第5章自動重合閘第2講

5.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

高壓輸電線路故障特點高壓輸電線路主要為架空線路對于架空線路，發(fā)生單相故障幾率高。高壓輸電線路達(dá)到單相接地故障占總故障的90%以上。其中220kV為92.05%330kV為98%500kV為98.87%單相故障斷開單相，未發(fā)生故障的兩相繼續(xù)運行，然后進(jìn)行單相重合，可大大提供供電的可靠性和系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。15.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

單相重合閘的工作方式單相故障跳閘后，如果線路發(fā)生的是瞬時性故障，則單相重合成功，即恢復(fù)三相的正常運行，如果是永久性故障，則再次切除故障不再進(jìn)行重合，目前一般采用重合不成功時就跳開三相的方式。這種單相短路跳開故障單相經(jīng)一定時間重合單相，若不成功再跳三相的重合方式稱為單相自動重合閘。25.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.1單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系實現(xiàn)單相重合閘的技術(shù)保障保護(hù)具有選相跳閘功能斷路器支持分相操作單相重合期間引起的技術(shù)問題重合期間系統(tǒng)處于非全相運行，會出現(xiàn)零序和負(fù)序分量非全相運行產(chǎn)生的零序和負(fù)序分量會引起的有關(guān)的保護(hù)誤動35.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.1單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系解決措施單相重合期間，閉鎖可能誤動的保護(hù)。N端子：不受非全相運行影響的保護(hù)M端子：非全相運行需閉鎖的保護(hù)45.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（一）故障相選擇元件為實現(xiàn)單相重合閘，首先必須有故障相的選擇元件（選相元件），對選相元件要求：（1）應(yīng)保證選擇性，即選相元件與繼電保護(hù)相配合只跳開發(fā)生故障的一相，而接于另外兩相的選相元件不應(yīng)動作。（2）在故障相末端發(fā)生單相接地短路時，接于該相的選相元件應(yīng)保證足夠的靈敏性。55.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（一）故障相選擇元件常用的選相元件：（1）電流選相元件：在每相上裝設(shè)一個過電流繼電器，啟動電流按躲過最大負(fù)荷電流整定，以保證選擇性；（2）低電壓選相元件：用三個低電壓繼電器分別接于三相的相電壓上，低電壓繼電器是根據(jù)故障相電壓降低的原理而動作的，啟動電壓小于正常運行時最低電壓；（3）阻抗選相元件、相電流差突變量選相元件等：常用于高壓輸電線路上，有較高的靈敏度和選相能力。65.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（一）故障相選擇元件電流選相元件：相電流差突變量選相元件基本原理

接地故障和相間故障的判別：零序電流故障相別的判別：計算相電流差突變量，然后比較大小75.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（一）故障相選擇元件電流選相元件：相電流差突變量選相元件85.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（一）故障相選擇元件電壓選相元件：利用故障后零序電壓，對地電壓、相間電壓的大小實現(xiàn)選相阻抗選相元件：利用6個阻抗元件的阻抗計算結(jié)果實現(xiàn)選相。阻抗元件本身具有選相能力，因為只有相應(yīng)故障環(huán)路上的阻抗測量能反映故障阻抗。一般來說，電流選相元件在大電源端效果好；電壓選相元件在弱饋側(cè)選相效果好；阻抗選相元件一般不單獨使用，而是和距離保護(hù)配合使用。95.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（二）單相自動重合閘動作時間的選擇影響單相重合閘期間故障點絕緣恢復(fù)的特殊因素不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均應(yīng)考慮兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性。潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。潛供電流：單相重合閘期間，健全相與故障相之間由于電場和磁場耦合，將對故障點繼續(xù)提供電流，該電流稱為潛供電流。105.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（三）對單相自動重合閘的評價優(yōu)點：能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電，從而提高供電的可靠性。當(dāng)由單側(cè)電源單回路向重要負(fù)荷供電時，對保證不間斷地供電更有顯著的優(yōu)越性。在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以在故障時大大加強兩個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)并列運行的動態(tài)穩(wěn)定。對于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就能避免兩系統(tǒng)解列。

115.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.2單相自動重合閘的特點（三）對單相自動重合閘的評價缺點：需要有按相操作的斷路器需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊的要求后，使重合閘回路的接線比較復(fù)雜，可靠性低。在單相重合閘過程中，由于非全相運行能引起本線路和電網(wǎng)中其他線路的保護(hù)誤動作，因此，就需要根據(jù)實際情況采取措施予以防止。這將使保護(hù)的接線，整定計算和調(diào)試工作復(fù)雜化。

125.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.3單相自適應(yīng)重合閘常規(guī)重合閘的缺點：

不論故障性質(zhì)（永久或瞬時），常規(guī)重合閘都進(jìn)行重合，如果故障為永久性故障，則重合操作會給系統(tǒng)及電力設(shè)備造成二次沖擊。

單相自適應(yīng)重合閘：能夠自動識別故障的性質(zhì)，在永久性故障時不重合的重合閘稱為自適應(yīng)重合閘。

實現(xiàn)自適應(yīng)重合閘的關(guān)鍵是如何識別故障是永久故障還是瞬時故障135.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.3單相自適應(yīng)重合閘在單相故障被單相切除后，斷開相由于運行的兩相電容耦合和電磁感應(yīng)的作用，仍然有一定的電壓，其電壓大小除與電容大小、感應(yīng)強弱等有關(guān)外，還與斷開相是否繼續(xù)存在接地點直接相關(guān)。

永久性故障時接地點長期存在，斷開相兩端電壓持續(xù)較低；瞬時性故障當(dāng)電弧熄滅后，接地點消失，斷開相兩端電壓持續(xù)較高。145.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.3單相自適應(yīng)重合閘（一）單相重合閘期間斷開相工頻電壓

電容耦合電壓電感耦合電壓155.3高壓輸電線路的單相自動重合閘

5.3.3單相自適應(yīng)重合閘（二）永久故障特征瞬時故障切除故障相后，故障相兩端電壓由電感耦合電壓和電容耦合電壓疊加構(gòu)成永久故障切除故障相后，故障相只包含電感耦合電壓利用這一特征可以構(gòu)成永久故障識別判據(jù)。165.4高壓輸電線路的綜合自動重合閘

綜合自動重合閘

實踐上，在實現(xiàn)單相重合閘時，也總是把實現(xiàn)三相重合閘的問題結(jié)合在一起考慮，故稱它為“綜合重合閘”。在綜合重合閘的接線中，應(yīng)考慮能夠?qū)崿F(xiàn)單相重合閘、三相重合閘或綜合重合閘以及停用重合閘的各種可能性。175.4高壓輸電線路的綜合自動重合閘

綜合自動重合閘實現(xiàn)的基本原則單相接地短路時跳開單相，然后進(jìn)行單相重合，如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。各種相間短路時跳開三相，然后進(jìn)行三相重合。如重合不成功，仍跳開三相，而不進(jìn)行重合。當(dāng)選相元件拒絕動作時，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。對于非全相運行中可能誤動作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖；對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動作時，為防止線路長期出現(xiàn)非全相運行，應(yīng)將其它兩相自動斷開。185.4高壓輸電線路的綜合自動重合閘

綜合自動重合閘實現(xiàn)的基本原則任意兩相的分相跳閘繼電器動作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘。無論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實現(xiàn)重合閘后加速。在非全相運行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除，上述故障如發(fā)生在單相重合閘的脈沖發(fā)出以前，則在故障切除后能進(jìn)行三相重合。如發(fā)生