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摘 要：在高压电网快速发展的背景下，SF6弹簧操作机构断路器与重合闸的配合问题逐渐引起人们的重视。本文介绍了自适应重合闸的基本原理与策略，对断路器合闸低油压闭锁回路及合闸回路问题进行科学的分析，并针对SF6弹簧操作机构断路器机构与自适应重合闸的配合的两种问题进行了深入研究。
关键词：SF6弹簧操作机构；断路器；重合闸；配合
1 引言
出于安全角度，大容量电厂的设计一般距离负荷中心较远的地方，不可避免的需要长距离运送电力能源，运动电力能源需要的输电电压数值较大，有些地去无法承担，因此一些地区为了缓解输送电能的压力，减少电能输送成本，开始使用500kV同塔双回输电线路。500kV同塔双回输电线路的电流量较大，为了保证电能输送的安全需要采取相应的措施。500kV同塔双回输电线路在使用时多使用重合闸技术，重合闸技术能够保护电能输送安全、提高重合闸使用的安全性，降低输送电能线路发生故障的机率，从而保证电厂电能输送的安全。对于断路器与重合闸的配合问题，在国外已经找到了解决方案，但是针对断路器机构如何与重合闸进行合理配合问题处于探讨阶段。
某变电站500kV一次设备为HGIS配电装置，采用液压机构断路器。因多回出线为同塔双回线路，根据同塔双回输电线使用自适应重合闸的要求，配置了南京南瑞继保公司的RCS-931E线路保护、RCS-921C断路器保护以及CZX-22R型操作箱。在变电站工程验收调试中发现500kV断路器液机构与自适应重合闸配合不当，导致一些情况下断路器不能按自适应重合闸的逻辑正确动作。下面就该问题产生的原因做一下分析，并提出解决方案，该方案的可行性在变电站得以验证。
2 自适应重合闸的基本策略
自适应重合闸逻辑位于线路保护RCS-931E中，因此断路器与自适应重合闸配合更多地是跟RCS-931E线路保护配合。
当RCS-931E保护定值中控制字“投自适应重合闸”投入，RCS-921C保护定值中控制字“投自适应重合闸”投入且RCS-921C保护屏“投自适应重合闸”压板投入时，重合闸方式为自适应重合闸方式。RCS-931E实现自适应重合闸的全部逻辑，RCS-921C负责接受到来自RCS-931E的分相合闸命令后，仅完成重合闸出口功能。当RCS-931E出现通道异常、TV断线等情况时，RCS-931E线路保护自动转为常规重合闸方式。RCS一931E常规重合闸方式可整定为单相重合闸或三相重合闸，此时RCS-921C并不受其影响。
若将RCS-921C的“投自适应重合闸压板”退出，或者虽重合闸方式为自适应重合闸，但是3/2断路器接线中发生非同塔双回线跳闸时，RCS一921C转入预先设定的常规重合闸方式，不再等待RCS-931E发出的合闸命令。
换言之，自适应重合闸的作用是顺利完成顺序组合。自适应重合闸需要对出口附近的故障进行判断，辨别是永久性障碍还是暂时性障碍，如果出口附近的障碍严重性较强，那么在解决问题时需要先完成重合任务再解决故障。如果重合失败，那么这一侧就不进行重合，如果重合顺利实现的化，这一侧接着进行重合，杜绝重合出口故障对整个操作系统的不良影响。除此之外，分相重合表示两条线路中只能有一条线路可以重合，如果需要进行多相重合，可以根据具体的要求按照一定的顺序进行重合，减轻操作系统的压力。如果同塔双回线路在使用过程中发生故障，为了保证操作系统的正常使用，需要保证线路功率的稳定，所以需要对线路进行重合操作。同塔双回线路进行分项重合时需要注意两点；第一点，如果线路中出现同等性质的问题，这种同性质的故障可以同时进行重合工作，重合后恢复系统的工作；第二，如果线路中没有同性质的故障，需要按同塔双回线路两相中的第一相进行重合，使用自适应重合闸，解决前相的故障问题，保证线路的正常使用，同时，断路器机构与二次回路正常运行都需要进行分相重合工作。
3 断路器合闸低油压闭锁回路及合闸回路
断路器机构三相储能正常时，断路器各相储能电机行程开关到位，各相断路器储能电机行程开关合闸低油压闭锁接点s1都处于闭合状态，断路器合闸低油压闭锁中间继电器HYJ承受电压动作。
