内容发布更新时间 : 2024/10/26 22:27:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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电力系统继电保护新技术与故障检验调试
电网与线路继电保护新技术
第七章 输电线路的自动重合闸保护
第一节 双侧电源输电线路的自动重合闸构成 双侧电源线路重合闸的特点
双侧电源线路即是两个或两个以上电源间的联络线，正常运行的线路传输一定的功率。在这 样的线路上实现重合闸时，除应满足对自动重合闸装置的技术要求以外，还必须考虑双侧电 源线路的特点。
1.双侧电源线路保护切除故障时间不同
当线路发生短路时，一侧保护为第Ⅰ段无时限动作去切除故障，而另一侧可能以第Ⅱ段0.5s 或1s时限动作去切除故障。因此，当本侧断路器跳闸后，在进行重合闸前，必须保证对侧的 断路器确已断开，故障点有足够的去游离时间，才能将本侧断路器首先合闸，以使重合闸能 成功。
2.线路两侧电源之间有可能失去同步
某些情况下，当线路发生故障被继电保护跳开后，线路两侧电源之间的电势角摆开，有可能 使两侧电源间失去同步。为此，重合闸时，对后合闸一侧的断路器应考虑两侧电源是否同 步，以及是否允许非同步合闸的问题。因此，在两侧电源的线路上，应根据电网的接线方式 和具体的运行情况，采用不同的重合闸方式。 双侧电源线路重合闸主要方式 1.三相快速自动重合闸 在高压输电线路上，采用快速自动重合闸装置是提高系统并列运行稳定性和供电可靠性的有 效措施。所谓快速重合闸，就是当输电线路上发生故障时，继电保护装置能瞬时使线路两侧 的断路器断开并接着进行重合。快速重合闸从短路开始到重新合上断路器的整个时间大约为 0.5～0.6s，在这样短的时间内两侧电源的电势来不及摆开到危及系统稳定破坏的角度，所 以能保持系统稳定，恢复正常运行。
采用快速自动重合闸方式必须具备下列条件：
(1)线路两侧的断路器都装有能瞬时动作的全线速动的继电保护装置，如高频保护等； (2)线路两端必须装设可以进行快速重合闸的断路器；
(3)线路两侧断路器重新合闸时，两侧电势的相角差不会导致系统稳定破坏。
2.非同步自动重合闸
非同步重合闸就是当线路两侧断路器跳闸以后，不管线路两侧电源是否同步。一般不需附加 条 件，即可进行重合，在合闸瞬时两侧电源可能同步亦可能不同步，非同期合闸后，系统将自 动拉入同步。
采用非同步重合闸的条件是
(1)当线路两侧电源电势之间的相角差δ为180°合闸时，对两侧所有发电机和变压器所 产生的最大冲击电流不超过规定的允许值； (2)采用非同步重合闸后，在两侧电源由非同步运行拉入同步的过程中，系统处在振荡状态 ，在振荡过程中对重要负荷的影响要小，或采取措施使影响减为最小；对继电保护的影响也 必
须采取措施躲过。 3.检查同步重合闸
当两侧电源的线路上既没有条件实现快速重合闸，又不可能采用非同步重合闸时，应该采用 检查同步的重合闸方式。
当发生故障线路的两侧断路器跳闸后，先让一侧的断路器按线路无电压的条件合闸，另一侧 断路器重合时，应进行同步条件的检查，只有在断路器两侧电源满足同步条件时，才允许进 行重合。这种重合闸不会产生很大的冲击电流，合闸后也能很快拉入同步。
(1)线路无压或同期鉴定原理。在实现同步重合闸的联络线路两侧分别装设检查线路无电压 的继电器KV，检定同步的继电器KSY，并把KV或KSY的触点分别串入重合闸启动时间元件的回 路中。如图7.1.1所示为检查线路无电压或同期的线路重合闸启动回路。
〖请看图片H244，+17mm。71mm，BP#〗 图7.1.1 检查线路无电压或同期 的 线路重合闸启动回路
当线路发生故障时，两则断路器被保护跳开后，线路失去电压，这时检查线路无电 压侧的重 合闸装置首先动作，将断路器合上，若重合至永久性故障，保护再次动作跳闸、重合不成功 。由于对侧断路器被跳开，线路无电压，只有母线上有电压，所以同步检定继电器KSY因只 一侧有电压而不能动作，所以重合闸装置根本不启动。 如果线路发生的是瞬时性的故障，则无压检定重合成功，而另一侧的同步检定继电器既加入 母线电压也加入线路电压，便可进行工作，待同步条件满足时动作，启动重合闸使断路器合 闸，重合成功，线路恢复正常供电。
