一个半断路器接线方式之欧阳计创编.docx

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一个半断路器接线方式之欧阳计创编

一台半断路器接线

时间：

2021.02.11

创作：

欧阳计

1.2.3.1近几年来，我国已相继建成了许多区域性的大型电网，如果在大型电力网络中的大容量发电厂和枢纽变电站发生了停电事故，则将给整个电力系统的安全稳定运行带来严重威胁。

因此，为了提高这些重要厂、站的运行可靠性，在330KV及以上的电压等级系统中，3/2断路器接线已经得到广泛采用。

那么，什么是3/2接线或者叫一个半接线方式呢？

它有什么特点呢？

1.2.3.2每一回路经一台断路器1QF或3QF接至一组母线，两回路之间设一联络断路器2QF，形成一个“串”，两个回路共用三台断路器，故又称二分之三接线。

和常规双母线带旁路接线方式比较，3/2主接线方式主要有以下优点。

（1）运行调度灵活，操作更加方便。

当任一开关需要检修时，只需把相应开关及刀闸拉开即可，不影响送电和保护运行。

因此，操作更加简便，减少了人为误操作的可能性。

而常规接线开关需要检修时必须带路，尤其是母联开关需要检修时，必须倒成单母线运行，一次操作量大，且十分繁琐，每次停电需要很长时间。

（2）供电更加可靠、安全。

①当任何一台断路器在切除故障过程中拒动时，最多只扩大到多切除一条引出线或一台主变。

如下图所示：

当线路3上发生故障时，6DL跳开，而5DL开关拒动时，由5DL的断路器失灵保护动作切除4DL，这时最多切除线路2，而其它线路、主变和发电机照样正常运行，因此供电可靠性较高。

而在双母线带旁路主接线中，若一条出线故障，其开关若发生拒动，失灵保护将跳开该开关所在母线上连接的所有开关。

②当两台断路器同时运行时，如果引出线故障，两侧开关同时跳开后，若先重合的断路器拒绝重合或重合失败，可以由后重合的断路器来补救。

常规接线在重合闸拒动或重合失败时将影响正常供电。

因此，和双母线带旁路主接线相比较，3/2接线的供电可靠性将大大提高。

③在3/2接线中，母线保护不再象常规接线中那么重要，即使母差保护误动也不会影响正常运行。

④在3/2接线中，每路出线保护所用电压不公用，只取自本路CVT，因此，CVT有故障时，只会影响本路保护运行，不会影响到其它出线的正常运行。

1.2.3.3和常规双母线带旁路接线方式比较，3/2主接线方式主要有以下缺点：

（1）一次设备投资巨大，CVT和开关数量多，占地面积大。

（2）二次接线及保护配置更复杂，比较突出的是断路器失灵保护。

1.2.3.43/2接线方式继电保护的特点

1）3/2接线的基本要求：

（1）线路发生单相瞬时故障和永久故障时保护及重合闸的动作逻辑。

（重合闸置单重）

当线路1发生单相瞬时性故障时，1DL和2DL故障相瞬时跳开，为了避免重合于永久故障时对系统造成两次冲击，一般让1DL先重合，然后再让2DL重合，时间上相差0.3″。