断路器合闸低油压闭锁接点HYJ串联在A，B，C三相合闸回路中。当合闸储能到位时，串接在合闸回路中的HYJ接点闭合，故电能够到达合闸线圈。若此时断路器处于跳闸位置，断路器三相均储能到位，断路器允许合闸。当断路器A，B，C三相中任意一相合闸压力降低到需要闭锁合闸时，该相断路器储能电机行程开关合闸低油压闭锁接点S1断开，导致HYJ继电器失电，HYJ接点返回，断路器三相合闸回路都被断开，此时断路器三相均不允许合闸。
根据以上分析，该站500kV断路器为任一相断路器合闸压力降低同时闭锁断路器三相合闸回路设计。
4 断路器机构与自适应重合闸的配合
4.1 断路器误动行为
同塔双回输电线之间发生跨线单相故障时，例如I线A相对II线B相短路，超前相为I线A相，按照分相顺序重合的要求，I线A相先合，II线B相后合。同塔双回输电线之中某一回线发生单相短路或双回线之间发生上述跨线单相短路时断路器都能够正确动作重合。
同塔双回输电线发生跨线的相间短路时，例如I线A相对II线BC相短路，按照分相顺序重合的要求，超前相为I线A相，I线A相先合，然后再合II线B相，B相重合成功最后合C相。试验结果为I线A相重合成功，接着II线B相重合成功，C相断路器拒动，最后II线断路器机构非全相继电器动作跳开II线三相断路器。试验发现只要某线路发生相间短路，其滞后相断路器必然拒动，分析原因认为这都与断路器机构合闸回路和合闸低油压闭锁回路有关。
4.2 断路器误动原因分析
该站断路器为油压机构，开关跳、合闸都要释能。当故障超前相断路器重合闸动作出口后，该相储能释放，合闸储能不到位，该相储能电机行程开关低油压闭锁接点S1打开，合闸低油压闭锁中间继电器HYJ返回，断路器合闸回路中的HYJ接点因此断开，导致三相合闸回路不通。由于电机运转打压对超前相重新储满能需要一定时间，在此期间断路器合闸回路一直不通，断路器不能动作。对常规重合闸而言，如果投入单相重合闸，当发生相间短路时，保护三跳不重，如果投入三相重合闸，任何短路故障保护装置都三跳三重，重合闸动作后断路器合闸压力降低对线路保护与断路器机构二者之间的配合并无影响。
参考文献
[1]吴际，艾世杰，陈应霞.断路器操作机构的仿真及优化分析（英文）[J].机床与液压，2013（12）.
[2]张晚英，张绪红，赵伟明，周有庆，朱英浩.一种新型直流混合型HTSCFCL的实验研究[J].低温物理学报，2011（3）.
关键词：SF6弹簧操作机构；断路器；重合闸；配合
1 引言
出于安全角度，大容量电厂的设计一般距离负荷中心较远的地方，不可避免的需要长距离运送电力能源，运动电力能源需要的输电电压数值较大，有些地去无法承担，因此一些地区为了缓解输送电能的压力，减少电能输送成本，开始使用500kV同塔双回输电线路。500kV同塔双回输电线路的电流量较大，为了保证电能输送的安全需要采取相应的措施。500kV同塔双回输电线路在使用时多使用重合闸技术，重合闸技术能够保护电能输送安全、提高重合闸使用的安全性，降低输送电能线路发生故障的机率，从而保证电厂电能输送的安全。对于断路器与重合闸的配合问题，在国外已经找到了解决方案，但是针对断路器机构如何与重合闸进行合理配合问题处于探讨阶段。
某变电站500kV一次设备为HGIS配电装置，采用液压机构断路器。因多回出线为同塔双回线路，根据同塔双回输电线使用自适应重合闸的要求，配置了南京南瑞继保公司的RCS-931E线路保护、RCS-921C断路器保护以及CZX-22R型操作箱。在变电站工程验收调试中发现500kV断路器液机构与自适应重合闸配合不当，导致一些情况下断路器不能按自适应重合闸的逻辑正确动作。下面就该问题产生的原因做一下分析，并提出解决方案，该方案的可行性在变电站得以验证。
2 自适应重合闸的基本策略
自适应重合闸逻辑位于线路保护RCS-931E中，因此断路器与自适应重合闸配合更多地是跟RCS-931E线路保护配合。
当RCS-931E保护定值中控制字“投自适应重合闸”投入，RCS-921C保护定值中控制字“投自适应重合闸”投入且RCS-921C保护屏“投自适应重合闸”压板投入时，重合闸方式为自适应重合闸方式。RCS-931E实现自适应重合闸的全部逻辑，RCS-921C负责接受到来自RCS-931E的分相合闸命令后，仅完成重合闸出口功能。当RCS-931E出现通道异常、TV断线等情况时，RCS-931E线路保护自动转为常规重合闸方式。RCS一931E常规重合闸方式可整定为单相重合闸或三相重合闸，此时RCS-921C并不受其影响。
