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文檔簡介

1、 關(guān)于接觸網(wǎng)供電自動重合閘問題的探討學(xué) 生 姓 名: 淚印 學(xué) 號: 645213 專 業(yè) 班 級: 供用電技術(shù) 指 導(dǎo) 教 師: 眼眶 畢業(yè)設(shè)計(論文)摘要當(dāng)供電線路發(fā)生故障時,斷路器在繼電保護裝置控制下,可以自動地將故障設(shè)備或線路斷開(稱為跳閘)。對于較重要的高壓供電線路,斷路器跳閘后,在自動裝置控制下,立即重復(fù)合閘,如果線路故障已經(jīng)消除,即可恢復(fù)送電;如果故障沒有消除,斷路器再次跳閘,停止供電。因為供電線路很長,發(fā)生故障的可能性較大,但大多數(shù)線路故障是暫時性故障。例如,雷擊、短路等故障。所以,有了自動重合閘后,供電的可靠性明顯提高,是提高供電可靠性的有效措施。一般情況下,線路故障跳閘后重

2、合閘越快,效果越好。重合閘允許的最短間隔時間為0.150.5秒 。線路額定電壓越高,絕緣去電離時間越長。自動重合閘的成功率依線路結(jié)構(gòu)、電壓等級、氣象條件、主要故障類型等變化而定。據(jù)中國電力部門統(tǒng)計,一般可達6090。用電部門的另一種廣泛應(yīng)用的反事故措施是備用電源自動投入,通常所需時間為0.20.5秒。它所需投資不多而維持正常供電帶來的經(jīng)濟效益甚大。 鍋爐的給水泵,燃油泵或送、引風(fēng)機一旦停電,就要停爐。電源恢復(fù)時,要按一定的順序啟動設(shè)備,需要較長時間才能逐漸恢復(fù)正常生產(chǎn)。有了自動重合閘,當(dāng)線路發(fā)生暫時故障,斷路器跳閘后,經(jīng)很短的時間又恢復(fù)送電,不會影響鍋爐的正常生產(chǎn),鍋爐生產(chǎn)的安全性和可靠性明顯

3、提高。關(guān)鍵詞:自動重合閘 ;斷路器 ;32接線  ; 10kV線路自動重合閘低壓補償電容器 小接地故障  - I -目 錄摘要I引言11自動重合閘21.1自動重合閘的定義21.2 重合閘的分類21.3自動重合閘的要求61.3.1同期自動重合閘的要求61.3.2非同期重合閘的要求71.4自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用71.5自動重合閘動作時限的選擇原則72關(guān)于自動重合閘的相關(guān)問題82.1自動重合閘的啟動82.2自動重合閘后加速92.3自動重合閘溝通三跳92.4自動手動合閘加速102.5自動重合閘的同期和無壓重合102.6 自動重合閘的先后重合102.7自動重

4、合閘與開關(guān)非全相保護配合112.8自動重合閘與繼電保護的配合122.81 220kv線路繼電保護和自動重合閘的配置122.8.2保護和自動重合閘裝置的投入和退出152.8.3 220kV部分線路事故跳閘信號及處理方法193自動重合閘技術(shù)的應(yīng)用203.1自動重合閘技術(shù)在小接地故障的應(yīng)用203.2自動重合閘在饋線技術(shù)的應(yīng)用21結(jié)論22致謝23參考文獻24- III -畢業(yè)設(shè)計(論文)引言據(jù)統(tǒng)計,系統(tǒng)中永久性故障一般不到10%,其余故障都是由于雷擊過電壓引起的絕緣子表面閃絡(luò),大風(fēng)時的短時碰線,樹枝落在導(dǎo)線上等引起的瞬時故障。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,保護立刻動作是線路或設(shè)備斷電,在非常短暫的時間內(nèi),故障點的

5、電弧就會自動熄滅,是絕緣得以恢復(fù)。此時自動重合閘裝置動作,自動將斷路器合上,恢復(fù)系統(tǒng)正常運行。(1) 瞬時性故障:在線路被繼電保護迅速斷開后,電弧即行熄滅,故障點的絕緣強度重新恢復(fù),外界物體也被電弧燒掉而消失,此時,如果把斷開的線路斷路器再合上,就能恢復(fù)正常的供電,因此稱這類故障為“瞬時性故障”。(2) 永久性故障:在線路被斷開以后,故障仍然存在,這時即使再合上電源,由于故障仍然存在,線路還要被繼電保護再次斷開,因而就不能恢復(fù)正常的供電。此類故障稱為“永久性故障”。隨著超高壓、大電網(wǎng)的不斷發(fā)展,系統(tǒng)地穩(wěn)定問題已凸顯,并擺在一個特別重要的位置。根據(jù)設(shè)計導(dǎo)則要求220kV及以上系統(tǒng)保護配置按照雙重