当1DL合于永久故障时，保护再次动作，1DL重合闸发永跳令跳开1DL三相开关，同时闭锁2DL的重合闸，使2DL单跳后紧接着三跳而不再重合。

如：

5052Tch=1.2″,5051Tch=1.5″；5011Tch=0.7″,5012Tch=1.0″。

中开关和边开关谁先合，其结果是不一样的。

假设让1DL先重合，若重合于永久故障时1DL再发生开关失灵，1DL的失灵保护将起动跳开I母线上的所有开关，但不影响其它线路的正常运行。

但假设让2DL先合，若重合于永久故障时2DL失灵，2DL的失灵保护将起动跳开3DL，并发远跳跳开线路2对侧开关，造成线路2停电，从而造成事故。

（2）线路发生相间故障时保护及重合闸的动作逻辑。

（重合闸置单重）

当线路发生相间故障时，1DL和2DL将直接跳三相不重合。

2）短引线保护的作用及投入

①短引线保护是在线路停运，6G刀闸拉开，又想保留一次侧成串运行而特设的一种短引线差动保护。

它是靠6G刀闸的辅助接点自动控制投入或退出。

②短引线保护是零秒跳闸的保护，因此，正常运行时必须可靠退出运行，否则在正向区外故障时，易造成短引线保护误动作。

为保证可靠，一般在保护盘都增加了一个出口跳闸压板以控制保护的投退。

即在6G合上时，应退出短引线的出口跳闸压板。

姜家营变电站因线路无6G刀闸，线路停电时，必须拉开两组开关。

故没设有短引线保护。

车轴山变电站出线有6G刀闸，有短引线保护，需要引起重视。

3）3/2接线保护电流回路的特点

如下图所示

保护电流为两组CT的和电流，即边开关和中开关CT的和电流进保护。

中开关的CT为其两侧的保护所共用。

要注意CT二次接地点问题。

三相和电流的接地点只能有一个，且在哪儿合，电流就在哪儿接地。

一般在端子箱和电流，故接地点设在端子箱。

一般在220KV的一个半接线中，一串只有三组CT，如下图为第五串保护CT电流分布：

如下图为第一串保护CT电流分布：

4）重合闸、失灵保护的配置

（1）在双母线带旁路中，重合闸按线路配置，失灵保护装置按母线配置。

旁路母线不配失灵。

（2）在3/2接线中，重合闸、失灵保护按断路器配置。

一台断路器配置一套失灵和一套重合闸装置。

5）失灵保护跳闸逻辑

如上图所示：

①当线路发生K1点故障，若边开关1DL失灵，2DL跳闸，则1DL的失灵保护起动，一方面将再次瞬跳1DL开关，若1DL仍失灵，则将延时跳开I母线上所有其它连接元件。

②当线路发生K1点故障，若中开关2DL失灵，1DL跳闸，则2DL的失灵保护起动，一方面将再次瞬跳2DL开关，若2DL仍失灵，则将延时跳开3DL，同时起动微波远跳和光纤远跳将5DL跳开。

③当I母线发生K2点故障，I母线保护动作，此时若某一开关如1DL失灵，母线保护将起动1DL的失灵保护，一方面失灵保护将瞬跳1DL，若1DL仍失灵，则将延时跳开2DL，同时起动远方跳闸将4DL跳开。

④如下图所示，当K3点故障，3DL跳开，2DL失灵时，2DL的失灵保护将瞬跳2DL，若2DL仍失灵，则将延时跳开主变三侧所有开关。

6）远方跳闸的应用

对于远方跳闸保护而言，有四个判据，满足其一就可发远跳命令。

①线路过电压（即线路过电压保护动作时）；

②中间断路器失灵时（将起动远方跳闸将非故障线路对端开关跳开）；

③母线保护动作，某一边开关失灵时（除了跳开中开关外，还要远跳对侧开关）；

④电抗器保护动作时；（高抗故障跳闸时，远跳对侧开关,高抗停运时必须停线路，）

有一点需要说明，实际上，任一开关失灵保护动作出口时均要起动远方跳闸。

7）220kv接口屏上各检修压板的作用

纵联距离检修压板判PT断线用，开关拉开，给上此压板将不发PT断线；本侧开关拉开时若对侧开关送电于故障时允许对侧纵联距离保护跳闸，收到允许信号后将转发100ms允许信号使对侧开关跳闸。

