摘要：通过几个合环网络的分析，强调合环时，保护配置应作调整的必要性。

关键词：电网合环；保护及自动装置；调整

随着系统网架的日趋完善，以及用户对不间断供电的要求日益增高，电网调度操作过程中大量的引入了合环操作，从而保证了正常检修，负荷转移过程中，不至于影响对用户的连续供电。长期以来，对于系统合环操作时，保护及自动装置是否需要作相应的调整，各个地区一直有争议，本文从保护及自动装置在系统合环时，所起的作用进行剖析，由此得出利弊关系。

正常方式下，一般电源进线断路器的保护及重合闸退出；充电线路的重合闸退出。

以下分析，均是指在电网合环过程中的故障分析，相应断路器都具备保护及重合闸功能。

1简单的2个变电所间的馈供网络

1.1瞬时性故障

1.1.1保护及重合闸不作调整

如图1所示，正常方式下，断路器1、2带保护，断路器3、4作为进线断路器，不带保护，断路器3、4设有备用自投。合环时，发生瞬时性故障，则断路器2瞬时动作，断路器4、3无保护不动作，断路器1由于是相邻线路故障，是后备保护动作，切除故障时间较长，断路器1、2的重合闸方式是根据馈供线考虑，采用的是无鉴定方式，断路器2跳开后，经1s后重合时，很有可能在断路器1的后备保护跳开前，故障点还没有熄弧，造成断路器2重合不成功。若断路器1能够重合成功，则B变不至于失电，但这时候如果B变值班员正好是在操作“①合上断路器4（合环）；②拉开断路器3（解环）”，由于B变对故障无法察觉，正好拉开了断路器3，就会造成B变失电。

图1　简单的馈供网络
1.1.2保护及重合闸作调整

投入断路器3、4的保护及重合闸，要求断路器3、4保护具备方向功能，定值上按开环方式考虑，相邻线路配合整定，一旦发生瞬时性故障，瞬时跳开断路器2、4，经重合闸，能够恢复正常供电。

1.2永久性故障

1.2.1保护及重合闸不作调整

断路器2跳开，重合闸不成功，断路器1跳开，重合闸不成功，造成B变全所失电。

1.2.2保护及重合闸作调整

投入断路器3、4的保护及重合闸，定值上按相邻线路配合整定考虑，就能够满足保护有选择的跳开断路器2、4，确保B变不失电。

1.3备用自投的投切

无论是检查母线无压，线路有压方式，还是检查工作线路无压，备用线路有压方式，在断路器3、4无保护时，线路永久性故障，断路器1、2跳开，2条进线均无电压，则备用自投是不会动作的；若断路器3、4有保护时，线路永久性故障，断路器2、4跳开，由于变电所母线并无失压，而且备用线路进线断路器已经在合闸位置，故备用自投也不会动作，由此，可考虑备用自投不作调整，以下情况相同。

2多个变电所间的电磁环网（环网内无小电源）

2.l瞬时性故障

2.1.1保护及重合闸不作调整

正常方式下，断路器1、2、4、5、8带保护，断路器3、6、7作为进线断路器，不带保护，断路器6、7设有备用自投。合环时，如图2的I处，发生瞬时性故障，则断路器8瞬时动作，断路器7、6无保护不动作，断路器5由于是相邻线路故障，是后备保护动作，切除故障时间较长。同样，断路器8的重合闸就有可能在断路器5的后备保护跳开前，故障点还没有熄弧，造成断路器2重合不成功或者成功率偏低，也就造成了C变失去了一路电源。