6、化原則配置且不同原理。由于重合閘配置在開關(guān)保護上,且線路保護與開關(guān)保護可能是不同廠家生產(chǎn),原理也不盡相同,因此重合閘配合仍然是一個較為復(fù)雜的問題。自動重合閘的使用,雖然可以提高供電可靠性,但可能給配電變壓器低壓側(cè)補償電容器及不帶失壓保護的動力負荷的正常安全運行帶來影響應(yīng)引起重視。1自動重合閘1.1自動重合閘的定義廣泛應(yīng)用于輸電和供電線路上的有效反事故措施。即當(dāng)線路出現(xiàn)故障,繼電保護使斷路器跳閘后,自動重合閘裝置經(jīng)短時間間隔后使斷路器重新合上 。大多數(shù)情況下,線路故障(如雷擊、風(fēng)害等)是暫時性的,斷路器跳閘后線路的絕緣性能(絕緣子和空氣間隙)能得到恢復(fù),再次重合能成功,這就提高了電力系統(tǒng)供電的可

7、靠性。少數(shù)情況屬永久性故障,自動重合閘裝置動作后靠繼電保護動作再跳開,查明原因,予以排除在送電。一般情況下,線路故障跳閘后重合閘越快,效果越好。重合閘允許的最短間隔時間為0.150.5秒 。線路額定電壓越高,絕緣去電離時間越長。自動重合閘的成功率依線路結(jié)構(gòu)、電壓等級、氣象條件、主要故障類型等變化而定。據(jù)中國電力部門統(tǒng)計,一般可達6090。用電部門的另一種廣泛應(yīng)用的反事故措施是備用電源自動投入,通常所需時間為0.20.5秒。它所需投資不多而維持正常供電帶來的經(jīng)濟效益甚大。1.2 重合閘的分類 按重合閘的動作來分,可分為電氣式和機械式。重合閘的構(gòu)成原理來分,可分為電磁式、晶體管

8、式、集成電路式、數(shù)字(微機)式。按動作次數(shù)來分,可分為一次式和多次式。按使用條件來分,可分為單電源重合閘和雙側(cè)電源重合閘。雙側(cè)電源重合閘又可分為檢定無壓重合閘、檢定同期和不檢定三種。  在下列情況下,重合閘不應(yīng)動作:由運行值班員手動跳閘或無人值班變電站通過遠方遙控裝置跳閘時;當(dāng)按頻率自動減負荷裝置動作時或負荷控制裝置動作跳閘時;當(dāng)手動合閘送電到故障線路上而保護動作跳閘時;母差保護或斷路器失靈保護動作時;當(dāng)備用電源自投(或互投)裝置動作跳閘時或斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實現(xiàn)重合閘時。 除上述情況外,斷路器由于繼電保護動作或其他原因跳閘后,重合閘裝置應(yīng)動作,使斷路器

9、重新合上。按重合閘作用于斷路器的方式,可分為三相自動重合閘、單相重合閘和綜合重合閘三種。下面重點介紹按重合閘作用于斷路器的方式 。 、三相自動重合閘:(一)單側(cè)電源線路的三相一次重合閘:當(dāng)線路上故障(單相接地短路、相間短路)>保護動作跳開三相>重合閘起動>合三相:故障是瞬時性的,重合成功;故障是永久性的,保護再次跳開三相,不再重合。通常三相一次自動重合閘裝置由起動元件、延時元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件四部分組成放電2,如圖(1-1)1-1(1)起動元件:當(dāng)DL跳閘之后,使延時元件起動。起動方式有兩種:1、控制開關(guān)KK位置與斷路器位置不對應(yīng)(優(yōu)先采用);2、保護裝

10、置起動。(2)延時元件.(3)一次合閘脈沖元件:保證重合閘裝置只重合一次。(4)執(zhí)行元件:啟動合閘回路和信號回路,還可與保護配合,實現(xiàn)重合閘后加速保護。、兩側(cè)電源線路三相一次重合閘:1、應(yīng)考慮的兩個問題:(1)時間的配合:考慮兩側(cè)保護可能以不同的延時跳閘,此時須保證兩側(cè)均跳閘后,故障點有足夠的去游離時間。(2)同期問題:重合時兩側(cè)系統(tǒng)是否同步的問題以及是否允許非同步合閘的問題。2、兩側(cè)電源線路上的主要合閘方式:(1)快速自動重合方式:當(dāng)線路上發(fā)生故障時,繼電保護快速動作而后進行自動重合。其特點是快速,須具備下列條件:a、線路兩側(cè)均裝有全線瞬時保護。b、有快速動作的DL,如快速空氣斷路器。c、沖

11、擊電流<允許值。(2)非同期重合閘方式:就是不考慮系統(tǒng)是否同步而進行自動重合閘的方式(期望系統(tǒng)自動拉入同步,須校驗沖擊電流,防止保護誤動)。(3)檢查雙回線另一回線電流的重合閘方式:(4)自動解列重合閘方式:雙側(cè)電源單回線上如圖(1-2)1-2d點短路,保護1動>1DL跳閘,小電源側(cè)保護動>跳3DL,1DL處ZCH檢無壓后重合,若成功,恢復(fù)對非重要負荷供電,在解列點實行同步并列恢復(fù)正常供電。(5)具有同步檢定和無壓檢定的重合閘如圖(1-3):1-3具同步檢定和無壓檢定的重合閘方式示意圖在兩側(cè)的斷路器上,除裝有單側(cè)電源線路的ZCH外,在一側(cè)(M側(cè))裝有低電壓繼電器,用以檢查線路