若将RCS-921C的“投自适应重合闸压板”退出，或者虽重合闸方式为自适应重合闸，但是3/2断路器接线中发生非同塔双回线跳闸时，RCS一921C转入预先设定的常规重合闸方式，不再等待RCS-931E发出的合闸命令。
换言之，自适应重合闸的作用是顺利完成顺序组合。自适应重合闸需要对出口附近的故障进行判断，辨别是永久性障碍还是暂时性障碍，如果出口附近的障碍严重性较强，那么在解决问题时需要先完成重合任务再解决故障。如果重合失败，那么这一侧就不进行重合，如果重合顺利实现的化，这一侧接着进行重合，杜绝重合出口故障对整个操作系统的不良影响。除此之外，分相重合表示两条线路中只能有一条线路可以重合，如果需要进行多相重合，可以根据具体的要求按照一定的顺序进行重合，减轻操作系统的压力。如果同塔双回线路在使用过程中发生故障，为了保证操作系统的正常使用，需要保证线路功率的稳定，所以需要对线路进行重合操作。同塔双回线路进行分项重合时需要注意两点；第一点，如果线路中出现同等性质的问题，这种同性质的故障可以同时进行重合工作，重合后恢复系统的工作；第二，如果线路中没有同性质的故障，需要按同塔双回线路两相中的第一相进行重合，使用自适应重合闸，解决前相的故障问题，保证线路的正常使用，同时，断路器机构与二次回路正常运行都需要进行分相重合工作。
3 断路器合闸低油压闭锁回路及合闸回路
断路器机构三相储能正常时，断路器各相储能电机行程开关到位，各相断路器储能电机行程开关合闸低油压闭锁接点s1都处于闭合状态，断路器合闸低油压闭锁中间继电器HYJ承受电压动作。
断路器合闸低油压闭锁接点HYJ串联在A，B，C三相合闸回路中。当合闸储能到位时，串接在合闸回路中的HYJ接点闭合，故电能够到达合闸线圈。若此时断路器处于跳闸位置，断路器三相均储能到位，断路器允许合闸。当断路器A，B，C三相中任意一相合闸压力降低到需要闭锁合闸时，该相断路器储能电机行程开关合闸低油压闭锁接点S1断开，导致HYJ继电器失电，HYJ接点返回，断路器三相合闸回路都被断开，此时断路器三相均不允许合闸。
根据以上分析，该站500kV断路器为任一相断路器合闸压力降低同时闭锁断路器三相合闸回路设计。
4 断路器机构与自适应重合闸的配合
4.1 断路器误动行为
同塔双回输电线之间发生跨线单相故障时，例如I线A相对II线B相短路，超前相为I线A相，按照分相顺序重合的要求，I线A相先合，II线B相后合。同塔双回输电线之中某一回线发生单相短路或双回线之间发生上述跨线单相短路时断路器都能够正确动作重合。
同塔双回输电线发生跨线的相间短路时，例如I线A相对II线BC相短路，按照分相顺序重合的要求，超前相为I线A相，I线A相先合，然后再合II线B相，B相重合成功最后合C相。试验结果为I线A相重合成功，接着II线B相重合成功，C相断路器拒动，最后II线断路器机构非全相继电器动作跳开II线三相断路器。试验发现只要某线路发生相间短路，其滞后相断路器必然拒动，分析原因认为这都与断路器机构合闸回路和合闸低油压闭锁回路有关。
4.2 断路器误动原因分析
该站断路器为油压机构，开关跳、合闸都要释能。当故障超前相断路器重合闸动作出口后，该相储能释放，合闸储能不到位，该相储能电机行程开关低油压闭锁接点S1打开，合闸低油压闭锁中间继电器HYJ返回，断路器合闸回路中的HYJ接点因此断开，导致三相合闸回路不通。由于电机运转打压对超前相重新储满能需要一定时间，在此期间断路器合闸回路一直不通，断路器不能动作。对常规重合闸而言，如果投入单相重合闸，当发生相间短路时，保护三跳不重，如果投入三相重合闸，任何短路故障保护装置都三跳三重，重合闸动作后断路器合闸压力降低对线路保护与断路器机构二者之间的配合并无影响。
参考文献
[1]吴际，艾世杰，陈应霞.断路器操作机构的仿真及优化分析（英文）[J].机床与液压，2013（12）.
[2]张晚英，张绪红，赵伟明，周有庆，朱英浩.一种新型直流混合型HTSCFCL的实验研究[J].低温物理学报，2011（3）.