超高压输电线路自动重合闸技术分析.doc

超高压输电线路自动重合闸技术分析张艳秋，孟为民，陶 磊（盐城供电公司，江苏 盐城 224000）摘 要：从提高整个电网的安全稳定运行水平出发，文章着重探讨超高压输电线路自动重合闸技术。关键词：超高压输电线路；自动重合闸技术中图分类号：TM723文献标识码：A文章编号：1006-8937（2010）03-0020-02EHV transmission line automatic reclosing technical analysisZHANG Yan-qiu, MENG Wei-min,TAO Lei(Yancheng Power Supply Company,Yancheng,Jiangsu 224000,China)Abstract: From the increased sec urity and stability throughout the network operation level departure, this article focuses onthe auto-reclosing EHV transmission line technology.Keywords：EHV transmission lines; automatic reclosing technology为提高整个电网的安全稳定运行水平，提高经济效益，大电网的主干线路将采用超高、特高压线路。大量的 超高压、特高压输电线路被规划建设和陆续投入运行，截止至 2002 年底，全国的 500 kV 输电线路已经达到了 199条，总长 34 939 km。我国自行研发、设计和建设的具有自 主知识产权的 1 000 kV 交流输变电工程晋东南南阳荆门特高压试验示范工程正式投入运行，这是目前世界 上运行电压最高、输送能力最大，代表国际输变电技术最 高水平的特高压交流输变电工程，标志中国电网登上了国际高压输电技术的巅峰。超高压线路在整个电网中地 位很重要，因此对超高压线路的继电保护提出了很高的要求。早期的超高压线路保护完全依赖于进口设备，近十 几年来，国内自行研制的微机超高压线路保护装置陆续投入运行，并取得了不错的效果，随着我国输变电技术向 着超高压、特高压发展，对继电保护系统也提出了更高的要求。高压、特高压输变电技术有着输送容量大、系统稳 定要求高、电磁环境恶劣、时间常数长、TA 饱和严重等特 点，如何使自动重合闸装置适应这种变化，使动作时间更快，与继电保护配合更加安全、可靠，是需要研究和解决 的新课题。由于在 3/2 开关接线情况下，每条线路对应两台开 关，线路故障时同时跳开两台开关，而重合时开关无需同时合闸，以减少开关重复动作的几率，这就使开关的重合 闸及其配合显得比较复杂，尤其在部分变电所中，对同一 串的开关配置了不同厂家的保护装置，自动重合闸与继电保护的配合问题就更显得突出。超高压电网系统有如下特点1：电压等级高，地位重要，提高电能质量和供电可靠 性。线路发生单相故障几率大，多采用单相重合闸，不 会出现非同期合闸，对系统冲击小。超高压电网具有远距离、大容量、低损耗输电，降 低电力成本。有利于我国水电、火电、核电、可再生能源的基地 的大规模集约化和更大范围的能源资源优化配置，保障国家能源安全和电力可靠供应创造了条件。自动重合闸接线基本要求2根据电网的性质及主接线方式，自动重合闸接线应遵循以下基本要求：自动重合闸装置可按控制开关位置与断路器位置 不对应的原理起动，对综合重合闸装置，宜采用实现由保 持同时起动的方式。用控制开关或通过摇控装置将断路器断开，或将 断路器投入于故障线路上，而随即由保持动作将其断开 时，自动重合闸装置均不应动作。自 动 重 合 闸 装 置 应 具 备 接 收 外 来 闭 锁 信 号 的 功 能，当闭锁情况发生时不应重合。在任何情况下，包括装置本身的元件损坏，以及继 电器触点住或拒动，自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定(如一次重合闸只应动作一次)。