（101A、902A）

后备距离检修压板判PT断线用，开关拉开，给上此压板将不发PT断线；5051、5052。

过电压保护检修压板本侧一台开关检修，一台开关运行，需将检修开关的检修压板投入，防止线路故障，运行开关跳开后本侧发生过电压而使过电压保护不能远跳对侧开关。

过电压保护发远跳受开关跳位闭锁。

8）3/2接线母线保护

3/2接线的母差保护十分简单，为REB103型中阻抗比率制动母线差动保护。

220KV母线一条母线配一套母差保护，220KV一条母线配置了两套母差保护。

I、II母线保护之间是彼此独立的。

它们都是采用比率制动原理以躲正常运行时的不平衡电流和母线区外故障时的穿越性短路电流造成的不平衡电流。

和双母线母差不同的是，3/2接线母线保护其出口不经电压闭锁。

。

1.2.3.5倒闸操作顺序的分析

在电力系统操作中,由于刀闸的操作顺序造成的带负荷拉合闸事故是几种常见的恶性误操作事故之一。

所以我们一定要按照部颁规定和主管单位的规定执行,以确保倒闸操作的正确。

即使是操作中发生事故,也要把事故影响限制在最小范围。

1.2.3.6带负荷拉合刀闸的危害和防误措施

隔离开关的作用只是使被检修设备有足够可见的安全距离,建立可靠的绝缘间隙,保证检修人员及设备的安全,所以它不具备切断负荷电流和短路电流的的能力。

在出现带负荷拉合闸时,拉弧形成导电通道造成相间短路,直接危及操作人员生命和对设备造成损坏,严重威胁电网的安全运行。

为避免此类事故的发生,电业安全工作规程对操作中的接受操作命令,填写操作票、模拟操作、操作监护、拉闸操作的顺序等都作了详细规定。

为防止误操作,高压电器设备加装防误操作的闭锁装置（少数特殊情况下经上级主管部门批准,可以加装机械锁）。

1.2.3.73/2断路器倒闸操作顺序

电力安全工作规程中第19条规定,停电拉闸操作必须按照断路器（开关）——负荷侧隔离开关（刀闸）——母线侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作,送电操作与上述相反的顺序进行。

依据这样的一个原则,在3／2断路器接线中意义却并不是不大。

根据3／2接线特点,很容易理解到线路或变压器比母线更为重要,所以,我们有必要深入探讨如果断路器两侧隔离开关发生带负荷拉闸事故对系统影响程度的不同,来确定拉闸顺序。

1.2.3.8母线侧断路器（如1QF断路器或3QF断路器）倒闸操作顺序

（1）线路或主变停电过程的操作。

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧,两侧断路器跳闸,切除故障点,保证其他线路、主变及母线正常运行;如发生带负荷拉闸事故发生在母线侧,母线上所有断路器跳闸,造成母线无电压,威胁系统安运行。

所以应按照断路器（开关）—－线路或主变侧隔离开关（刀闸）—－母线侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

（2）线路或主变运行,母线停电的操作。

如带负荷拉闸事故发生在母线侧,母线上所有断路器跳闸,切除故障点,保证线路及主变正常运行;如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧,两侧断路器跳闸,造成线路或主变停电事故,危及电网安运行。

所以应按照断路器（开关）—－母线侧隔离开关（刀闸）－—线路或主变侧离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

（3）线路或主变运行,母线侧断路器转入检修的操作。

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变侧,两侧断路器跳闸,造成线路或主变停电,影响系统安全运行。

如带负荷拉闸事故发生在母线侧,母线上所有断路器跳闸,切除故障点,不影响线路及主变正常运行。

所以应按照断路器（开关）－—母线侧隔离开关（刀闸）－—线路或主变侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

（4）线路或主变停电时,断路器合环运行的操作。

如带负荷合闸事故发生在短引线侧,两侧断路器跳闸切除故障,不影响系统安全运行。

如发生带负荷合闸事故发生在母线侧,造成母线无电压,此时变为单母线运行方式,运行的可靠性降低。

所以应按照母线侧隔离开关（刀闸）－—短引线侧隔离开关（刀闸）－—断路（开关）的顺序依次操作。

解环操作应与上述相反的顺序进行。

1.2.3.9中间断路器倒闸操作顺序

（1）中间断路器一侧线路或主变运行,另一侧线路或主变需要停电的操作。

如带负荷拉闸事故发生在线路或主变运行侧,造成运行中的线路或主变两侧断跳闸如带负荷拉闸事故发生在需要停电的一侧,线路两侧断路器跳闸切除故障,不影响电网安全运行。

所以应按照断路器（开关）－—停电侧隔离开关（刀闸）－—运行侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作,停电操作应与上述相反的顺序进行。

（2）断路器两侧线路或主变都运行,中间断路器转入检修停电的操作。

顺序应视断路器两侧发生带负荷拉闸事故对电网的影响程度进考虑。

即按照断路器（开关）－—对电网的影响较小一侧的隔离开关（刀闸）－—对电网的影响较大一侧的隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。

送电操作应与上述相反的顺序进行。

时间：

2021.02.11

创作：

欧阳计