12、上有無電壓(檢無壓側(cè)),在另一側(cè)(N側(cè))裝有同步檢定繼電器,進行同步檢定(檢同步側(cè))。1)工作過程:當(dāng)線路短路時,兩側(cè)DL斷開,線路失去電壓,M側(cè)低電壓繼電器動作,經(jīng)ZCH重合。a、重合成功,N側(cè)同步檢定繼電器在兩側(cè)電源符合同步條件后再進行重合,恢復(fù)正常供電;b、重合不成功,保護再次動作,跳開M側(cè)DL不再重合,N側(cè)不重合。2)兩點說明:a、有上述分析可見,M側(cè)DL如重合于永久性故障,就將連續(xù)兩次切斷短路電流,所以工作條件比N側(cè)惡劣,為此,通常兩側(cè)都裝設(shè)低電壓繼電器和同步檢定繼電器,利用連結(jié)片定期切換其工作方式,以使兩側(cè)工作條件接近相同。b、在正常工作情況下,由于某種原因(保護誤動、誤碰跳閘機構(gòu)

13、等)使檢無壓側(cè)(M側(cè))誤跳閘時,因線路上仍有電壓,無法進行重合(缺陷),為此,在檢無壓側(cè)也同時投入同步檢定繼電器,使兩者的觸點并聯(lián)工作。這樣,在上述情況下,同步檢定繼電器工作,可將誤跳閘的DL重新合閘。注:在使用同步檢定的一側(cè),絕對不允許同時投入無壓檢定繼電器。、單相自動重合閘:220KV500KV系統(tǒng)中,由于線間距離大,經(jīng)驗表明,絕大多數(shù)故障為單相接地故障d(1)。此時,若只跳開故障相,其余兩相仍繼續(xù)運行,可提高供電的可靠性和系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性,還可減少相間故障的發(fā)生。單相自動重合閘:d(1)> 保護動,跳故障相>單相重合成功,恢復(fù)三相供電。不成功,允許非全相運行再次跳故障相不

14、重合。不允許非全相運行再次跳三相不重合。若是相間短路,跳三相不重合。特點:1、需裝設(shè)故障判別元件和故障選相元件:判別元件一般I0、U0。相間短路無I0、U0,直接三相。接地短路,再由選相元件判別d(1)、d(2.0)。選相元件:在d(1)時,選出故障相。2、應(yīng)考慮潛供電流的影響:1-4相間電容、相間電感提供潛供電流,使熄弧時間長,所以單相重合閘動作時間一般應(yīng)比三相重合閘的動作時間長。如圖(1-4)。3、應(yīng)考慮非全相運行狀態(tài)的影響:此時將出現(xiàn)負序和零序分量的電流和電壓,其影響:(1)I2對發(fā)電機的影響:在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生倍頻交流分量,產(chǎn)生附加發(fā)熱。轉(zhuǎn)子中的偶次諧波也將在定子繞組中感應(yīng)出偶次電動勢,與基

15、波疊加,有可能產(chǎn)生危險的高電壓,允許長期非全相運行的系統(tǒng)應(yīng)考慮其影響。(2)零序電流對通信的影響:對鄰近的通信線路直接產(chǎn)生干擾,可能造成通信設(shè)備的過電壓,對鐵路閉塞信號也會產(chǎn)生影響。(3)非全相運行狀態(tài)對繼電保護的影響:保護性能變壞,甚至不能正確動作。對會誤動的保護采取閉鎖措施等。、綜合重合閘:單相重合閘和三相重合閘綜合在一起稱為綜合重合閘。d(1)>跳單相>合單相。(單重方式)相間d>跳三相>合三相。(三重方式)綜合重合閘有四種運行方式:單重、三重、綜重、直跳。1.3自動重合閘的要求1.3.1同期自動重合閘的要求 動作迅速。 ,一般0. 5”1.5”。tu故

16、障點去游離,tz斷路器消弧室及傳動機構(gòu)準備好再次動作。重合閘裝置在動作后,均應(yīng)能夠自動復(fù)歸,準備好下一次再動作,但動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的設(shè)定。不允許任意多次重合,即動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定,如一次或兩次。重合閘裝置應(yīng)能夠和繼電保護配合實現(xiàn)重合閘前加速或后加速功能。 在雙側(cè)電源的線路上,重合閘啟動條件應(yīng)受到同期檢定或無壓檢定的限制,且不可造成非同期重合并網(wǎng)。  重合閘的啟動方式一般采用不對應(yīng)啟動,對于微機、集成電路保護還可采用保護啟動方式。重合閘動作應(yīng)具備延時功能,對于220kv以上電網(wǎng)應(yīng)有兩種以上時間可供選擇。 置充電時間應(yīng)在1525 ,放電越快越好。&#

17、160;三相普通一次重合閘方式適用于110kv及以下的電網(wǎng)中,特別是對于集中供電地區(qū)的密集型環(huán)網(wǎng)中,線路跳閘后不進行重合閘也能穩(wěn)定運行的線路。使用三相重合閘的線路,在使用單相重合閘時對系統(tǒng)恢復(fù)供電有較好的效果時,檢定無壓或檢定同期重合閘方式 。雙回線路上可直接檢定另一回線路上有電流來判定同期。  適用于單側(cè)電源輻射形式線路,不適用于大機組出口處單相重合閘及綜合重合閘方式 ;適用于220kv及以上的電網(wǎng)中,當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電,或者會導(dǎo)致重要負荷停電時,特別是大型機組的高壓配電線路。 使

