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浅析变电站3/2接线方式之二


(承接上节内容)

同期装置电压回路的“近区电压优先”原则

      3/2断路器接线每一个完整串3台断路器,连接着4个可能分开的电源系统,即两条母线和两回线路。在每回线路和每条母线上都装有PT,当任何一台断路器断开时,其触头两侧的电压都有可能是非同步。所以,一般来说,每台断路器都应具备同期合闸装置。

      另外,3/2断路器接线的一次系统运行方式较多。例如:有时某一元件(线路或变压器)停运,此时,该元件回路的隔离开关也断开,该元件的PT也退出运行。这就使得每台断路器两侧同步所需的PT也不是固定的,所以,3/2断路器接线同期回路因可变条件多而使得接线比较复杂。

在实际工程中,同步电压的取法常采用所谓“近区电压优先”的原则。

      设U1、U2为断路器同期合闸时需要比较的两个电压。当用边开关进行同期合闸时,U1取自相邻母线PT,U2取法有三种可能:

      (1)取自相邻元件(线路或变压器)的PT。

      (2)当相邻元件(线路或变压器)停电,对应的-2刀闸拉开时,装置自动切换到另一元件上的PT。

      (3)当该串上的两个元件(线路或变压器)全部停电,对应的-2刀闸拉开时,装置自动切换到另一条母线上的PT。

      当用中开关进行同期合闸时,U1取法有两种可能:

(1)取自元件1(线路或变压器)的PT;

(2)当元件1(线路或变压器)停电,对应的-2刀闸拉开时,装置自动切换到与元件1(线路或变压器)相邻的母线PT。

U2取法也有两种可能:

(1)取自元件2(线路或变压器)的PT;

(2)当元件2(线路或变压器)停电,对应的-2刀闸拉开时,装置自动切换到与元件2(线路或变压器)相邻的母线PT。



控制回路特点

      3/2断路器接线中,每个完整串的边开关控制回路只与一个元件的保护和重合闸回路有联系,而中开关控制回路与两个元件的保护和重合闸回路都有联系,接线比较复杂。中开关控制回路主要特点如下:

      (1)在合闸回路中,两个元件重合闸出口继电器的接点均需接到中开关的合闸回路;

      (2)两个元件的保护三相跳闸和单相跳闸出口均需接到中开关的三相跳闸和单相跳闸回路;

      (3)中开关的闭锁重合闸回路需要接到两个元件的重合闸回路;

      (4)两个元件的重合闸回路均需要用到中开关的合闸或跳闸位置继电器接点,所以,要求中开关的跳、合闸位置继电器能有多个接点输出。

3/2断路器接线保护

(一)3/2断路器接线的断路器失灵保护

      3/2断路器接线中的断路器失灵保护与双母线接线的断路器失灵保护相比有以下特点:

      1、为判别断路器拒动,需要在每台断路器的CT回路中装设电流判别元件。这是因为电流判别元件如果装在和电流回路,则不能判别是哪台断路器拒动。所以,3/2断路器接线中的断路器失灵保护的元器件数量较多。

      2、每一元件(线路或变压器)的保护出口接点,需和两个断路器的电流判别元件相连,而中开关的电流判别元件又需要和完整串中的两个元件(线路或变压器)的保护出口接点相连,这种互相联系,使得失灵保护的启动回路难以实现单元化。

      3、当失灵保护的判别元件与接和电流保护共用CT时,为了满足暂态特性要求,需采用铁芯带间隙的CT。如前所述,由于考虑汲出电流的影响,使电流判别元件的定值提高,其灵敏度有所降低。

      4、靠近两母线侧的断路器失灵保护应启动各自母线保护出口继电器,使该母线上的所有断路器跳闸,并使中间断路器也跳闸。中间断路器失灵保护动作后应使靠近两母线侧的断路器跳闸,并均应启动两套远方跳闸发信装置,远跳线路对侧断路器。

