试析220kV线路保护同时应用两套重合闸技术

【摘 要】继电保护技术经历了三个发展阶段，即机电式保护装置、静态继电保护装置和数字化继电保护装置。220kV线路保护的标准配置一般为光纤分相电流差动保护为主要保护措施，载波和光纤距离保护为第二套主要保护。两套保护从装置到工作电源，电流电压都可独立运行。220kV线路保护双套重合闸运行后，对重合闸的运行情况和整个过程进行分析，需注意采用合理的安全措施，使两套重合闸装置之间实现真正的相互独立。
【关键词】220kV线路保护；两套重合闸；应用技术
为了尽量减少电力系统处于不正常和故障的工作状态，保障电网的安全稳定运行，完善继电保护系统。220kV线路保护利用两套重合闸的技术来实现电力系统的有效保护，从电网运行安全性角度来讲，具有重要的现实意义。

1 220kV线路保护发展现状

1.1 220kV线路故障保护通道

由于反应线路一侧电气量不可能快速区分本线末端和相邻线开始端故障，采用电距离保护、电流保护等阶段式保护的配合，但是，对于线路末端故障在实施保护过程中需延时切除，这在220kV电压等级的电力系统中难以满足系统稳定性的要求。所以在220kV线路保护过程中，其标准配置一般都是以能够快速切除线路故障，利用载波和光纤之间距离保护为电力系统实行主要保护，相间和接地距离保护为后备保护。纵联保护是根据信息传输通道来传输线路两侧的信息数据。在日常生活中，我们经常见到和使用的信息传输通道有电力线载波通道和光纤通道这两种。近年来，光纤通道已经成为220kV线路纵联保护的主要通道形式，其速度快，且使用寿命长等特点得到广泛亲睐，而电力线载波通道则逐渐被淘汰。

1.2 PSL601线路保护装置的应用

结合国电南自的PSl601（G）型线路保护装置为例，它的主要保护以纵联方向为主，距离保护和零序方向电流保护为后备保护，该保护具有分相出口功能，设备装置还设置了两套重合闸的技术应用。结合实际情况，可以实现单相重合、三相重合以及综合重合闸功能。PSL601线路保护装置中纵联保护是由综合方向的原件构成的，根据各个不同元件相结合的形式。同时，PSL601中的纵联保护功率是倒向逻辑思维方向的，采用反方向元件动作才延时

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发允许信号的方法。这种方法使得线路出现故障时，纵联保护会按照常规的逻辑执行保护功能，能够有效防止区外故障切除时功率倒向引起保护误动。

2 两套重合闸同时应用的原理

现在还有很多地方投入一套重合闸，是为了沿袭过去的传统习惯，担心两套重合闸由于动作和时间的不同而发生多次重合的现象。从而影响开关的使用寿命。线路发生单相故障时，一套重合闸动作合于永久故障时三相跳开，而另一套的重合闸使故障再次重合造成二次冲击。现代科学技术的不断发展，重合闸时间普遍采用微计算器技术，精确度很高，两套重合闸动作的时间相差20ms，而断路器的动作合闸到保护再动作加速分闸的时间使用情况远远大于这个时间。所以在两套重合闸运行中不会引起多次重合的现象发生。

3 两套重合闸同时运用的原因分析

一般220kV线路不应用两套重合闸，所考虑到的问题主要是两套装置对同一断路器的配合问题，线路故障发生后，保护动作切除故障，当投入两套重合闸时，一套重合闸先将断路器合上，如果故障仍然存在，保护跳开开关，而另一套重合闸又刚出口，就会造成二次重合。这种情况对一次设备产生很不利的影响，也有可能损坏设备，对电网系统的安全稳定造成影响。但是，如果有完善的二次回路及相应完善的装置软硬件条件控制，那么就能实现两套重合闸的投入使用。

