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Ⅲ、单相自动重合闸:
220KV~500KV系统中,由于线间距离大,经验表明,绝大多数故障为单相接地故障d(1)。此时,若只跳开故障相,其余两相仍继续运行,可提高供电的可靠性和系统并联运行的稳定性,还可减少相间故障的发生。
单相自动重合闸:d(1)——> 保护动,跳故障相——>单相重合 成功,恢复三相供电。
不成功,允许非全相运行——再次跳故障相不重合。 不允许非全相运行——再次跳三相不重合。 若是相间短路,跳三相不重合。 特点:
1、需装设故障判别元件和故障选相元件:
判别元件一般I0、U0。相间短路无I0、U0,直接三相。接地短路,再由选相元件判别d(1)、d(2.0)。
选相元件:在d(1)时,选出故障相。 2、应考虑潜供电流的影响:
1-4
相间电容、相间电感提供潜供电流,使熄弧时间长,所以单相重合闸动作时间一般应比三相重合闸的动作时间长。如图(1-4)。 3、应考虑非全相运行状态的影响:
此时将出现负序和零序分量的电流和电压,其影响:
(1)I2对发电机的影响:在转子中产生倍频交流分量,产生附加发热。转子中的偶次谐波也将在定子绕组中感应出偶次电动势,与基波叠加,有可能产生危险的高电压,允许长期非全相运行的系统应考虑其影响。
(2)零序电流对通信的影响:对邻近的通信线路直接产生干扰,可能造成通信设备的过电压,对铁路闭塞信号也会产生影响。
(3)非全相运行状态对继电保护的影响:保护性能变坏,甚至不能正确动作。对会误动的保护采取闭锁措施等。 Ⅳ、综合重合闸:
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单相重合闸和三相重合闸综合在一起称为综合重合闸。 d(1)——>跳单相——>合单相。(单重方式) 相间d——>跳三相——>合三相。(三重方式)
综合重合闸有四种运行方式:单重、三重、综重、直跳。
1.3自动重合闸的要求
1.3.1同期自动重合闸的要求
⑴动作迅速。 ,一般0. 5”~1.5”。
tu——故障点去游离,tz——断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。
重合闸装置在动作后,均应能够自动复归,准备好下一次再动作,但动作次数应符合预先的设定。不允许任意多次重合,即动作次数应符合预先的规定,如一次或两次。重合闸装置应能够和继电保护配合实现重合闸前加速或后加速功能。 在双侧电源的线路上,重合闸启动条件应受到同期检定或无压检定的限制,且不可造成非同期重合并网。 ⑵重合闸的启动方式一般采用不对应启动,对于微机、集成电路保护还可采用保护启动方式。重合闸动作应具备延时功能,对于220kv以上电网应有两种以上时间可供选择。 置充电时间应在15~25 s,放电越快越好。
⑶三相普通一次重合闸方式适用于110kv及以下的电网中,特别是对于集中供电地区的密集型环网中,线路跳闸后不进行重合闸也能稳定运行的线路。使用三相重合闸的线路,在使用单相重合闸时对系统恢复供电有较好的效果时,检定无压或检定同期重合闸方式 。双回线路上可直接检定另一回线路上有电流来判定同期。
⑷ 适用于单侧电源辐射形式线路,不适用于大机组出口处单相重合闸及综合重合闸方式 ;适用于220kv及以上的电网中,当发生单相接地故障时,如果使用三相重合闸不能保证系统的稳定性,或者地区系统会出现大面积停电,或者会导致重要负荷停电时,特别是大型机组的高压配电线路。
⑸使用三相重合闸的线路,在使用单相重合闸时对系统恢复供电有较好的效果时,检定无压或检定同期重合闸方式 。双回线路上可直接检定另一回线路上有电流来判定同期。 1.3.2非同期重合闸的要求
⑴并列运行的发电厂或电力系统之间应有三条或三条以上紧密联系的线路,非同期重合闸时产生的冲击电流未超过规定的允许值。
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⑵合后电力系统可以很快恢复同期运行时或在非同期重合闸所产生的振荡过程中,对重要负荷的影响较小时。
1.4自动重合闸在电力系统中的作用
自动重合闸(ZCH)装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。运行经验表明,架空线路大多数故障是瞬时性的,如: (1)雷击过电压引起绝缘子表面闪络。 (2)大风时的短时碰线。
(3)通过鸟类身体(或树枝)放电。
此时,若保护动——>熄弧——>故障消除——>合断路器——>恢复供电。 手动(停电时间长)效果不显著,自动重合(1”)效果明显。 作用:
(1)对暂时性故障,可迅速恢复供电,从而能提高供电的可靠性。
(2)对两侧电源线路,可提高系统并列运行的稳定性,从而提高线路的输送容量。 (3)可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
应用:1KV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上,只要装有断路器,一般应装设ZCH(P153,最后一段)。
但是,ZCH本身不能判断故障是瞬时性的,还是永久性的。所以若重合于永久性故障时,其不利影响:
(1)使电力系统又一次受到故障的冲击;
(2)使断路器的工作条件恶化(因为在短时间内连续两次切断短路电流)。 据运行资料统计,ZCH成功率60~90%,经济效益很高因此广泛应用。
1.5自动重合闸动作时限的选择原则
1、单侧电源线路的三相重合闸原则上越短越好,但应力争重合成功保证: (1)故障点电弧熄灭、绝缘恢复;
(2)断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油,准备好重合于永久性故障时能再次跳闸,否则可能发生DL爆炸,如果采用保护装置起动方式,还应加上DL跳闸时间。 2、两侧电源线路的三相重合闸:除上述要求外,还须考虑时间配合,按最不利情况考虑:本侧先跳,对侧后跳。如图(1-5)
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1-5动作时限配合示意图
不对应起动方式
保护起动
2关于自动重合闸的相关问题
2.1自动重合闸的启动
重合闸除由保护动作使开关跳闸可以启动外,在开关误碰或偷跳(即对开关机构不良引起自动掉闸)时也能产生“不对应”状态而启动。此时不应加速保护,如果气(液)压机构存在问题,重合后,特别是当偷跳相又发生故障时,有可能导致开关损坏,并危及系统安全。这对500kV系统更为重要。因此,不对应启动重合闸前也应先检查是否有低气(液)压开入,若无,再重合。不对应启动重合闸时,重合闸装置发重合闸令后不应加速保护。随着开关制造工艺的改进以及技术的发展,现在大多都不采用“不对应”方式启动重合闸,而采取保护跳闸出口重动接点启动重合闸。
在现在的大多微机保护中保护跳闸出口重动接点启动重合闸的同时作为启动开关失灵保护的逻辑输入,在运行过程中这些跳闸出口接点压板一般不需要操作,最好不加出口压板,以免误操作。
2.2自动重合闸后加速
对于3/2开关接线,尤其对中间开关的开关保护,重合闸后加速的基本原则是:只加速应加速跳开的元件。为此,两回线的单跳或三跳启动重合闸开入量应分别给出。否则,重合于永久性故障后,将会误加速相邻非故障线路。中间开关重合时,应根据哪侧启动重合闸加速哪一侧保护的原则,只加速故障线路的保护,而不得加速相邻完好线路的保护,对于RCS-921A具有完善的重合闸后加速启动回路,但必须和线路保护构成后加速启动逻辑。
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