      5、在线路变压器串中,当变压器内部故障,中开关拒动时,除了跳开另一元件(线路)的边开关外,还需通过远方跳闸装置,跳开线路对侧的开关。

      所以,3/2断路器接线中的断路器失灵保护需要有远方跳闸装置配合。

      6、3/2断路器接线中的断路器失灵保护的构成方式有两种,即集中式和分散式。

      集中式——将一个配电装置的失灵保护集中在几面屏上,构成专用失灵保护屏;

      分散式——每台断路器设置一套失灵保护,分别装在每台断路器保护单元中。

(二)远方跳闸装置

我们以一个完整串中的两个元件都是线路的情况,举例说明3/2断路器接线方式设置远方跳闸装置的必要性。见下图。

当B线终端K点发生故障,B线两端保护装置动作,跳开断路器2216及本端的2272和2273。此时,若断路器2272本身拒动,则2272的断路器失灵保护动作可以跳开断路器2271,但短路故障仍然存在,需要跳开线路A对端的断路器2214才能切除故障。一般情况下,2214处的保护对线路B线末端发生短路故障的灵敏度不足,不能可靠跳闸,因此必须在2272处装设由断路器失灵保护启动发信装置,发出跳闸命令,在2214、2216处装设收信装置,在收到对端2272发来的跳闸命令激将对应的断路器2214(或2216)跳开。

远方跳闸装置是直接发跳闸命令的,为了提高跳闸的可靠性,目前采用下列方式:

      (1)不通过就地故障判别元件,选用“二取二”瞬时跳闸方式。

所谓“二取二”方式是指:使用两套远方收发信设备,两个通道,两个不同的工作频率。只有当这两套装置同时动作发出跳闸命令时,才允许对端断路器跳闸。本端只装发信装置,对端只装收信装置。

      (2)收信装置端增加就地故障判别元件控制的“二取一”延时跳闸方式。即两套远方跳闸收信装置中任一套收到跳闸命令后,需经故障判别元件判断确实存在故障,才允许延时跳闸。

(三)短引线保护

短引线保护是3/2断路器接线方式所特需的。当串中的元件(线路或变压器)停电,对应的-2刀闸拉着,该串断路器仍保留运行时,为保证该元件(线路或变压器)对应的两CT之间的短引线发生故障时能够快速切除,需装设短引线保护。短引线保护为简单式三相电流差动保护。

当线路正常运行时,该保护退出运行(功能压板和跳闸出口压板均退出,同时,由对应的-2刀闸辅助接点从装置内部将该保护退出)。

当串中的元件(线路或变压器)停电,对应的-2刀闸拉着,该串断路器仍保留运行时,运行人员应将短引线保护投入运行。

(四)自动重合闸

综合重合闸的运行方式:

      (1)综合重合闸方式:单相故障跳开单相后单相重合,重合在永久性故障上跳开三相;相间故障跳开三相后三相重合,重合在永久性故障上再跳开三相。

(2)三相重合闸方式:任何类型故障均跳开三相,三相重合(检查同期或无电压),重合在永久性故障上时再跳开三相。

      (3)单相重合闸方式:单相故障跳开单相,单相重合,重合在永久性故障上后跳开三相,相间故障跳开三相后不再重合。

      (4)停用:任何故障跳三相,不重合。

      500kV和220kV线路都装有综合重合闸装置。在3/2断路器接线情况下,线路故障时,要跳开相邻的两台断路器,在重合时,为了减少断路器动作次数,缩短永久性故障切除时间,在故障跳闸后,一般采用先后合闸方式进行重合。即先重合边开关,如此时故障已经消除(瞬时性故障),经一定延时后,再合上中开关。如果是永久性故障,则边开关重合不成功,闭锁中开关重合。对应的线路保护动作,并同时向两台断路器发出跳闸命令,并不再重合。

如果边开关重合闸拒动,中开关仍能重合。

为什么先重合边开关,后重合中开关?

防止重合遇故障,对本串的另外一条出现或变压器造成再次冲击。

(本文完结)

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