【重合闸装置与继电保护的配合设计2900字】

32重合闸装置与继电保护的配合设计电力系统中继保和重合闸的关系非常密切，通过重合闸装置与继保之间的关系相互作用，使得线路上的故障能够被迅速切除，目前二者之间的配合方式主要是分为两种，自动重合闸前加速保护和自动重合闸后加速保护。1.1自动重合闸前加速保护在多段串联的辐射形的电网中，多数使用的是前加速保护，只在与电源距离近的一段线路上安装使用。图7重合闸前加速保护配置示意图如图7所示，图中各个线路上均装设有过电流保护，他们是依据阶梯型原则去确定动作时限的。AB段上的保1由于其距离电源最近其动作时限也是最长的，为了缩短消除故障的时间，通常在QF1上不仅需要装设过电流保护，还需要装设能保护到尾部线路的速断装置，这样以来无论是哪里的线路发生故障QF1都能迅速切断，如果发生的是瞬时性故障的话，则QF1重合后线路正常运行，而要是永久性故障的话，QF1闭合以后另外线路上的过电流保护也会切断线路保证安全。（1）前加速保护的特点1）能够快速切除瞬时性故障，使故障不至于成为永久性的，提高线路恢复正常运行的成功率；2）能保证重要用电客户的母线电压在0.6~0.7倍额定电压以上，提高客户用电质量；3）所用设备不多，只需要在距电源进的线路上装设一套，简答，节约。4）如果重合于永久性故障，第二次切除所需的时间会比较长。5）如果重合闸装置或装有重合闸线路的断路器拒绝合闸，会导致停电范围增加，甚至在最后一段线路也会发生故障，最终使得全部停电。1.2自动重合闸后加速保护重合闸后加速保护通常也叫做“后加速”，就是当线路第一次故障时保护有选择性动作，再进行重合，若是遇到永久性故障，断路器合闸后再加速保护动作，在很短时间内切除故障。它主要时用于35kV以上电压等级的电网当中，图8重合闸后加速作原理图如图8所示其中多处均置有多级保护，若是k点短路，k’点是属于靠进线路末端的，保护1断，这是因为距离保护，也有可能是因为零序保护的2段经过一段时间后再切除的，这样一来，保1中的2段就能够在短时间内跳，故障因此更加迅速的被消除。（1）重合闸后加速保护特点1）第一次跳闸的动作，它是有选择性的，不会扩大停电范围。最重要的是，在一些重要的高压电网中，保护往往是不允许随意动作的，然后用重合闸来纠正它；2）使得第二次切除永久性故障所需的时间大大降低，使得系统并列运行稳定性大大提高；3）后加速不受负载条件和网络结构的限制。4）后加速保护的缺点之一是要求每个断路器配备一套重合闸，这比前加速保护更复杂；2）首次消除故障有延时的可能性。1.3220kV~500kV线路单相自动重合闸和继保之间关系在220kV～500kV输电线路中，由于线路间距大、松，发生的故障大部分都是单相接地短路。这个时候要是我们选择任意一相切断而其他的处于正常运行工作状态的话，就可以继续工作。如果线路产生的故障类型为瞬时性，单相重合闸能够正常运行，即三相恢复原来的状态，故障消除。当故障类型为永久性，将会再一次的被消除，且不会重合闸。如果普遍采用的重合闸方式无效，就采用三相跳闸方式。如上所述，单相自动重合闸的方式是当发生单相短路时，故障单相跳闸，缓冲后再重合，如果不能重合，则三相再跳。1.1.1单相重合闸与继保的配合由于受到继电保护工作装置性能的影响，往往造成在对线路进行保护工作时存在某些方面的缺陷。在其正常工作中，继电保护装置也不触发，而当电路发生故障需要启动保护时，继电保护装置只能对其保护的位置进行保护。同时，在故障时需要对跳闸信号进行识别，但继电保护装置对此不能做出有效的识别，因此需要相应的故障选相和判别元件来实现其功能。如图9所示为选项元件与重合闸回路的配合框图。图9选项元件配合重合闸回路图保护装置和选项元件动作后，“与”门单项跳闸，重合闸回路将会在这时候启动。如果判断出的故障属于不同相之间的故障信息，则继电保护保护装置主动及时将三相跳开，在三相跳开一段时间后其会进行自动合闸操作，若此时发生的故障为三相电源中的某一相与大地端短路造成的单相接地故障，则继电保护装置会进行单相的重合，断开故障相。但由于发生故障时往往都是不对成的故障现象，促使输电线路中出现不同相序的分量，造成线路其他保护措施得到错误信号，产生错误动作。为了尽可能的避免这种情况的发生，需要在线路非全相工作的时间不长于继电保护装置的整定保护时间，因此发生单项重合闸动作保护时可以尽可能使其他保护装置不发生误操作现象。1.1.2自动重合闸方式的选择（1）相较于传统上的单相重合闸，在220kV的高压输电线路中往往采用三相重合闸的形式。其工作原理主要是通过对线路电压进行检测，若该线路检测某一侧无电压则其余侧检测是否与母线中的电压同步。当A、B、C三相中某一相发生接地故障时，此时三相重合闸系统调后重新合闸，只有输电线路出现永久性的故障才能迫使三相再次跳闸。（2）单相重合闸能够正常工作的线路也有要求，线路的电压等级必须为300KV或500KV，单相重合闸在某一情况下也同样可以使用，即在200KV的输电线路中，其中线路中并联的数不能比3还低。要想让单相重合闸处于运动时还仍旧可以正常工作，其中一个必要条件就是得有选相元件，处于这种情况下的选相元件得具有选择性，换句话说便是与继电保护相结合，出现故障的那一相需要被忽略，剩下的没有关系的两相需要保持最初的形态；当故障在末端出现并且是单相接地的情况下时，其中灵敏性是非常重要并且不可缺少的，1.1.3重合闸与继电保护配合时整定需符合的基本要求（1）开始运行时，任何一种种类的保护都要在故障时能够迅速地进行跳闸动作，还要保证稳定性强。（2）当线路在进行重合闸时继电保护要在每一时刻都保持正常运行，而且在这一段时间内不论发生什么类型的线路问题，保护都要能够迅速对线路问题进行保护。（3）当距离较近的线路出现问题并且处于后加速这一段时间内，这种情况下线路会跳开三相并且是无选择的状态下，这需要他的动作规模极大的变短，只有这样原先对保护的期望才能达到。（4）如果要一条线路上进行重合闸操作，那么必须要让速动保护先开始运行，而且要在这些动作完成后三相断开。1.1.4单相重合闸的线路零序电流保护的整定计算（1）零序电流保护1段1），得出结果方法如下（1.1）其中——代表的可靠系数的大小；——代表的是位于线路尾端最大零序电流的值2），我们可以使用下式子算出（1.2）——代表的是在不是全相下的最大零序电流的值的大小，如图10所示图10算出I0F的的方式图（2）零序电流保护2段1）与相邻线路纵联保护联系，，计算方法如下所示（1.3）其中——代表的是分支系数的大小2）相邻路段不是全相运行的零序电流保护1段，我们能够通过下式得出结果（1.4）3），可以采用以下公式代入获得（1.5）（3）零序电流保护3段1）与紧挨着的线路相互联系的零序电流保护2段，我们也可以从下面的式子得出结果（1.6）2）在尾端的接地故障的灵敏度我们不能忽视，具体的计算方式如下式（1.7）其中——代表的就是灵敏系数的值表2灵敏系数3）相近之间线路联系的零序电流保护3段，可以从下式得出结果（1.8）（4）零序电流保护4段：1）如果线路在阻值很大的路段发生