继电保护 第11章自动重合闸 下载本文

永久性故障再跳三相。

(3) 单相重合闸方式:单相故障,跳单相重合单相,重合于永久性故障跳三相;相间故障,三相跳开后不再重合。

(4) 停用重合闸方式:任何故障跳三相,不重合。 综合重合闸的工作过程如下:

(1) 当线路发生相间短路时,无零序电流,接地故障判别元件KAZ不动作,继电保护通过与门&4跳三相断路器,重合三相。若为暂时性故障,合闸成功,若为永久性故障,再由保护装置跳三相断路器

(2) 当线路发生接地短路时,故障线路上有零序电流,接地故障判别元件KAZ动作,与门&1、&2、&3之一开放,说明故障为单相接地,跳单相断路器且重合单相,若为暂时性故障,合闸成功;若为永久性故障,再由保护装置跳三相断路器不再重合,或转为非全相运行(1~2h),并闭锁“M”端子保护。若有两个选相元件动作,则说明故障为两相接地短路,与门&4、&5、&6之一开放,保护跳三相断路器,重合三相。若故障为暂时性故障则合闸成功;若为永久性故障跳三相断路器不再重合。

(3) 在非全相运行过程中通过与门&7闭锁“M”端子接入的可能误动作保护。 (4) 当线路故障由长延时后备段保护切除,则保护动作后直接通过操作箱使三相断路器跳闸,重合闸停用不重合。

第十节 750kV及以上特高压输电线上重合闸的应用

750kV及以上的特高压交流输电线是我国未来电力系统的骨干线路,是国家的经济命脉。由于其输送容量大,输电距离长,为保证其可靠连续运行,自动重合闸是不可缺少的。但是和500kV及以下的超高压输电线不同,由于其分布电容大,在拉合闸操作、故障和重合闸时都将引起严重的过电压。因此,对于这种线路,设计、应用、整定自动重合闸首先要研究解决重合闸引起的过电压问题,现分别按三相重合闸和单相重合闸分述如下。

一、三相自动重合闸在特高压输电线上应用的问题

据国外统计资料表明在750kV输电线路上单相故障的概率达到90%以上。故在特高压输电线上首先考虑采用单相重合闸。但在相间短路时必须实行三相跳闸和三相自动重合。在单相非永久性故障而单相重合闸不成功时(例如其他两非故障相的耦合使潜供电流难以消失时),也可再次进行三相跳闸、三相重合。故三相自动重合闸在特高压输电线上也必须设置。

324 |

在特高压输电线从一端计划性空投时会产生很高的过电压,但因为是计划性操作,在投入之前可采取一系列限制过电压的措施以保证过电压不会超过允许值和允许时间。在故障后三相自动重合时情况将完全不同。在因故障两端三相跳闸时,线路上的大量残余电荷将通过并联电抗器和线路电感释放,因而产生非额定工频频率的谐振电压,三相的这种电压也不一定对称,如果从一端首先三相重合闸时,正好是母线工频电压与此自由谐振电压极性相反,将造成很高的不能允许的重合过电压,不但要使绝缘子和断路器等设备损坏,重合也难以成功。必须采取有效措施(例如采用合闸电阻等)和正确整定重合闸的时间。

研究表明,在从一端首先实行三相重合时,要引起重合过电压,对端重合的时间应在此重合闸过电压衰减到一定值时再合。首合端引起的重合过电压约在0.25左右衰减到允许值,因此后合一端的重合闸时间应该计及对端重合过电压的衰减时间,并考虑到断路器不同期动作等因素,使两端三相重合时间相差应约在0.2~0.3s左右。

二、单相自动重合闸在特高压输电线上的应用问题

如上所述,在特高压输电线上三相重合闸如果不采取有效措施和合理整定将引起破坏性的重合过电压,因此在特高压输电线上一般都优先考虑单相自动重合闸。然而,研究工作表明,单相故障单相从两端切除后,断开相上的残余电荷释放产生的自由振荡电压和其他两非故障相对断开相的电容耦合的工频电压将产生一拍频过电压。如果先合端断路器一侧的母线工频电压正好与此拍频电压极性相反,将会产生危险的过电压,尤其是当母线电压的正峰值遇到拍频电压的负峰值时更是危险,不但单相重合不能成功,还可能使绝缘子和设备损坏。因此应该在断路器两触点之间的电压差最小时合闸,至少应在拍频电压包络线电压最小时合闸,亦即应监视断开相电压,以确定合闸的时间。这种自适应重合闸和判断永久性故障和瞬时故障的自适应单相重合闸同样重要。研究结合这两种功能于一身的自适应单相自动重合闸对于特高压输电线路自动重合闸的应用具有重要意义。

325 |