对 3/2 断路器接线中的两个线路断路器的重合向 而言，应先分后重合，只有当优先重合的这个断路器的重 合闸重合成功后，才允许滞后重合的这个断路器的重合 闸继续重合，否则，优先重合闸应闭锁滞后重合闸重合。1超高压电网系统特点收稿日期：2009 - 12 - 05三相跳闸不重合；相间故障，三相跳闸不重合。自动重合闸装置动作时限要求36提高超高压输电线自动重合闸成功率的方法自动重合闸装置的动作时限应符合下列要求：对单侧电源线路上的三相重合闸装置，其时限应 大于下列时间：故障点灭弧时间(计及负荷侧电动机反馈对灭弧时间的影响)及周围介质去游离时间；断路器及操作机构复归原状，准备发再次动作的时间；对双侧电源的三相和单相重合闸装置或单侧电源 的单相重合闸装置，其时限除应考虑上述要求外，还应考虑线路两侧继电保护以不同时限切除故障的可能性，及 潜供电流对灭弧的影响。对超高压输电线运行情况的统计结果表明，两相和三相短路(包括接地在内)约占输电线故障的 2030。虽然相间故障在短路故障中所占比例较小，但三相重合 于永久故障对系统安全稳定运行和设备冲击所带来的危 害比单相重合于永久故障更为严重。为了避免在三相自动重合闸时重合于永久故障，在对带并联电抗器补偿的 超高压线路发生短路故障三相跳闸后哲态过程分析的基础上，提出了在三相自动重合闸过程中判别永久故障的 方法，为适应三相自动重合闸提供了理论依据和实现技 术，为提高供电的可靠性，单相接地故障多采用单相自动重合闸。在超高压输电系统中，用星形连接的三相电抗器 中性点经小电抗器接地的方式来改善单相自动重合闸的条件。这是因为若线路上某相发生对地短路故障，则该相 的断路器切断故障。由于线间存在着互感和耦合电容，会将非故障相上负载电流部分地通过电磁感应和静电捅合 到被切除的故障相上，而且因系统中性点直接接地，则在接地故障末消除之前，故障点仍流过电流潜供电流， 潜供电流对灭弧产生影响，由于此电流的存在，将使短路 时弧光通道去游离受到严重阻碍，而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功。若 潜供电流值较大时，潜供电流增加了故障点自动熄弧的困难，它将使重合闸失败。因此，在线路上用星形连接的 三相电抗器中性点经小电抗接地的方式，可补偿线间闲合电容和相对地电容，削减潜供电流，让故障点迅速熄 弧，自动重合成功。单相重合闸采取相应措施4当采用单相重合闸装置时，应考虑下列问题，并采取相应措施：重合闸过程中出现的非全相运行状态，如有可能 引起本线路或其他线路的保护装置误动作时，应采取措施予以防止。如电力系统不允许长期非全相运行，为防止断路 器一相断开后，由于单相重合闸装置拒绝合闸而造成非 全相运行，应采取措施断开三相，并应保证选择性。5自动重合闸运行方式目前电力系统中的自动重合闸运行方式3：1PH：单相 重合 闸位 置，在 此 位 置 时 ，保 护 单 相 跳 闸时由重合闸实行一次单相重合闸，三相永久跳闸，不重合闸；3FH：三相 重合 闸位 置，在 此 位 置 时 ，任 何 故 障 均 由保护实行三相跳闸，由重合闸实行一次三相重合闸；1+3PH：综合 重合 闸位 置，在 此位置 时，保 护 单 相跳闸时由重合闸实行一次单相重合闸，其它类型的故障 三相跳闸，重合闸实行一次三相重合闸；0：重台闸停用位置，在此位置时，任何故障均实行 三相水久跳闸，不重合。超高压电网 500 kV 系统一般使用单相重合闸方式： 线路单相故障，单相跳闸单相重合，重合于永久性故障时参考文献：1 GB/T14285-2006,继电保护和安全自动装置技术规程S.2 倪腊琴,普和平,倪伟.500 kV 变电站值班人 员技 能培 训教材R.南京：华东电力培训中心,2008.file:/D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txtAppliance Error (configuration_error)Your request could not be proc