18、用三相重合閘的線路,在使用單相重合閘時對系統(tǒng)恢復(fù)供電有較好的效果時,檢定無壓或檢定同期重合閘方式 。雙回線路上可直接檢定另一回線路上有電流來判定同期。 1.3.2非同期重合閘的要求 并列運行的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)之間應(yīng)有三條或三條以上緊密聯(lián)系的線路,非同期重合閘時產(chǎn)生的沖擊電流未超過規(guī)定的允許值。合后電力系統(tǒng)可以很快恢復(fù)同期運行時或在非同期重合閘所產(chǎn)生的振蕩過程中,對重要負荷的影響較小時。1.4自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用自動重合閘(ZCH)裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。運行經(jīng)驗表明,架空線路大多數(shù)故障是瞬時性的,如:(1)雷擊過電壓引起絕緣子表面閃

19、絡(luò)。(2)大風(fēng)時的短時碰線。(3)通過鳥類身體(或樹枝)放電。此時,若保護動>熄弧>故障消除>合斷路器>恢復(fù)供電。手動(停電時間長)效果不顯著,自動重合(1”)效果明顯。作用:(1)對暫時性故障,可迅速恢復(fù)供電,從而能提高供電的可靠性。(2)對兩側(cè)電源線路,可提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,從而提高線路的輸送容量。(3)可以糾正由于斷路器或繼電保護誤動作引起的誤跳閘。應(yīng)用:1KV及以上電壓的架空線路或電纜與架空線路的混合線路上,只要裝有斷路器,一般應(yīng)裝設(shè)ZCH(P153,最后一段)。但是,ZCH本身不能判斷故障是瞬時性的,還是永久性的。所以若重合于永久性故障時,其不利影響:(

20、1)使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊;(2)使斷路器的工作條件惡化(因為在短時間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流)。據(jù)運行資料統(tǒng)計,ZCH成功率6090%,經(jīng)濟效益很高因此廣泛應(yīng)用。 1.5自動重合閘動作時限的選擇原則1、單側(cè)電源線路的三相重合閘原則上越短越好,但應(yīng)力爭重合成功保證:(1)故障點電弧熄滅、絕緣恢復(fù);(2)斷路器觸頭周圍絕緣強度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油,準備好重合于永久性故障時能再次跳閘,否則可能發(fā)生DL爆炸,如果采用保護裝置起動方式,還應(yīng)加上DL跳閘時間。2、兩側(cè)電源線路的三相重合閘:除上述要求外,還須考慮時間配合,按最不利情況考慮:本側(cè)先跳,對側(cè)后跳。如圖(1-5)1-5動作時

21、限配合示意圖不對應(yīng)起動方式保護起動2關(guān)于自動重合閘的相關(guān)問題2.1自動重合閘的啟動重合閘除由保護動作使開關(guān)跳閘可以啟動外,在開關(guān)誤碰或偷跳(即對開關(guān)機構(gòu)不良引起自動掉閘)時也能產(chǎn)生“不對應(yīng)”狀態(tài)而啟動。此時不應(yīng)加速保護,如果氣(液)壓機構(gòu)存在問題,重合后,特別是當(dāng)偷跳相又發(fā)生故障時,有可能導(dǎo)致開關(guān)損壞,并危及系統(tǒng)安全。這對500kV系統(tǒng)更為重要。因此,不對應(yīng)啟動重合閘前也應(yīng)先檢查是否有低氣(液)壓開入,若無,再重合。不對應(yīng)啟動重合閘時,重合閘裝置發(fā)重合閘令后不應(yīng)加速保護。隨著開關(guān)制造工藝的改進以及技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在大多都不采用“不對應(yīng)”方式啟動重合閘,而采取保護跳閘出口重動接點啟動重合閘。在現(xiàn)在

22、的大多微機保護中保護跳閘出口重動接點啟動重合閘的同時作為啟動開關(guān)失靈保護的邏輯輸入,在運行過程中這些跳閘出口接點壓板一般不需要操作,最好不加出口壓板,以免誤操作。 2.2自動重合閘后加速對于32開關(guān)接線,尤其對中間開關(guān)的開關(guān)保護,重合閘后加速的基本原則是:只加速應(yīng)加速跳開的元件。為此,兩回線的單跳或三跳啟動重合閘開入量應(yīng)分別給出。否則,重合于永久性故障后,將會誤加速相鄰非故障線路。中間開關(guān)重合時,應(yīng)根據(jù)哪側(cè)啟動重合閘加速哪一側(cè)保護的原則,只加速故障線路的保護,而不得加速相鄰?fù)旰镁€路的保護,對于RCS-921A具有完善的重合閘后加速啟動回路,但必須和線路保護構(gòu)成后加速啟動邏輯。2.3自

23、動重合閘溝通三跳按開關(guān)配置的重合閘其溝通三跳接點不應(yīng)引至線路保護裝置(系統(tǒng)都采用單相重合閘方式)。按預(yù)定方式重合是對3/2接線重合閘裝置的基本要求。對于單相接地故障,開關(guān)的重合方式一般設(shè)置為單跳單合。當(dāng)然,為防止兩次重合于永久性故障,造成對系統(tǒng)的再次沖擊,重合時應(yīng)有先后次序,通常選擇母線開關(guān)先合,待其重合成功后,中間開關(guān)再重合。        但當(dāng)因某種原因使重合閘裝置已不能完成預(yù)先賦予的重合使命時,單跳就不再有意義,甚至可能造成開關(guān)的長期非全相運行,此時應(yīng)溝通開關(guān)的三相跳閘回路,并不再重合。這些原因可能是下列情況

