马小燕 侯江 杨大荣
（宁夏国华宁东发电有限公司 宁夏银川 750000）
摘 要：华灵州Ⅰ线瞬时性单相接地故障引起国华宁东电厂3322边断路器单跳单重，而3322断路器单相重合闸实际动作时间与保护装置时间整定值偏差大，为评价3322断路器单相重合闸保护正确动作，对3322断路器重合闸时间进行分析。
关键词：单相重合闸；保护；正确动作
0 引言
当线路出现瞬时或暂时性故障，断路器跳闸后线路的绝缘性能得到恢复，如果短时间内闭合断路器能成功，这就能减少停电时间，提高电力系统供电的可靠性。因此，重合闸是运行中常采用的自恢复供电方法之一，而重合闸能否正确动作就显得尤为重要。
2020年7月7日，华灵州Ⅰ线发生瞬时性单相接地故障，国华宁东电厂华灵州I线光纤纵差保护装置1、2纵联差动保护动作（A相），并且该站内3320、3322断路器保护装置A相出口跳闸后重合闸动作（3/2接线），3322断路器保护单相重合闸实际动作时间与其时间整定值偏差大。
1 事故经过
(1) 2020年7月7日3时24分20.859秒，华灵州Ⅰ线发生A相单相接地故障，华灵州I线A相电流由0.211A突变到3.25A，装置记录线路最大差动电流21.69A，华灵州I线光纤纵差保护装置1、2纵联差动保护动作（A相），跳3320、3322断路器A相。
(2)2020年7月7日3时24分20.857秒，3320断路器保护装置保护启动（故障电流Ia:2.07A）；15ms后，保护A相跳闸输入由0→1；21ms后，A相跟跳动作；968ms后，重合闸动作。
(3)2020年7月7日3时24分20.859秒，3322断路器保护装置保护启动（故障电流Ia:1.17A）；15ms后，保护A相跳闸输入由0→1；21ms后，A相跟跳动作；967ms后，重合闸动作。
2 故障资料收集
(1)华灵州I线光纤纵差保护装置1报文如下
图1 华灵州I线光纤纵差保护装置1报文
从装置报文分析：3时24分20.860秒，线路保护装置保护启动，7ms后，纵联差动保护动作，保护A跳出口，线路最大差动电流21.69A（差动动作电流定值0.38A）,故障测距30.60km,线路全长37km,保护动作正确。
(2)3320、3322断路器保护动作报文如下
图2 3320断路器保护装置报文
从保护装置报文分析：3时24分20.857秒，3320断路器保护装置保护启动；21ms后，A相跟跳动作；39ms 后，A相跳闸位置触点0→1；968ms后，重合闸动作；3320断路器单相重合闸时间整定值0.9s,单相重合闸检线路有压投入。3320断路器保护装置不能查看线路电压恢复时间，因此以上数据不能评价3320断路器保护装置是否正确动作。
图3 3322断路器保护装置报文
从保护装置报文分析：3时24分20.859秒，3322断路器保护装置保护启动；21ms后，A相跟跳动作；967ms后，重合闸出口动作；3322断路器保护单相重合闸时间整定值0.6s,单相重合闸检线路有压投入。3322断路器单相重合闸实际动作时间与其时间整定值不一致，不能评价3322断路器保护重合闸动作正确。
3 原因分析
(1)3322断路器保护装置单相重合闸逻辑（深圳南瑞PRS-721S保护装置）
图4 3322断路器保护装置单相重合闸逻辑
从该逻辑图可以看出，当单重检线路有压投入，三相交流电压大于40V且延时200ms后该条件才有效，因此需要确定3322断路器保护启动到线路三相电压恢复的时间。
(2)灵州换流站华灵州I线故障前运行方式及其故障录波器录波图
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图5 华灵州Ⅰ线故障前运行方式
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图6 灵州换流站故障录波波形
