RCS－921A型自动单相重合闸使用探讨

禹海斌

(云南电网公司玉溪供电局，云南 玉溪 653100)

1 前言

架空输电线路故障是电力设备发生故障几率最多的原件，而瞬时性故障则占了输电线路故障的80%～90%，采用自动重合闸装置对断开后的线路断路器进行一次重合，其成功的可能性相当大，可以大大提高输电线路运行的可靠性。

由于3/2接线方式多用于220kV及以上的变电站，而220kV及以上的线路多采用单相重合闸方式，所以本文结合比较常用的RCS－921A型断路器失灵保护及自动重合闸装置中单相重合闸逻辑图，对单相重合闸方式下的“先边后中”和“先中后边”两种边、中断路器的重合闸配合使用情况进行了探讨分析，得出了可行的重合闸长、短延时配合使用方式。

2 接线方式的选择

在3/2接线方式中，由于是两台断路器同时对一条线路供电。所以，当线路跳闸后，两台断路器的重合闸装置都会动作。那么就存在是边断路器先重合还是中断路器先重合的问题。由于一串设备接线方式基本分以下三种形式，即:线－线串、线－变串、不完整串，见图1。

图1 一串设备常见的三种接线方式

2.1 线－线串接线

DL2同时供着线路1和线路2的负荷 (见图1(a))。如果将DL2设为短延时重合闸 (在RCS－921A型断路器失灵保护及自动重合闸装置中，投入“重合闸短延时投入”压板，则重合闸为短延时方式，切除该压板即为长延时方式)，那么DL1、DL3就应设为长延时方式。此方式叫做“先中后边”。假设线路1单相瞬时故障跳闸，DL2由于某种原因拒动，这样DL2失灵保护启动跳DL1、DL3，这样就造成线路1和线路2失去负荷，影响系统的潮流及稳定运行;当DL2断路器正常跳开，并且重合闸动作成功。此时DL2是将线路1对侧变电站、本侧站、线路2对侧站共3个站同时合环运行，由于3个站之间肯定存在电压、频率差。所以，将较大影响系统的动态稳定。相反，如果DL1、DL3投入“重合闸短延时投入”压板，DL2切除“重合闸短延时投入”压板，此时的重合闸方式我们叫做“先边后中”。当线路1出现单相瞬时故障，DL1由于某种原因拒动，这样DL1失灵保护启动跳DL2，并启动Ⅰ段母线失灵跳与Ⅰ段母线相连的所有断路器。由于每条线路是双断路器供电，所以即使DL1拒动也不会扩大停电范围。如果DL1正常动作，那么DL1的重合使线路1两侧的变电站合环运行，对比上面的3个变电站同时合环运行肯定扰动会小得多，有利于系统的动态稳定。

2.2 线－变串接线

DL2同时供主变和线路2见图1(b)。此种情况是DL2和DL3重合闸投入使用，DL1重合闸停用。如果DL2“重合闸短延时投入”压板投入，此时重合闸方式为“先中后边”，那么当出现上述假设情况，DL2失灵将跳主变三侧断路器和DL3，扩大了停电范围。如DL3“重合闸短延时投入”压板投入，此时重合闸方式为“先边后中”，出现上述假设情况下，DL3失灵保护将启动Ⅱ段母线失灵，跳与Ⅱ段母线上所有相连断路器。不会出现无故障线路停电情况。对于不完整串接线方式见图1(c)，DL1、DL2都可以看成是边断路器，无论哪个断路器按短延时压板，其实质都是“先边后中”方式。

综上所述，对于“先边后中”和“先中后边”两种方式在常见的三种串接线方式下的可行性分析可以从表1中对比看出:

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从表1看出，当线路出现单相瞬时故障，单相重合闸动作时，采取“先边后中”模式大大优于“先中后边”模式。故3/2接线方式下，线路的单相重合闸都设为“先边后中”方式是可行的。

3 使用逻辑分析

3.1 先合不成功，后合动作逻辑

在正常运行情况下，DL1、DL3“重合闸短延时投入”压板应为投入状态，DL2“重合闸短延时投入”压板应为切除状态。先合断路器经短延时动作成功后，后合断路器将再经过后合延时定值的时间动作。

启动单相重合闸有两种方式:TWJ位置继电器配合检测相应相电流启动和开入量配合保护动作启动。现假设重合闸是通过TWJ位置继电器配合检测相应相电流来启动。设A相瞬时接地，保护动作跳A相。这时“TWJA”与“A相无流”同时为“1”，经TWJ启动单重接点后，启动单重。由于开入量是在断路器变位过程中为“1”，在断路器变位结束后为“0”，所以与门⑥开放。当重合闸脉冲经与门①开出后，如果此是断路器为先合方式，那么先合投入触点闭合，经或门④发出持续120ms的合闸命令和持续400ms的加速命令。同时，经由与门①开入信号到合于故障后合放电回路。此脉冲经20ms延时后开放。如果先合合于故障，保护动作跳开A、B、C三相，此时跳闸开入输出为“1”。那么与门⑤将开放，使后合回路中的重合闸回路放电。

3.2 “重合闸短延时投入”压板的投切

中断路器未投入“重合闸短延时投入”压板的情况下，重合闸怎么动作见图1(b):当先合回路的重合闸脉冲经与门①开出后，同时发出闭锁先合信号。其接点在装置启动返回后该接点才返回。装置从启动到返回这个过程大约需7s，即是此时后合回路中的“闭锁先合开入”维持“1”为7s，与门③闭锁7s，确保后合重合闸按长延时时间 (重合闸整定时间+后合重合延时)动作。当边断路器重合闸因故检修或退出，先合重合闸将不发出闭锁先合信号，“闭锁先合”接点一直处于返回状态，在后合重合闸回路中“闭锁先合开入”维持“0”，经过非后变为与门③输入为“1”，所以当中断路器重合闸启动，经过单相重合闸整定时间后，经由与门③输出“1”，再经或门④发出持续120ms的合闸命令和持续400ms的加速命令。虽然此时中断路器“重合闸短延时投入”压板是切除的，但中断路器的重合闸只经过短延时 (重合闸整定时间)就会出口。所以我们可以得出:RCS－921A的自动重合闸装置具有自适应功能。在线路1边断路器重合闸退出后，其中断路器将以短延时的时限动作，避免了不必要的延时，以尽量保证系统的稳定性。而对于线路2而言，中断路器重合闸仍然是按长延时的时限来动作。

4 结束语

以上讨论了3/2接线方式中常见的串接线方式下其边断路器与中断路器重合闸动作先后顺序问题，得出了“先边后中”模式是切实可行的。并且通过对常用的RCS－921A型断路器失灵保护及自动重合闸装置中的单相重合闸逻辑图进行分析，得出了其具有自适应功能，能在一条线路的边断路器重合闸因故检修或退出后，其中断路器将以短延时的时限动作，不用投退压板。对于3/2接线方式下，220kV及以上的线路重合闸的运行具有较强的参考意义。

［1］南京南瑞继保电气有限公司.RCS－921A型断路器失灵保护及自动重合闸装置技术和使用说明书 ［R］.

［2］国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答 ［M］.第2版.北京:中国电力出版社，2000.

［3］王维俭.电气主设备继电保护原理与应用 ［M］.北京.中国电力出版社，1996.

［4］熊为群，陶然.继电保护自动装置及二次回路 ［M］ (第二版).北京:中国电力出版社，2000.