24、的一種或幾種:1)重合閘充電未滿;2)重合閘停用;3)重合閘啟動前開關(guān)低氣壓或其他開關(guān)異常閉鎖;4)重合閘裝置異常告警;5)線線串兩線同時或先后(重合閘周期內(nèi))啟動中間開關(guān)重合閘等。在這些情況下,開關(guān)保護裝置相應(yīng)溝開關(guān)的三相跳閘回路,使本開關(guān)避免出現(xiàn)非全相狀態(tài)。但32接線的優(yōu)點正在于當(dāng)一側(cè)開關(guān)跳開時,不會影響線路的正常供電。所以此溝通三跳接點不能引至線路保護裝置,以使另一側(cè)開關(guān)能夠單跳單合,保證線路的正常供電。對于這一問題是非常重要的。解決此問題有兩個途徑:1)在開關(guān)溝通三跳情況下,當(dāng)線路保護發(fā)單跳令時,由開關(guān)保護裝置自動溝跳本開關(guān)三相。2)溝通三跳接點直接接至本開關(guān)的操作箱回路,實現(xiàn)開關(guān)三跳

25、功能。一般是充電未滿溝三跳只需溝通本開關(guān)三跳即可,即不影響另一開關(guān)重合閘回路。  2.4自動手動合閘加速由于正常方式下線路保護所接電壓取自線路電壓互感器,為解決手合于出口三相短路故障時的可靠動作問題,手動合閘時,除給重合閘放電外(重合閘充電未滿),還將距離保護中的方向阻抗元件的動作特性向第三象限偏移、高頻保護用阻抗原理瞬時加速切除三相。正因為如此,當(dāng)用母線開關(guān)給母線或變壓器(母線-變壓器組接線)充電時,若有故障,則會因手合后加速將所接的無辜線路切除。應(yīng)考慮采取措施,例如利用合閘前母線側(cè)無電壓這一點,即只加速無電壓側(cè)保護,而達到僅加速跳開母線開關(guān),即后合的那臺開關(guān),而不加速線

26、路保護。這對于用中間開關(guān)向線路充電,且合于故障的情況,同樣具有重要意義。當(dāng)然隨著電網(wǎng)的強大,這些問題可以通過運行方式的改變而解決。2.5自動重合閘的同期和無壓重合中間開關(guān)檢無壓重合的判別,可采用故障側(cè)總是相當(dāng)于線路側(cè)的方法。即可采用檢啟動重合閘側(cè)無電壓方法。此意義下的母線電壓和線路電壓,重合閘裝置應(yīng)能自動進行判別。當(dāng)“線-線”串(即本串所接兩個電氣元件均為線路)中間開關(guān)先進行三相重合閘時,應(yīng)能區(qū)分故障線路和完好線路,以正確地只加速故障線路和保護。此時可認為啟動重合閘的一側(cè)為故障側(cè),應(yīng)檢啟動重合閘側(cè)電壓是否無壓。若有壓,則檢無壓方式應(yīng)自動轉(zhuǎn)為檢同期合閘。這些問題在微機保護中都可以得到解決。2.6

27、 自動重合閘的先后重合為防止兩次重合于故障對系統(tǒng)造成的沖擊,當(dāng)線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障,保護跳開兩開關(guān)后,其中一臺開關(guān)(可選擇)的重合閘應(yīng)先重合,另一臺開關(guān)的重合閘經(jīng)一定延時(躲重合閘后加速動作時間不得少于300ms)后再重合。為簡化3/2接線開關(guān)重合閘的配合問題,將取消重合閘優(yōu)先回路,僅靠時間整定配合。即開關(guān)跳閘后重合閘同時啟動。若先重合不成功,則后重合開關(guān)不再重合。若先重合裝置拒合,則后重合的重合閘裝置應(yīng)重合一次。解決此問題有三種方法:1)由重合閘后加速的接點來控制后重合開關(guān)是否放電,即可用先重側(cè)的后加速接點串接保護動作接點來閉鎖后合側(cè)的重合閘。此種方法的缺點是一旦運行先合后合開關(guān)就確定

28、,靈活性較差,而且如果保護啟動失靈和啟動重合閘接點公用的話則此種方法不可用。2)用先重開關(guān)的成功條件啟動后合重合閘,對于取消重合閘優(yōu)先回路來說,此方法不可用3)若所配置線路保護或者重合閘保護裝置本身的后加速跳閘有永跳接點輸出,應(yīng)通過永跳回路也就是閉鎖重合閘接點(三相跳閘)給后合重合閘裝置放電,現(xiàn)在一般采取這種方法2.7自動重合閘與開關(guān)非全相保護配合對于32開關(guān)接線,當(dāng)開關(guān)非全相運行時,線路不一定非全相。當(dāng)線路非全相運行時,開關(guān)一定處于非全相運行狀態(tài)。如果其中一臺開關(guān)退出運行,則另一側(cè)開關(guān)非全相時,必然導(dǎo)致線路非全相運行。但兩個開關(guān)均誤碰或偷跳同一相的機率很小,一般認為均可保留三個健全相供電。通