为了使两侧断路器切断短路电流的次数均等，可定期切换其工作方式。
在实际应用中，线路的一侧应投入检定同步的继电器KSY和低电压继电器KV，即投入重合闸 检无压压板；而另一侧只投入检定同步的继电器KSY，即退出重合闸检无压压板。两侧的方 式可以定期切换。
检查同步重合闸装置，除起动回路需要增加检查线路无电压继电器KV和检查同步的 继电器KSY的触点回路外，其它与普通重合闸类同。 (2)同期继电器构造(以DT型继电器为例)。图7.2.2所示为DT型同步检查继电器的基本结构。 在磁 系统的每个极上绕有两个匝数相同的线圈，一个磁极上的内层线圈与另一个磁极上的外层线 圈串联，构成电气上互不相连但漏磁相差不大的两组线圈。继电器有一对动开和一对动合触 点。
〖请看图片H245，+50mm。50mm，BP#〗 图7.2.2 DT型同步检定继电器 内部构造
继电器的两组线圈，分别从母线侧和线路侧电压互感器二次侧接入同名相的电压。两组线圈 在铁心中所产生的磁通方向是相反的，因此铁心中的总磁通Φ · ∑反 应两个电压所产生的磁通之差，也就是反应两侧电源的电压相量差Δ U · 。而两侧电源电压相量差ΔU · 的大小与两侧电源电压的相位、幅 值和 频率直接有关。根据整定要求，当两侧电压的幅值差、频率差和相位差三个条件都在一定的 允许值范围时，同步检查继电器KSY的动断触点闭合，实现同期检定，允许重合动作。 4.单相自动重合闸 5.综合自动重合闸
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电力系统继电保护新技术与故障检验调试
电网与线路继电保护新技术
第七章 输电线路的自动重合闸保护
第二节 单相自动重合闸保护新技术
根据电力系统分析统计可知，在110 kV 及以上电压的 中性点直接接地电网中，由于架空线路 的线间距离较大，相间故障的机会比较少，而单相接地短路的机会却比较多，约占总故障次 数的70%以上，因此在可以分相操作的断路器上(一般220kV及以上电压等级的断路器，可以 分相操作)，装设单相重合闸。
单相重合闸即当线路发生单相短路时，仅跳开故障相，故障相经断路器中断一定时间后 ，重 新将故障相重合，如瞬时故障，则重合后恢复正常运行。如永久故障，再将故障相及其余两 相一起跳开。
在单相重合闸过程中，断路器中断期间，其余两相仍继续运行。 单相重合闸的优点为 (1)当系统联系较弱，输电线路发生单相短路时，仅跳开故障相，其余两相继续运行，仍可 输送部分潮流，有利于减少局部地区功率缺额，有利于安全运行； (2)当线路跳开一相，继而重合时，不需鉴定同期或无电压等安全措施，因此系统恢复运行 较快；
(3)单相故障的机率较大，其中瞬时故障的机率不小，因此重合成功的机率较大； (4)如因稳定原因，不允许三相重合闸时，有时单相重合闸，稳定是允许的，提供了重合闸 的机会。
单相重合闸的缺点为 (1)单相重合闸过程中，故障相断路器中断期间，将出现负序电流、电压和零序电流、电压 分量，因此要考虑该类序分量出现时，对继电保护的影响； (2)单相重合闸装置比三相重合闸装置复杂；
(3)单相重合闸装置整定计算比三相重合闸装置复杂； (4)单相重合闸动作正确率，没有三相重合闸高； (5)需具备按相操作的断路器。
因此，随着电网发展，电力系统联系加强，稳定条件许可，有条件使用三相重合闸时，有些 电网多停用单相重合闸，改用三相重合闸。 选相元件
单相重合闸，首先要判断是否单相短路，其次是要判断发生单相短路是哪一相。
判断接地故障，主要是利用出现的零序电流、零序电压。单相接地与两相接地短路时，都有 零序电压、零序电流出现。是两相接地短路还是单相接地短路?这是要利用逻辑回路来判断 。两相接地短路时，则跳开三相，不进行单相重合闸；单相短路时，进行单相重合闸。 判断接地相，要用选相元件。选相元件有多种构成方法。 1.相电流选相元件