从故障录波图分析：3时24分20.856秒，灵州换流站侧线路保护启动，线路差动保护动作跳3310、3312 A相断路器，3310、3312 A相断路器单跳单重。3312断路器A相重合后，约750ms华灵州I线A相线路带电，华灵州I线线路三相交流电压均大于40V。
3时24分20.859秒，国华宁东电厂侧3322断路器保护装置启动；41ms 后，A相跳闸位置触点0→1（单相TWJ启动重合闸投入），装置收到A相TWJ后延时600ms达到重合时间(单相重合闸时间整定值0.6s)，因单重检线路有压不满足，重合闸并没有出口，约750ms后，华灵州I线A相线路带电，满足三相有压条件，装置经200ms延时重合闸出口，因此3322单相重合闸理论动作时间约950ms,实际动作时间967ms（考虑装置本身的固有动作时间）,评价3322断路器保护装置正确动作。
3时24分20.857秒，3320断路器保护装置启动；39ms 后，A相跳闸位置触点0→1（单相TWJ启动重合闸投入），装置收到A相TWJ后延时900ms达到重合时间(单相重合闸时间整定值0.9s)，因单重检线路有压不满足，重合闸并没有出口，约750ms后，华灵州I线A相线路带电，满足三相有压条件，装置经200ms延时重合闸出口，因此3320单相重合闸理论动作时间约950ms,实际动作时间968ms（考虑装置本身的固有动作时间）,评价3320断路器保护装置正确动作。
4 结束语
2016年5月16日，银川东换流站7530断路器B相靠近I母侧CT下端盆式绝缘子对地放电，造成750kV川灵II线、川京II线跳闸，京能宁东电厂川京II线7522断路器B相重合于故障后，因京能宁东电厂侧直流分量较大，电流没有过零点，断路器不能灭弧，导致断路器触头损坏，分闸失败，失灵保护动作切除故障。为吸取此次事故教训，宁夏电网要求对于配置三相电压互感器，且至少线路一侧保护具备检三相有压重合功能的线路，可采用线路一侧直接重合，另一侧检三相有压方式。
根据规定要求，对于华灵州I线重合闸功能先合灵州换流站侧，国华宁东电厂按照检有压方式重合，即达到重合时间后仍需要检测到线路三相有压后再进行重合。若先合侧重合于永久故障，检有压侧不再进行重合。因此，在2017年华灵州I线线路检修期间，国华宁东电厂将3320、3322断路器保护装置单重检线路有压方式投入，单相重合闸时间整定值保持不变，而2017年以前3320、3322断路器保护装置单重检线路有压方式并没有投入，为防止两次重合于故障对系统造成的冲击，当线路发生区内故障，保护跳开两断路器后，其中一台断路器的重合闸应先重合，另一断路器的重合闸经一定延时后再重合，若重合于永久故障，另一台断路器不再重合，因此3322断路器保护装置单相重合闸时间整定值0.6s，3320断路器保护装置单相重合闸时间整定值0.9s，当3322断路器重合于永久故障后，3320断路器不再重合。
综上分析，单重检线路有压方式投入后，不再需要通过边断路器和中断路器的单重时间整定配合避免两次重合于故障对系统造成冲击，断路器保护装置达到重合时间后仍需要检测到线路三相有压后再进行重合。因此，3320、3322断路器保护装置的单相重合闸时间取决于线路三相电压恢复的时间，这也是造成3322断路器单相重合闸实际动作时间与其时间整定值偏差大的根本原因。
参考文献：
[1] PRS-721S 断路器保护装置说明书
[2] 宁夏电网故障直流分量较大导致断路器无法灭弧解决方案的通知
作者简介：
马小燕（1992-），女，助理工程师，从事发电厂继电保护设备维护工作
侯江 （1981-），男，工程师，从事发电厂继电保护管理工作
杨大荣（1987-），男，助理工程师，从事发电厂继电保护设备维护工作