2.1.2保护及重合闸作调整


图2　无小电源的电磁环网A
将环内的保护及重合闸全部投入（以下相同），一旦发生瞬时性故障，瞬时跳开断路器7、8，经重合闸，能够恢复正常。

2.2永久性故障

2.2.1保护及重合闸不作调整

断路器8跳开，重合闸不成功，断路器5跳开，重合闸不成功，造成C变全所失电。

2.2.2保护及重合闸作调整

断路器7、8的保护有选择性动作切除断路器7、8，确保C变不失电。

如果故障点发生在II处，如图3合环操作时，合解环点一般放在35kVC变的断路器6或7上。

若上一级电压110kV侧的线路保护不作调整，当发生瞬时性故障时，断路器2跳闸，断路器3无保护不动作，B变主变的后备保护（不带方向）的动作时间长，若断路器5（不带方向）动作，则时间也较长，故障点的熄弧时间长，断路器2重合闸不成功，造成B变的负荷由C变串供，若B变负荷大，则有可能引起断路器6或者8过负荷，甚至过流动作，造成B变、C变失电，成为永久性故障。若断路器4动作跳闸，则B变的110kV负荷甩掉，断路器5动作跳闸，则B所全所失电。

若上一级电压110kV侧的线路保护作调整，永久性故障，断路器2、3跳开后，也可能会出现B变的负荷由C变串供情况，但瞬时性故障，能够确保断路器2、3能够重合成功，保证系统的稳定运行。


图3　无小电源的电磁环网B
这里也就可以看出，合环时，上一级保护不作调整的后果。


图4　有小电源的电磁环网A
3带有小电源的多个变电所间的电磁环网

小电源的并网点的不同，出现故障后，其后果也不一样。

3.1瞬时性故障

3.1.1保护及重合闸不作调整

如图4所示，断路器8跳开，有可能重合闸不成功，断路器5跳开，重合闸成功，这里就可能引起系统解环。在解环状态下，小电源与系统还是能保持同步的，但若出现在II点再发生瞬时性故障，而且断路器2的重合闸方式采用无鉴定的话，就会出现小电源非同期并网。

3.1.2保护及重合闸作调整

则在I点故障，断路器7、8跳开后，经重合闸重合，能够恢复合环状态。

3.2永久性故障

3.2.1保护及重合闸不作调整

断路器5、8跳开，不重合，系统解环。II点再发生永久性故障，则断路器2跳开，断路器3无保护不动作，主变断路器4动作，电厂可能解列，造成B变失电。

3.2.2保护及重合闸作调整

I点故障，断路器7、8跳，不重合，C变由B变供电，电厂也能保持同步。

II点故障，与以上分析相类似。

如图4中，相继发生两点故障的可能性非常小，故一般不会出现小电源非同期，但在图5中，并网点改在C变的话，若合环时，保护不作调整，非同期的可能性就大得多。

3.3瞬时性故障

3.3.1保护及重合闸不作调整

I点故障，断路器8跳开，重合闸可能不成功，断路器5跳开，重合成功，断路器5的重合闸方式采用无鉴定的话，就会出现小电源非同期并网了，严重的话，就会造成系统失去稳定。

3.3.2保护及重合闸作调整

I点故障，断路器7、8跳开，重合成功，恢复系统合环。

3.4永久性故障

3.4.1保护及重合闸不作调整

断路器5、8跳开，电厂解列，C变失电。

3.4.2保护及重合闸作调整

断路器7、8跳开，C变由B变供，确保C变不失电，电厂也能保持同步稳定运行。


图5　有小电源的电磁环网B
4结束语

从以上分析，可以清楚地看出正常合环操作时，环内的保护及重合闸（包括上一级系统）作相应调整的话，无论是从确保变电所不失电，还是保证系统安全方面，都有其现实的作用，对于备用自投装置则可以不考虑。

由于目前大部分变电所实行无人值班后，进行保护及重合闸的调整，势必增加了不少工作量。但也正是因为变电所无人值班，合环时保护及重合闸不作调整，若发生故障，停电范围扩大，或者系统失去稳定，相关变电所无人操作，使得恢复送电时间大大的延长，也不利于及时进行故障点的查找。

合环时，进行保护配置，不但能减少线路故障的损失，而且对于误操作事故，也有弥补作用。

当然，正常操作时，合环时间可以控制很短。在这么短的时间内，虽然出现故障的机率非常小，但还是有可能出现的，如2005年，南通某局就曾出现过合环时系统故障，造成全所失电的情况。