3.1 被保护线路发生瞬间故障时

被保护的线路发生瞬时故障时，不管两套重合闸的保护时间存在多大差异，都不会发生二次重合。因为第一套保护装置动作并重合成功后，断路器触点和合闸回路都已断开，这个时候第二套微机保护再送来重合命令，也不会发生重合的情况。

3.2 被保护线路发生永久性故障

当出现永久性故障时，两套微机保护的重合闸在时间上有差异，因为有完善的二次回路和完善的装置条件的控制，也不会发生二次重合的情况。如果一套微机保护先出现永久性故障，同时加速动作发出跳令时，由于断路器的动作时间是固有的，其常闭触点没有返回，仍然处于断开状态，当第二套微机保护延时送来重合闸命令时，合闸回路不通畅，不会发生二次重合现象。220kV线路保护都是经过多年运行考验的成熟产品。通过多年分析其运行情况可知，两套保护的重合闸启动基本一致；况且目前线路保护双套配置用的都是同一微机保护，所规定的时间相同，因此两套保护的重合闸发出的合闸脉冲基本重叠。经相关资料和说明谁确认，现在两套重合闸同时投入使用的技术已经非常成熟，说明在220kV线路保护中已经成功应用了两套重合闸，也表明了现代科学技术已经能够有效的防止两套重合闸的使用出现二次重合的情况。

4 两套重合闸相互起动闭锁及其时间控制

4.1 两套重合闸之间相互起动与闭锁

重合闸的在早期使用时，由于设计思路不同，设计程序也不相同，这种情况会造成重合过程中的时间相差较大，为了避免断路器在两套重合闸的作用下出现先后重合的可能性，可以采用两套线路保护的重合闸只使用一套，而另一套重合闸出口压板打开，两套重合闸把手打至相同位置；也可以使两套重合闸相互闭锁开入；还可以在保证一套重合闸正确动作的同时，将两套保护起动回路交叉分别接到两套重合闸。这样可以用任意一套保护去起动重合闸，实现相互起动。如果任意一套保护三跳、永跳或者沟通三跳的条件满足的话，在保护出口的同时，闭锁自身重合闸，利用自身闭合重合闸闭锁另外一套保护重合闸，同时实现相互闭锁。

4.2 重合闸时间控制

要满足系统稳定的要求，重合闸就必须按照系统稳定情况选择最佳重合时间。选择最佳重合时间，可以最大限度的的大减速面积，有利于保持系统稳定运行。一般单相重合闸的时间都为1s。相对于220kV线路保护重合闸的时间要简单的多，220kV线路保护重合闸的时间设定较为复杂，长延时的规定时间一般为3s，而短延时则为1s，长延时是在高频保护退出后和后背保护配合使用，短延时与线路高频保护投入时配合使用。

5 注意事项

220kV线路保护同时投入两套重合闸是安全的，不会出现二次重合的情况。但是，参考各地技术可知，不同地方对两套重合闸的使用方式存在一定的差异。因为各地220kV线路保护组屏情况不同，所以在运行时需要注意有关事项。
第一，如两套微机保护装置只投入一套重合闸，在需要退出运行时，运行操作人员必须将该套保护的重合闸出口压板打开，另一套保护装置的重合闸出口压板合上，否则就会出现无重合闸的运行状态。
第二，按典型配置，两套重合闸分别取自不同段直流母线。单相跳闸不能够重合，由非全相保护动作跳闸；单相跳闸正常重合闸，这种情况下出现的不确定因素对系统的运行有很大的影响，虽然出现这种情况的几率较小，但还是在运行过程中避免出现这样的情况。
6 结语
两套重合闸保护装置是保证220kV输电线路安全供电和高效运行的综合产品，对我国国民经济的发展具有重要作用，在投入使用的过程中要注意两套重合闸保护装置在实际应用中存在的问题和应注意的事项，并结合科学技术成果，不断改进和完善，更加有效的提高输电线路的供电可靠性。
参考文献：
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