29、常非全相保護可由開關(guān)的輔助接點(或位置繼電器的接點)組合而成。最近的反措要求開關(guān)的非全相保護用開關(guān)本體的直接跳閘而不用保護裝置上的且沒有常規(guī)的負序電流閉鎖等條件。線路的單相重合閘時間必須要躲過三相不一致保護動作時間,考慮重合閘優(yōu)先的問題,開關(guān)的三相不一致保護動作時間應(yīng)區(qū)別對待,如邊開關(guān)先合,中開關(guān)后合,則邊開關(guān)三相不一致保護動作時間短一些,種開關(guān)長一些。電容器:為提高電網(wǎng)功率因數(shù),農(nóng)村低壓電網(wǎng)增添了補償電容器,補償?shù)蛪壕W(wǎng)絡(luò)的無功?,F(xiàn)一般直接并接于低壓出線上,在跳閘后又重合的短時內(nèi),電容器很難放電到剩余電壓為額定電壓的10以下(電容器出廠說明及規(guī)程要求),重新投入時,剩余電壓與電網(wǎng)電壓迭加于電容

30、器上,增大了合閘涌流,對電容器形成沖擊(當(dāng)短時快速放電電流過大時其影響相同),使得電容器損壞率增加。2.8自動重合閘與繼電保護的配合兩者關(guān)系極為密切,保護可利用重合閘提供的便利條件,加速切出故障,一般有如下兩種配合方式:1、重合閘前加速保護(簡稱“前加速”),如圖(2-1),主要用于35KV以下的網(wǎng)絡(luò)。2-1L1、L2、L3上任一點故障,保護1速斷動,跳1DL>ZCH重合,若成功,恢復(fù)正常供電;若不成功,按選擇性動作。優(yōu)點:快速切出故障,設(shè)備少。缺點:永久性故障,再次切除故障的時間可能很長;裝ZCH的DL動作次數(shù)多,若DL拒動,將擴大停電范圍。2、重合閘后加速保護(簡稱“后加速”)如圖(

31、2-2),應(yīng)用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中。每條線路上均裝有選擇性的保護和ZCH。第一次故障時,保護按有選擇性的方式動作跳閘,若是永久性故障,重合后則加速保護動作,切除故障。如圖(2-2),應(yīng)用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中。2-2 第一次短路時,保護1 II段動,ZCH重合,之后保護1瞬時動。選擇性的,再次切除故障的時間加快,有利于系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性。 缺點:第一次動作時間可能對時限。 2.8.1 220kv線路繼電保護和自動重合閘的配置 1、 保護裝置的概述: 220kV線路及旁路是指名金線、名榭乙線、名天線三條線路和旁路間隔,其保護均采用 CSL101A數(shù)字式線路保護裝置,包括高頻

32、距離保護(CPU1)、距離保護(CPU2)、零序保護(CPU3)和故障錄波(CPU6),其中高頻保護作為全線速動的主保護,瞬時切除全線路各種類型的故障,以保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,距離保護、零序保護作為后備保護。CSL101A中高頻距離保護包括高頻相間距離保護和高頻接地距離保護,而以高頻零序保護作為對高頻接地距離保護的補充,實現(xiàn)對高阻接地故障的保護功能。CSL101A不帶重合閘,以實現(xiàn)“保護隨線路配置,重合閘隨開關(guān)配置”。名金線、名榭乙線、名天線和旁路間隔開關(guān)保護均采用 CSI101A數(shù)字式斷路器控制裝置,主要包括,三相不一致、充電保護和失靈啟動(CPU2),綜合重合閘(CPU4)等本裝置功能單

33、元。220KV線路三相不一致保護除了采用開關(guān)機構(gòu)自帶的保護外,數(shù)字式斷路器裝置中的三相不一致保護也同時使用。裝置利用裝設(shè)在屏上的重合閘選擇開關(guān)3QK可以實現(xiàn)單相重合閘,三相重合閘,綜合重合閘和停用重合閘四種方式。 220kV部分線路及旁路保護和自動重合閘的配置如表(2-1) 配置線路保護屏 型號電壓切換箱分相操作箱收發(fā)訊機及頻率線路保護斷控裝置屏號名金線B相保護屏YQX-11CFCX-12CGSF-6A/102HZCSL101ACSI101AGXW101A-122A相保護屏  GSF-6A/74 HZCSL101A GXW101A-101名榭B相保護屏YQX-11

34、CFCX-12CYBX-1/118 HZCSL101ACSI101AGXW101A-122Y乙線A相保護屏  YBX-1/56 HZCSL101A GXW101名天B相保護屏YQX-11CFCX-12CYBX-1/108 HZCSL101ACSI101AGXW101A-122線A相保護屏  YBX-1/80 HZCSL101A GXW101A-101旁路保護屏YQX-11CFCX-12CSF601/可調(diào)CSL101ACSI101AGXW101A-6012-12.8.2保護和自動重合閘裝置的投入和退出、220kV線路保護壓板表220kV

