技能培训专题-高压输电线路的单相自动重合闸

单相重合闸方式----单相短路跳开故障相,经一定时间重合单相、若不成功再跳开三相的重合方式。•5.3.1单相自动重合闸与保护的配合关系在单相重合闸过程中将产生负序和零序分量，这可能引起保护误动作。为实现对误动作保护的闭锁，在单相重合闸与继电保护相连接的输入端都设N端子和M端子。当断路器被重合而恢复全相运行时，这些保护也立即恢复工作。保护装置和选相元件动作N端子----该端子接入非全相运行中仍然能继续工作的保护。M端子----该端子接入非全相运行中可能误动作的保护。“否”回路----重合闸起动以后利用“否”回路将接入M端的保护跳闸回路闭锁。经“与”门进行单相跳闸，同时起动重合闸合闸回路进行单相跳闸和单相重合跳开三相不进行重合闸单相故障时相间故障时•5.3.2单相自动重合闸的特点•1故障相选择元件对选相元件的基本要求如下：（1）应保证选择性，即选相元件与继电保护相配合只跳开发生故障的一相，而接于另外两相上的选相元件不应动作；（2）故障相末端发生单相短路时，接于该相的选相元件应保证足够的灵敏性。常用的选相元件有：1、电流选相元件；2、低压选相元件；3、阻抗选相元件电流选相元件----在每相上装设一个过电流继电器，其起动电流按照大于最大负荷电流的原则进行整定，以保证动作的选择性。这种选相元件适于装设在电源端，且短路电流比较大的情况，它是根据故障相短路电流增大的原理而动作的。低电压选相元件----用三个低电压继电器分别接于三相的相电压上，低电压继电器是根据故障相电压降低的原理而动作。它的起动电压应小于正常运行时以及非全相运行时可能出现的最低电压。这种选相元件一般适于装设在小电源侧或单侧电源线路的受电侧，因为在这一侧如用电流选相元件，则往往不能满足选择性和灵敏性的要求。其他选相元件----阻抗选相元件、相电流差突变量选相元件等，常用于高压输电线路上，有较高的灵敏度和选相能力，详见3.6数字式距离保护的故障类型判断和故障选相。•2动作时限的选择当采用单相重合闸时，其动作时限的选择除应满足三相重合闸时所提出要求外，还应考虑下列问题：（1）两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性；（2）潜供电流对灭弧所产生的影响。以下图为例说明：潜供电流----指故障相线路自两侧切除后，由于非故障相与断开相间存在有静电（通过电容）和电磁（通过互感）联系，因此在故障点弧光通道中仍流有电流。由于潜供电流的影响，将使短路时弧光通道去游离受到严重阻碍，所以单相重合闸的时间还必须考虑潜供电流的影响。图5-13：C相单相接地时，潜供电流示意图..0CaCbCIII潜供电流IC.a----非故障相A通过A-C间的电容Cac供给的电流；IC.b----非故障相B通过B-C间的电容Cbc供给的电流；IC0----继续运行的两相中由于流过负荷电流，而在C相中产生互感电动势EM，此电动势通过故障点和该相对地电容C0而产生的电流。•3对单相重合闸的评价优点：1）能在绝大多数的故障情况下保证对用户的连续供电，从而提高供电的可靠性。当由单侧电源单回路向重要负荷供电时，对保证不间断地供电更有显著的优越性；2）在双侧电源的联络线上采用单相重合闸，就可在故障时大大加强两个系统之间的联系，从而提高系统并列运行的动态稳定性。对于联系比较薄弱的系统，当三相切除并继之以三相重合闸而很难再恢复同步时，采用单相重合闸就能避免两系统解列。缺点：1）需要有按相操作的断路器；2）需要专门的选相元件与继电器保护相配合，再考虑一些特殊的要求后，使重合闸回路的接线比较复杂；3）在单相重合闸过程中，由于非全相运行能引起本线路和电网中其他线路的保护误动，因此，就需根据实际情况采取措施予以防止。这将使保护的接线，整定计算和调试工作复杂化。•5.3.3输电线路自适应单相重合闸的概念自适应重合闸----指能自动识别故障的性质，在永久性故障时不重合的重合闸。•1单相重合闸期间断开相工频电压分布图5-14a：单相断开后的耦合电路图若将长度为L的线路等值为π型电路，则断开相电压分布如下所示：线路断开相上电容耦合电压为：单位长度上非故障相的感应电压为：0(59)2mymCUUCC0()3(510)xbcmmUIIZIZ对于瞬时性故障，断开相两端相电压为：2222()cos(90)(511)22()cos(90)(512)22anyxyxamyxyxLLUUUUULLUUUUUCm、C0、Zm----单位长度线路的相间、相对地电容、相间互感抗；Θ----功率因数角，电压超前电流为正。•2瞬时与永久性故障的区分当线路发生永久性金属接地短路后，电容耦合电压被短接，线路两端只有感应电压。设接地点距M端的距离为l，则两端电压为：如果使用电压判据，允许任意端合闸的电压Uset可表示为：而要在瞬时故障时重合，两端最小电压即线路空载只有电容耦合电压时，须有：当线路更长、考虑过渡电阻影响等因素时，还可采用电压补偿重合判据：,()(514)amxanxUlUULlU()(||)(515)setrelxsetrelxUKlUUKLlU(516)amanysetUUUU001(517)32mxmrelUClUCCK(518)22relxxKLLUUU将式（5-9）、（5-10）、（5-15）代入它的区分线路长度是电压法的2倍。式中U为断开相测量电压。Uφ相电压，U0x=I0Zm单位长度线路零序互感电压，Krel一般取1.2