重合闸装置的配置及整定

重合闸装置的配置及整定

摘要:重合闸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,在电力系统中作用重大。本文分析了重合闸的作用、重合闸运行要求、以及重合闸的选择,阐明了重合闸在各级电网中的整定原则,对运行管理中正确运用重合闸装置进行了说明。

关键词:重合闸前加速闭锁

1 重合闸的作用

重合闸是为了保证电力系统的安全稳定运行的一种自动控制装置。电力系统特别是高压输电线路的故障大都是瞬时性故障,采用自动重合闸装置,当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后,能够自动控制断路器重新合上,使系统故障跳闸后很快恢复,减少线路停电的次数,提高电力系统并列运行的稳定性。

2 重合闸的基本要求

在重合闸正常投入的情况下由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时,自动重合闸不应起动,而其他的重合闸均应动作。

3 沟通三跳

沟通三跳是由重合闸输出沟通线路保护三相跳闸回路,当线路有流且装置收到任一保护跳闸信号的同时满足以下任一条件发沟通三

跳:(1)重合闸因故检修或退出;(2)重合闸为三重方式。

“沟通三跳”这个功能,一般是由断路器保护装置提供的。以一个半接线为例,线路保护装置,无论单相重合是否投入,发生故障时,若判为单相故障,必跳单相;但是如果单相重合不投入,则单跳就没有意义,为了保证系统稳定,应该立刻三跳;所以需要断路器保护装置在任何不满足单相重合闸的要求下,都需要将线路保护的单跳令转变为三跳令。断路器保护装置沟三的接点的继电器开关一般都做成常闭的,这样就可以保证即使断路器保护装置发生故障,甚至失电的情况下,也可以将线路保护的单跳令转变为三跳令。若以双母线为例,线路保护装置本身就含有了重合闸功能,那么线路保护装置如果判断单相重合闸退出,则输出沟三接点,保证故障情况下,第一时间三跳,切除开关。

220kV线路,重合闸按线路保护配置,沟通三跳由重合闸输出沟通线路保护三相跳闸回路,只有当以下条件满足时三跳出口:当线路有流,且收到单相跳或三跳信号并同时满足重合闸检修或退出且重合闸为三重方式。

4 重合闸的选择原则

单相重合闸是指线路发生单相接地故障时,保护动作只跳故障相的断路器并单相重合;当单相重合不成功或多相故障时,保护动作跳开三相断路器,不再进行重合。有其他原因跳开三相断路器时,也不再进行重合。综合重合闸是指当发生单相接地故障时采用单相重合闸,而

当发生相间短路时采用三相重合闸方式。

选择重合闸方式的原则一般是凡是选用简单的三相重合闸方式能满足电力系统需要的,优先使用三相重合闸方式。在220kV及以上电压的单回联络线,两侧电源之间相互联系薄弱的线路或当电网发生单相接地时,使用三相重合闸不能保证系统稳定的线路,宜采用单相重合闸或综合重合闸方式。当系统允许使用三相重合闸的线路,但使用单相重合对系统或恢复供电有较好效果时,可采用综合重合闸方式。

5 重合闸的加速回路

重合闸的加速回路分前加速和后加速。重合闸前加速就是当线路发生故障时,继电保护加速电流保护的第Ⅲ段,造成无选择性瞬时切除故障,然后重合闸进行一次重合。若重合与瞬时性故障,则线路就恢复了供电。若重合于永久性故障,则保护带时限有选择性地切除故障。前加速保护主要用于35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上,以便快速切除故障,保证母线电压。

重合闸后加速指当线路发生故障时,首先保护有选择性动作切除故障,重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障,则线路恢复供电;如果重合于永久性故障上,则保护装置加速动作,瞬时切除故障。后加速的配合方式广泛用于35kV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。

6 重合闸闭锁

重合闸闭锁的条件:(1)操作跳闸闭锁重合闸;(2)手合断路器闭锁重合闸;(3)重合闸设定的重合轮次到了后,仍未重合成功,则闭锁重合闸;(4)过负荷、低周、低压减载、断路器失灵、母差动作等保护跳闸时,闭锁重合闸;(5)每个重合轮次的间隔时间内若断路器操作机构未准备好“跳-合-跳”操作循环时,闭锁重合闸;(6)正常运行时断路器的操作气压或液压低于允许值时闭锁重合闸;(7)重合闸装置停用或自检故障时闭锁重合闸;(8)重合闸充电未完成时闭锁重合闸。

7 重合闸的整定原则

7.1 220kV重合闸的整定原则

对于馈供终端变压器的馈电线路,为满足电网稳定的需要,一般要求电源侧采用“三相一次重合闸方式”,即单相故障跳三相,重合三相,重合不成跳三相,相间故障跳三相不重合,受电端重合闸停用。

220kV联络线重合闸时间在优先考虑由运方处提供的最佳重合时间的同时,要满足故障跳闸后的熄弧时间,即三相重合闸不小于0.3s,单相重合闸不小于0.5s。1)运方处提供的最佳重合闸时间,单相重合闸时间为0.8s或0.65～0.7s,均与高频保护配合。当高频保护全停,重合闸停。2)为优化保护逐级配合,并根据运行实践,线路保护延时段保护动作后,三相跳闸不重合,即线路单相重合闸随本线路高频保护同步运行。3)重合闸时间整定为0.8s左右时,若线路故障时高频保护拒动,线路零序保护有可能因躲不过断口电流而导致其健全相跳闸,造成重合

闸失效。4)线路采用双微机保护时,为简化保护与重合闸的配合方式,只启用其中一套重合闸,另一套重合闸不用。

7.2 500kV重合闸整定原则

线路故障时要断开两台开关,在重合时,为减少开关动作次数,缩短永久性故障的切除时间及故障对系统的造成的冲击,规定在保护动作开关跳开两开关后,一台开关的重合闸应先重合,另一台开关的重合闸经一定延时后再重合。500kV重合闸是靠时间整定配合的,即开关跳闸后两开关的重合闸同时启动。边开关仓单相重合闸时间整定为0.7s,中开关仓单相重合闸时间整定为0.7s,并带0.3s延时。

对于3/2开关接线,开关出现非全相运行时,线路不一定非全相,但当线路非全相运行时,开关一定处于非全相运行状态。如果其中一台开关退出运行,则当另一侧开关非全相时,就会导致线路的非全相运行。一般非全相保护可由开关的辅助接点或位置继电器的接点组合而成。

参考文献

[1]国家电力公司华东公司.发电厂集控运行技术问答.中国电力出版社.

[2]孙国凯,霍利民,柴玉华.电力系统继电保护原理.中国水利水电出版社.