35、線路A相保護屏壓板表(2-2)壓板編號壓板名稱常投方式備注1LP1A相出口投入 1LP2B相出口投入 1LP3C相出口投入 1LP4三跳出口投入 1LP5永跳出口投入 1LP6A相失靈啟動投入 1LP7B相失靈啟動投入 1LP8C相失靈啟動投入 1LP9其它保護啟動投入 1LP10重合閘啟動投入 1LP12高頻保護投入退出A相高頻保護時退出1LP13距離段保護投入退出A屏距離保護時退出1LP14距離、段保護投入1LP15零序段保護退出退出A屏零序保護時退出1LP16零序、段保護投入2-2220k

36、V線路B相保護屏壓板表(2-3)壓板編號壓板名稱常投方式備注1LP1A相出口投入 1LP2B相出口投入 1LP3C相出口投入 1LP4三跳出口投入 1LP5永跳出口投入 1LP6A相失靈啟動投入 1LP7B相失靈啟動投入 1LP8C相失靈啟動投入 1LP9其它保護啟動投入 1LP10重合閘啟動投入 1LP12高頻保護投入退出B相高頻保護時退出1LP13距離段保護投入退出B屏距離保護時退出1LP14距離、段保護投入1LP15零序段保護退出退出B屏零序保護時退出1LP16零序、段保護投入3QK重合閘

37、選擇開關(guān)單相將3QK打至“停用”位置時,重合閘退出(直接溝三跳)3LP3重合閘出口投入 3LP6失靈啟動總投投入 3LP1三相不一致出口投入三相不一致保護退出3LP4三相不一致出口投入11QK1高頻通道切換開關(guān)本線11QK1:本線/停用/旁路11QK2高頻通道切換開關(guān)本線11QK2:本線/停用/旁路表2-3220kV旁路2030保護屏壓板表(2-4)壓板編號壓板名稱常投方式備注1LP1A相出口I投入 1LP2B相出口I投入 1LP3C相出口I投入 1LP4三跳出口I投入 1LP5永跳出口投入 1LP17A相出口II投入

38、60;1LP18B相出口II投入 1LP19C相出口II投入 1LP20三跳出口II投入 1LP21永跳出口II投入 1LP6A相失靈啟動投入 1LP7B相失靈啟動投入 1LP8C相失靈啟動投入 1LP9其它保護啟動投入 1LP10重合閘啟動投入 1LP12高頻保護投入 2-4續(xù)上表(2-4)1LP13距離段保護投入 1LP14距離、段保護投入1LP15零序段保護退出 1LP16零序、段保護投入3QK重合閘選擇開關(guān)單相將3QK打至“停用”位置時,重合閘退出(直接溝三跳)3LP

39、3重合閘出口投入 3LP6失靈啟動總投投入 3LP1三相不一致出口投入三相不一致保護退出3LP4三相不一致出口投入3LP2充電保護出口退出 3LP5充電保護出口退出11QK1高頻通道切換開關(guān)停用11QK1有三個檔位:旁路代其他線路/停用/旁路代名榭甲線LP1#1主變正電源切換退出旁路代#1主變變中開關(guān)時投入LP4#1主變正電源切換退出LP2#2主變正電源切換退出旁路代#2主變變中開關(guān)時投入LP5#2主變正電源切換退出2-4、壓板投退注意事項1. 220kV名金線、名榭乙線和名天線線路保護的投入和退出只涉及到投退保護功能壓板,如需停用則將其跳閘出口和失靈啟動及總投壓

40、板退出。2.投入(退出)線路(旁路)保護的高頻、距離、零序及重合閘方式功能壓板后均應(yīng)按保護面板的“信號復(fù)歸”鍵后才確認其保護功能才投入(退出)。3220kV名金線、名榭乙線、名天線只有一套重合閘(四方南自CSI101A),投入(退出)線路重合閘時只需將重合閘選擇開關(guān)打至“停用”位置,如需停用重合閘裝置時則將重合閘出口壓板退出。4投入重合閘選擇開關(guān)至“單相”位置后,開關(guān)保護面板的“重合閘充電”燈應(yīng)熄滅,反之,將重合閘選擇開關(guān)打至“停用”時應(yīng)亮。2.8.3 220kV部分線路事故跳閘信號及處理方法220kV部分線路事故跳閘信號及處理方法如表(2-5)故障類型重合閘動作情況光字牌信號保護屏面信號復(fù)歸

41、辦法CSL101A線路保護CSI101A斷控制保護FCX-12C分相操作箱單相接地故障重合閘動作成功1.收發(fā)訊機動作 2.保護動作出口跳閘  3.重合閘動作4.事故音響(短時亮,重合消失)1.該相跳閘;2.面板顯示保護動作信息1保護動作;2.重合閘動作;3.面板顯示保護動作信息。1.該相跳閘燈亮;2.該相合閘燈亮; 1.按1FA復(fù)歸CSL101A線路保護2.按2FA復(fù)歸CSI101A斷控制保護3.按4FA1、4FA2復(fù)歸FCX-12C分相操作箱重合閘不動作 1.A、B、C相相跳閘2.永久跳閘;3.面板顯示保護動作信息1.重合閘充電;2.重合閘充

