳闸，启动美 5032、5033 开关单相重合，即张美二回线美 5032、5033 两开关正常运行时，张美二回线单相重合闸是正常的。 分析二：张美二回线在下列运行情况下： 1）美 5032、5033 某一个单开关运行，另一开关在分位时； 2）美 5032、5033 开关都在合位，但某一开关由于某种原因导致其重合闸装置充电不成功时； 上述两种情况都会导致某一开关重合闸装置重合闸充电不成功，且其“充电未满沟通三跳”控制字投入，此时“沟通三跳”接点接通 开入至 RCS-931A 或 CSC-101C 线路保护，则 RCS-931A、CSC-101C 线路保护将不
10、能选相跳闸，单相故障时将沟通三相跳闸，开关三相 跳闸出口且闭锁另一运行开关 RCS-921A 保护中的重合闸，另一重合闸充电正常的开关 RCS-921A 保护的单相重合闸将不会成功，即张 美二回线美 5032、5033 两开关在单开关运行或两开关都在运行但某一开关重合闸充电不正常时，张美二回线单相重合闸将不能正确 动作。解决此问题有两个途径： 1）在开关沟通三跳情况下，当线路保护发单跳令时，由开关保护装置自动沟跳本开关三相。 2）沟通三跳接点直接接至本开关的操作箱回路，实现开关三跳功能。一般是充电未满沟三跳或三重方式时只需沟通本开关三跳即可， 就不影响另一开关重合闸回路，使线路还能正常运行。
11、由上述解释，本站3/2接线方式下重合闸都按开关单独配置，RCS-921A保护装置能实现沟通本开关的功能（如图四） ，RCS-921A重合闸 沟三接点闭合的条件为（或门条件）： 1) 当重合闸在未充好电状态（如图二）且未充电沟通三跳控制字投入，将沟三接点（GST）闭合。 2) 重合闸为三重方式时，将沟三接点（GST）闭合。 3) 重合闸装置故障或直流电源消失，将沟三接点（GST）闭合。 沟三接点为常闭接点，沟三接点动作逻辑见图三。沟三接点是为了使断路器具备三跳的条件。 重 合 闸 停 用 闭 锁 重 合发 变 三 跳 失 灵死 区 动 作 不 一 致 动 作充 电 保 护 动 作 =1 装 置
12、报 警 直 流 电 源 消 失 等 重 合 闸 未 充 好 电 图二 三 重 方 式 重 合 闸 充 电 未 完 充 电 未 满 沟 三 =1 沟 三 接 点输 出 ( )GST 图三 图四 电 流 量 起 动 A相 跳 闸 开 入B相 跳 闸 开 入 C相 跳 闸 开 入 线 路 三 跳 开 入发 变 三 跳 开 入 三 重 方 式 & 沟 通 三 跳 线 路 有 流 重 合 闸 充 电 未 完 充 电 未 满 沟 三 =1 =1 从图四可以看出，当线路有流且RCS-921A装置收到任一跳闸接点的同时满足以下任一条件时保护发沟通三跳命令跳本断路器： 1） 重合闸在未充好电状态且未充电沟通三跳
13、控制字投入。 2） 重合闸为三重方式。 从上述分析可以得知，RCS-921A 重合闸沟通三跳接点不能开入至线路保护，RCS-931A 线路保护的沟通三跳压板运行时也不能投入 （如图五），如果投入将导致线路保护直接三跳。 沟通三跳 +24V 第一套保护 RCS-931A 启动沟三跳 公共端 沟三跳开入保护 图五 3.2 现状二分析：220kV 线路的开关没有配置独立的开关保护，采用了 RCS-931A 内的重合闸，同时，另一套保护内也设置了一套重合 闸，即 CSC-122A 的重合闸。两套重合闸只能投入一套，因为如果投入两套的话，有可能发生开关短时间内的两次重合，这对设备和 系统都是不利的。我站
14、现状是：投入 RCS-931A 重合闸，退出 CSC-122A 重合闸出口，但保留其启动回路。正常运行时 RCS-931A 保护 重合闸沟通三跳压板不投入，CSC-122A 重合闸沟通三跳压板长投。 解释：同是沟通三跳压板，其意义是不同的。由于 RCS-931A 中重合闸是集成于线路保护内的，是否进行重合，是否直接三跳， RCS-931A 是可以正确判断(如图一)，也就是说，他并不需要重合闸来告诉他是否三跳，但也不绝对，当重合闸停用或放电时，如果 保护判断故障后进行单跳时，问题就出现了，既单跳了，重合又不能进行，因此，设置了一块外部压板“沟通三跳” ，当它投入时， 实际是开入保护一个信号，告诉
15、保护“无论什么故障一律三跳” ，这个压板一端接+24V 电源，一端接 RCS-931A 装置“沟通三跳开入” 接点（图五） 。由此可见，正常运行时，此压板决不可使用，它会使保护的三跳失去选择直接三跳。 再看 CSC-122A，由于 CSC-122A 与 CSC-101C 是分开的两台保护，由沟通三跳的定义解释，大家已经明白，沟三命令是给线路保 护既 CSC-101C 的，该屏内的沟三压板一端接 CSC-101C 的“沟通三跳开入”接点，另一端接的是 CSC-122A 的“沟通三跳开出”接点 （如图六）. 1D533D373D381D60 1D61 5 5J-3X5 a8- 3X5 c8- 1X
16、4 a18- 1LP12 +24V 启 动 沟 通 三 跳 公 共 端 沟 通 三 跳 接 点 沟 通 三 跳 压 板 沟 通 三 跳 开 入 - 线 路 保 护CSC 101A CSC 101A- CSC 122A- 图六 当由于重合闸的原因不允许保护装置选跳，由重合闸输出沟通三跳信号，连至保护装置相应开入端，实现任何故障时均三跳。需 要注意的是沟通三跳接点是常闭接点（GST） 。 在以下情况下，CSC-122A 装置输出沟通三跳接点： 1）重合闸方式为三重或停用 2）重合闸及其回路出现错误或失电 3）重合闸未充好电 由上面解释可知，此压板在运行时应投入，当出现以上情况时发生线路故障可以完成直接三跳。 四、结论 通过以上分析，由此可见，所谓压板投与不投，与保护型号无关、与电压等级无关，只与系统的二次接线有关。只要大家掌握了 这几点，熟练运用自动重合闸保护，不仅提高了供电的安全性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统的暂态稳定水平, 对系统的安 全稳定运行有着重要意义。
