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[行业技术文章]关于自动重合闸问题的探讨

更新:2013-07-03

引言:

(1)瞬时性故障:在线路被继电庇护迅速断开后,电弧即行熄灭,故障点的尽缘强度重新恢复,外界物体也被电弧烧失落而消失,此时,假设把断开的线路断路器再合上,就能恢复正常的供电,是以称这类故障为“瞬时性故障”。
(2)性故障:在线路被断开以后,故障依然存在,这时候即使再合上电源,由于故障依然存在,线路还要被继电庇护再次断开,因而就不能恢复正常的供电。此类故障称为“性故障”。

据统计,系统中性故障一般不到10,其余故障都是由于雷击过电压引发的尽缘子概况闪络,年夜风时的短时碰线,树枝落在导线上等引发的瞬时故障。当系统泛起故障时,庇护动作是线路或装备断电,在很是短暂的时间内,故障点的电弧就会自动熄灭,是尽缘得以恢复。此时自动重合闸装配动作,自动将断路器合上,恢复系统正常运行。

1、自动重合闸在电力系统中的作用

自动重合闸(ZCH)装配是将因故障跳开后的断路器按需要自动投进的一种自动装配。

运行经验讲明,排挤线路年夜大都故障是瞬时性的,如:

(1)雷击过电压引发尽缘子概况闪络。

(2)年夜风时的短时碰线。

(3)经由过程鸟类身体(或树枝)放电。

此时,若庇护动——>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”)效果较着。

作用:(P153)

(1)对暂时性故障,可迅速恢复供电,从而能提高供电的靠得住性。

(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。

(3)可以纠正由于断路器或继电庇护误动作引发的误跳闸。

运用:1KV及以上电压的排挤线路或电缆与排挤线路的夹杂线路上,只要装有断路器,一般应装设ZCH(P153,后一段)。

可是,ZCH自己不能判定故障是瞬时性的,仍是性的。所以若重合于性故障时,其晦气影响:

(1)使电力系统又一次遭到故障的冲击;

(2)使断路器的工作条件恶化(由于在短时间内接连两次切断短路电流)。

据运行资料统计,ZCH成功率60~90,经济效益很高——>普遍运用。

2、对自动重合闸的基本要求:

(1)动作迅速。,一般0.5”~1.5”。

tu——故障点往游离,tz——断路器消弧室及传念头构豫备好再次动作。

(2)不答理肆意屡次重合,即动作次数应合适预先的划定,如一次或两次。

(3)动作后应能自动复回,豫备好再次动作。

(4)手动跳闸时不应重合(手动操作或远控操作)。

(5)手动合闸于故障线路不重合(多属于性故障)。

3、三相自动重合闸:

(一)单侧电源线路的三相一次重合闸:

当线路上故障(单相接地短路、相间短路)——>庇护动作跳开三相——>重合闸起动——>合三相:故障是瞬时性的,重合成功;故障是性的,庇护再次跳开三相,不再重合。

凡是三相一次自动重合闸装配由起动元件、延时元件、一次合闸脉冲元件和执行元件四部门组成。

 

放电

 

(1)起动元件:当DL跳闸以后,使延时元件起动。

起动方式:两种,1、控制开关KK位置与断路器位置不合错误应(先采用),2、庇护装配起动。

(2)延时元件:。

(3)一次合闸脉冲元件:保证重合闸装配只重合一次。

(4)执行元件:启动合闸回路和旌旗灯号回路,还可与庇护配合,实现重合闸后加速庇护。

(二)两侧电源线路三相一次重合闸:

1、应斟酌的两个问题:

(1)时间的配合:斟酌两侧庇护可能以分歧的延时跳闸,此时须保证两侧均跳闸后,故障点有足够的往游离时间。

(2)同期问题:重应时两侧系统是否同步的问题和是否答理非同步合闸的问题。

2、两侧电源线路上的主要合闸方式:

(1)快速自动重合方式:

当线路上发生故障时,继电庇护快速动作而落后行自动重合。其特点是快速,须具有下列条件:

a、线路两侧均装有全线瞬时庇护。

b、有快速动作的DL,如快速空气断路器。

c、冲击电流<答理值。(P158,下表)

(2)非同期重合闸方式:

就是不斟酌系统是否同步而进行自动重合闸的方式(期看系统自动拉进同步,须校验冲击电流,避免庇护误动)。

(3)检查双回线另外一回线电流的重合闸方式:(P159,图5-4)

(4)自动解列重合闸方式:

两侧电源单回线上(P159,图5-5)

d点短路,庇护1动——>1DL跳闸,小电源侧庇护动——>跳3DL,1DL处ZCH检无压后重合,若成功,恢复对非重要负荷供电,在解列点实行同步并列——>恢复正常供电。

(5)具有同步检定和无压检定的重合闸:

具同步检定和无压检定的重合闸方式示意图

  在两侧的断路器上,除装有单侧电源线路的ZCH外,在一侧(M侧)装有低电压继电器,用以检查线路上有无电压(检无压侧),在另外一侧(N侧)装有同步检定继电器,进行同步检定(检同步侧)。

1)工作进程:

  当线路短路时,两侧DL断开,线路失往电压,M侧低电压继电器动作,经ZCH重合。a、重合成功,N侧同步检定继电器在两侧电源合适同步条件后再进行重合,恢复正常供电;b、重合不成功,庇护再次动作,跳开M侧DL不再重合,N侧不重合。

2)两点说明:

a、有上述分析可见,M侧DL如重合于性故障,就将接连两次切断短路电流,所以工作条件比N侧恶劣,为此,凡是两侧都装设低电压继电器和同步检定继电器,哄骗连结片定期切换其工作方式,以使两侧工作条件接近不异。

b、在正常工作情况下,由于某种缘由(庇护误动、误碰跳闸机构等)使检无压侧(M侧)误跳闸时,因线路上仍有电压,没法进行重合(缺陷),为此,在检无压侧也同时投进同步检定继电器,使两者的触点并联工作。这样,在上述情况下,同步检定继电器工作,可将误跳闸的DL重新合闸。

注:在使用同步检定的一侧,尽对不答理同时投进无压检定继电器。

4、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、尽缘恢复;

(2)断路器触头四周尽缘强度的恢复及消弧室重新布满油,豫备好重合于性故障时能再次跳闸,否则可能发生DL爆炸,假设采用庇护装配起动方式,还应加上DL跳闸时间。

凭据运行经验,采用1”左右。

2、两侧电源线路的三相重合闸:

除上述要求外,还须斟酌时间配合,按晦气情况斟酌:本侧先跳,对侧后跳。

动作时限配合示意图

不合错误应起动方式

庇护起动

5、自动重合闸与继电庇护的配合

两者关系极为紧密亲密,庇护可哄骗重合闸提供的便当条件,加速切出故障,一般有以下两种配合方式:

1、重合闸前加速庇护(简称“前加速”)

L1、L2、L3上任一点故障,庇护1速断动,跳1DL——>ZCH重合,若成功,恢复正常供电;若不成功,按选择性动作。

点:快速切出故障,装备少。

错误谬误:性故障,再次切除故障的时间可能很长;装ZCH的DL动作次数多,若DL拒动,将扩年夜停电范围。

主要用于35KV以下的网络。

2、重合闸后加速庇护(简称“后加速”)

每条线路上均装有选择性的庇护和ZCH。

次故障时,庇护按有选择性的方式动作跳闸,若是性故障,重合后则加速庇护动作,切除故障。

例:

次短路时,庇护1II段动,ZCH重合,以后庇护1瞬时动。

点:次跳闸时有选择性的,再次切除故障的时间加速,有益于系统并联运行的稳定性。

错误谬误:次动作时间可能对时限。

运用于35KV以上的高压网络中。

6、单相自动重合闸:

  220KV~500KV系统中,由于线间距离年夜,经验讲明,尽年夜大都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,可提高供电的靠得住性和系统并联运行的稳定性,还可削减相间故障的发生。

单相自动重合闸:d(1)——>庇护动,跳故障相——>单相重合

成功,恢复三相供电。

不成功,答理非全相运行——再次跳故障相不重合。

不答理非全相运行——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、应斟酌潜供电流的影响:

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。

3、应斟酌非全相运行状态的影响:

此时将泛起负序和零序份的电流和电压,其影响:

(1)I2对发机电的影响:在转子中发生倍频交流份,发生附加发烧。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,有可能发生危险的高电压,答理持久非全相运行的系统应斟酌其影响。

(2)零序电流对通讯的影响:对临近的通讯线路直接发生干扰,可能造成通讯装备的过电压,对铁路闭塞旌旗灯号也会发生影响。

(3)非全相运行状态对继电庇护的影响:庇护性能变坏,甚至不能准确动作。对会误动的庇护接纳闭锁措施等。

7、综合重合闸:

单相重合闸和三相重合闸综合在一起——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)

四种运行方式:单重、三重、综重、直跳。