自動(dòng)重合閘(auto-reclosing)
廣泛應(yīng)用于架空線輸電和架空線供電線路上的有效反事故措施(電纜輸、供電不能采用)。即當(dāng)線路出現(xiàn)故障,繼電保護(hù)使斷路器跳閘后,自動(dòng)重合閘裝置經(jīng)短時(shí)間間隔后使斷路器重新合上 。大多數(shù)情況下,線路故障(如雷擊、風(fēng)害等)是暫時(shí)性的,斷路器跳閘后線路的絕緣性能(絕緣子和空氣間隙)能得到恢復(fù),再次重合能成功,這就提高了電力系統(tǒng)供電的可靠性。少數(shù)情況屬永久性故障,自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后靠繼電保護(hù)動(dòng)作再跳開,查明原因,予以排除再送電。一般情況下,線路故障跳閘后重合閘越快,效果越好。重合閘允許的最短間隔時(shí)間為0.15~0.5秒 。線路額定電壓越高,絕緣去電離時(shí)間越長(zhǎng)。自動(dòng)重合閘的成功率依線路結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、氣象條件、主要故障類型等變化而定。據(jù)中國(guó)電力部門統(tǒng)計(jì),一般可達(dá) 60%~90%。用電部門的另一種廣泛應(yīng)用的反事故措施是備用電源自動(dòng)投入,通常所需時(shí)間為0.2~0.5秒。它所需投資不多而維持正常供電帶來的經(jīng)濟(jì)效益甚大。
自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用
自動(dòng)重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,架空線路絕大多數(shù)的故障都是"瞬時(shí)性"的,永久性的故障一般不到10%。因此,在由繼電保護(hù)動(dòng)作切除短路故障后,電弧將自動(dòng)熄滅,絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動(dòng)恢復(fù)。因此,自動(dòng)將斷路器重合,不僅提高了供電的安全性和可靠性,減少了停電損失,而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)水平,增大了高壓線路的送電容量,也可糾正由于斷路器或繼電保護(hù)裝置造成的誤跳閘。所以,架空線路要采用自動(dòng)重合閘。
自動(dòng)重合閘的主要作用:
(1)大大提高供電的可靠性,減少線路停電的次數(shù),特別是對(duì)單側(cè)電源的單回線路尤為顯著;
(2)在高壓輸電線路上采用重合閘,還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性;
(3)在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中,有些情況下由于考慮重合閘的作用,即可以暫緩架設(shè)雙回線路,以節(jié)省投資;
(4)對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘,也能起糾正的作用。
對(duì)于重合閘的經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)該用無重合閘時(shí),因停電而造成的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失來衡量。由于重合閘裝置本身的投資很低,工作可靠,因此,在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。
但事物都是一分為二的,在采用重合閘以后,當(dāng)重合于永久性故障時(shí),它也將帶來一些不利的影響,如:
(1)使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊;
(2)使斷路器的工作條件變得更加嚴(yán)重,因?yàn)樗诤芏痰臅r(shí)間內(nèi),連續(xù)切斷兩次短路電流。這種情況對(duì)于油斷路器必須加以考慮,因?yàn)樵诘谝淮翁l時(shí),由于電弧的作用,已使油的絕緣強(qiáng)度降低,在重合后第二次跳閘時(shí),是在絕緣已經(jīng)降低的不利條件下進(jìn)行的,因此,油斷路器在采用了重合閘以后,其遮斷容量也要有不同程度的降低(一般降低到80%左右)。因此,在短路容量比較大的電力系統(tǒng)中,上述不利條件往往限制了重合閘的使用。
對(duì)自動(dòng)重合閘裝置的基本要求
(1)正常運(yùn)行時(shí),當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其它原因而跳閘后,自動(dòng)重合閘裝置均應(yīng)動(dòng)作。
(2)由運(yùn)行人員手動(dòng)操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí),自動(dòng)重合閘不應(yīng)起動(dòng)。
(3)繼電保護(hù)動(dòng)作切除故障后,自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖。
(4)自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。
(5)自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作 ,以便加速故障的切除。
(6)在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí),重合閘應(yīng)滿足同期合閘條件。
(7)當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí),應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。
自動(dòng)重合閘裝置分類及運(yùn)用
一般的來說自動(dòng)重合閘裝置分為四種狀態(tài):?jiǎn)蜗嘀睾祥l、綜合重合閘、三相重合閘、停用重合閘
單相重合閘作用及運(yùn)用范圍
110kV及以上線路大多采用三相一次重合閘,根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)110kV以上的大接地電流系統(tǒng)的高壓架空線路上,短路故障中70%以上是單相接地短路,特別是220kV以上的架空線路,由于線間距離大,單相接地故障甚至高達(dá)90%左右。在這種情況下,如果只把發(fā)生故障的一相斷開,然后再進(jìn)行單相重合閘,而未發(fā)生故障的兩相在重合閘周期內(nèi)仍然繼續(xù),就能大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此,在220kV以上的大接地電流系統(tǒng)中,廣泛采用了單相重合閘。
一般在220kV及以下電壓?jiǎn)位芈?lián)絡(luò)線、兩側(cè)電源之間相互聯(lián)系薄弱的線路(包括經(jīng)低一級(jí)電壓線路弱聯(lián)系的電磁環(huán)網(wǎng)),特別是大型汽輪發(fā)電機(jī)組的高壓配出線路。
綜合重合閘作用及運(yùn)用范圍
當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí)采用三相重合閘方式。
一般在允許使用三相重合閘的線路,但使用單相重合閘對(duì)系統(tǒng)或恢復(fù)供電有較好效果時(shí),可采用綜合重合閘方式。
三相重合閘作用及運(yùn)用范圍
三相重合閘,是指不論在輸、配電線上發(fā)生單相短路還是相間短路時(shí),繼電保護(hù)裝置均將線路三相斷路器同時(shí)跳開,然后啟動(dòng)自動(dòng)重合閘再同時(shí)重新合三相斷路器的方式
一般的在線路兩側(cè)分別為電源與用電戶,相互聯(lián)系較強(qiáng)的線路采用三相重合閘