42、電燈亮;3.面板顯示保護動作信息1.A、B、C相相跳閘燈亮;重合閘動作不成功3.重合閘動作4.事故音響1.A、B、C相跳閘;2.永久跳閘;3.面板顯示保護動作信息1. 保護動作;2.重合閘動作;3.重合閘充電燈亮;4.面板顯示保護動作信息1.A、B、C相相跳閘燈亮;2. 該相合閘燈亮;相間.三相故障或多相接地故障重合閘不動作1.收發(fā)訊機動作2.保護動作出口跳閘3.事故音響1. 保護動作;2.重合閘充電;3.面板顯示保護動作信息1.A、B、C相相跳閘燈亮;2.重合閘充電燈亮;3.面板顯示保護動作信息1.A、B、C相相跳閘燈亮;2-5      3

43、自動重合閘技術(shù)的應(yīng)用 3.1自動重合閘技術(shù)在小接地故障的應(yīng)用重合閘技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在所有電壓等級的架空線路保護中,運行實踐表明,重合閘技術(shù)對提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,以及供電可靠性都起到不可忽視的作用。那么是否可以將重合閘技術(shù)引入到小接地故障處理中呢?  先需要分析接地故障的時間分布情況,根據(jù)資料統(tǒng)計,架空線路絕大多數(shù)故障是瞬時故障,連續(xù)記錄到的接地故障錄波報告中,340次接地故障的錄波記錄中有2次是直接的永久性接地故障,另有2次是電弧接地發(fā)展為相間接地,其余的336次均沒有發(fā)展為永久性故障,占全部故障的98。82。在336次瞬時故障中,有101次超過2s,有24次超過10s,最長

44、的一次持續(xù)時間達到5min。不妨將上面的統(tǒng)計情況分成兩個處理區(qū)段,A區(qū)段的故障持續(xù)時間很短,電弧可以很快自動熄滅,甚至小接地選線裝置還沒有發(fā)出試跳命令,故障已經(jīng)消失。      B類型接地故障有一定持續(xù)時間,這種故障大多數(shù)情況下可以自行熄滅,但在某種情況下,電弧還有一定的頑固性,有的持續(xù)10s以上。其中B2類根本就是永久性故障,無法自行消除。由上面的統(tǒng)計可得到如下結(jié)論:A類故障不需要重合閘,因為還沒有等到選線措施起作用,它已經(jīng)自行消失,甚至連選線措施都不需要。 而B1類型故障因為有一定持續(xù)時間,所以在故障還未消除時,采取措施切除故障使接地點的電

45、弧熄滅,然后再合上開關(guān)即可繼續(xù)正常運行。假設(shè)選線裝置可以在1s內(nèi)選出故障線路,且選跳成功,然后經(jīng)過1s再重合開關(guān)成功,那么就相當(dāng)于使得3300s的接地故障在2s內(nèi)得到解決,而由此縮短了接地電弧的持續(xù)時間,也就減少了弧光諧振和由接地電弧發(fā)展為相間故障的概率,對配電網(wǎng)的可靠運行有一定的現(xiàn)實意義。 B2類型故障屬于永久性故障,重合閘后故障依然存在??梢栽诮拥剡x線裝置中,設(shè)置2次跳閘來隔離故障。    綜上所述,在選線裝置中增加一個重合閘環(huán)節(jié),就可以使得所有選線裝置動作的情況下,40以上的故障強度減弱。對于B0類型故障,客觀地說因為選線試跳和重合閘的短暫停電,對

46、故障消除的意義不大,實踐中可以調(diào)整選線試跳時間和重合閘時間加以優(yōu)化。對于B2類型故障,經(jīng)過重合閘依然存在,那么可以提醒運行人員,線路中確定存在永久性接地故障。重合閘技術(shù)對接地故障的意義在于,與選線技術(shù)配合,及時熄滅接地電弧,在瞬時性故障情況,重合閘成功后饋線繼續(xù)供電,可提高供電可靠性。3.2自動重合閘在饋線技術(shù)的應(yīng)用饋線自動重合閘技術(shù)是配電自動化領(lǐng)域的一部分,在設(shè)有饋線自動化系統(tǒng)的配電網(wǎng)中,每條饋電線路都被分成若干個線路段,段與段之間用饋線分段開關(guān)相連,而饋電線路對側(cè)又往往與另一變電站相連,對于兩側(cè)都有電源的饋電線路,一般都在線路中某個分段開關(guān)處,斷開形成單側(cè)供電的情形,基于配電網(wǎng)絡(luò)的這一特點

47、,就可以通過某種手段將故障區(qū)段找到,從而減小由于故障造成的停電損失。以電壓重合型饋線系統(tǒng)為例,具體實現(xiàn)途徑如下。 在每個分段開關(guān)對應(yīng)的重合裝置上,配置如下的功能;當(dāng)分段開關(guān)兩側(cè)均無壓時,可以延時跳閘,分段開關(guān)一側(cè)有壓,另一側(cè)無壓時經(jīng)延時合閘(即恢復(fù)性合閘),合閘瞬時監(jiān)測到故障分量,立即跳閘并閉鎖再次合閘。當(dāng)線路中C段發(fā)生永久性接地故障時,線路的斷路器經(jīng)選線跳閘和重合閘后,零序電壓依然存在,于是斷路器再次被跳開,此時線路中A、B、C、D線段失壓,于是:     t1延時后,a、b、c三個分段開關(guān)因各自重合裝置兩側(cè)失壓而跳開。 t2延時后,由配電自動化系統(tǒng)發(fā)令合上線路出口斷路器,線路沒有出現(xiàn)零

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