論自動重合閘和繼電保護(hù)的配合

摘 "要：在電力系統(tǒng)中，自動重合閘和繼電保護(hù)的配合工作，在很多情況下能夠使故障加速切除，供電可靠性得到了很大地提高，對保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起著十分重要的作用。目前在電力系統(tǒng)中，自動重合閘和繼電保護(hù)配合方式主要有重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種。本文主要對上述配合方式進(jìn)行討論，指出了它們的優(yōu)、缺點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)配合的方法， 進(jìn)而明確了它們在電力系統(tǒng)中的適用場合。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動重合閘;繼電保護(hù);

文章編號：1674-3520（2014）-11-00-01

引言

電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路故障大多數(shù)是瞬時性故障，比如樹枝或鳥類等物掉落在導(dǎo)線上引起的短路、由大風(fēng)引起的短時碰線、雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)等，在線路被繼電保護(hù)迅速動作使斷路器跳閘后，故障點(diǎn)的絕緣水平能夠自行恢復(fù)，故障也隨即消失。此時，如果把斷開的線路斷路器重新閉合，就可以使供電恢復(fù)正常，從而使供電的可靠性得到了大大地提高。操作人員手動合閘，也可以實(shí)現(xiàn)上述功能，但由于停電時間較長，用戶電動機(jī)大多已停止旋轉(zhuǎn)，所以其效果不顯著。為此在電力系統(tǒng)中采用了自動重合閘（ARD）裝置，即能自動迅速地將斷開的線路斷路器重新合閘的一種裝置。

一、對輸電線路自動重合閘裝置的基本要求

（一）重合閘的起動方式。在斷路器正常跳閘時，重合閘應(yīng)閉鎖;事故跳閘時，重合閘應(yīng)能起動。為了區(qū)分正常跳閘和事故跳閘，一般有保護(hù)起動和不對應(yīng)起動兩種起動方式。

1、保護(hù)起動方式。這種起動方式是利用線路保護(hù)動作于斷路器跳閘的同時，使自動重合閘裝置起動。它對斷路器誤跳閘不能起糾正作用，適用于遙控的線路。

2、不對應(yīng)起動方式。這種起動方式是指斷路器在“跳后”位置，而控制開關(guān)在“合后”位置，兩個位置是不對應(yīng)的，表明斷路器誤動作或者因繼電保護(hù)動作而跳閘，重合閘裝置起動。該起動方式適用于有人值班就地控制的變電所或者水電廠，不適用于遙控場合。

（二）在正常跳閘時，應(yīng)將自動重合閘裝置閉鎖。其中：由操作人員通過遙控裝置或手動操作將斷路器斷開時，重合閘不應(yīng)起動;按頻率自動減負(fù)荷裝置動作使斷路器跳閘后，應(yīng)將重合閘閉鎖;當(dāng)投入斷路器時，如果線路上有故障，隨即被繼電保護(hù)將其斷開時，重合閘不應(yīng)起動;橋形接線的主變差動保護(hù)或母線保護(hù)動作使斷路器跳閘，因不屬于線路故障，所以重合閘裝置也應(yīng)該閉鎖。

（三）動作次數(shù)應(yīng)和預(yù)先的規(guī)定相符合。如一次自動重合閘就只應(yīng)該動作一次，若重合于永久性故障而再次使斷路器跳閘后，ARD裝置不應(yīng)該再次動作;對于二次自動重合閘就應(yīng)動作兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙l后，則不應(yīng)再次動作。

（四）動作后應(yīng)能夠自動復(fù)位，為下一次動作做好準(zhǔn)備。重合閘裝置在輸電線路運(yùn)行的時候應(yīng)能方便退出或進(jìn)行完好性試驗(yàn)，動作后應(yīng)發(fā)出信號。

（五）動作時間應(yīng)盡可能地短些。繼電保護(hù)動作將故障切除以后，在滿足故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)以及斷路器的操作機(jī)構(gòu)已經(jīng)準(zhǔn)備好重合的前提下，重合閘裝置應(yīng)盡快發(fā)出重合閘脈沖，以縮短停電時間。

二、自動重合閘和繼電保護(hù)的配合

在電力系統(tǒng)中，自動重合閘應(yīng)和繼電保護(hù)配合，以便加快故障的切除、提高供電的可靠性，在某些情況下還可以使繼電保護(hù)得到簡化，使系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行得到保證。目前，自動重合閘和繼電保護(hù)配合的方式有重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種。

（一）重合閘前加速保護(hù)

1、工作原理。重合閘前加速保護(hù)是指當(dāng)輸電線路上發(fā)生故障的時候，靠近電源側(cè)的保護(hù)首先無選擇性地瞬時動作，跳開靠近電源側(cè)的斷路器，而后再借助重合閘來糾正這種無選擇性的動作。

2、前加速保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合

2.1優(yōu)點(diǎn)。（1）能夠快速地將瞬時性故障切除，有可能避免瞬時性故障發(fā)展成永久性故障，從而使重合閘的成功率得到了提高;（2）使用設(shè)備少，只需要裝設(shè)一套自動重合閘裝置，簡單、經(jīng)濟(jì)。

2.2缺點(diǎn)。（1）裝有重合閘裝置的斷路器QF1的工作條件惡劣，動作次數(shù)過多，縮短了該斷路器的使用壽命。若自動重合閘裝置或者斷路器QF1誤動或者拒動，則將使停電范圍擴(kuò)大，甚至在最后一級線路上的故障，也有可能造成全線停電;（2）重合于永久性故障的時候，再次將故障切除的時間可能較長。

2.3適用場合。重合閘前加速保護(hù)主要適用于35kV以下的發(fā)電廠或變電所引出的直配線路上，以便快速地將故障切除，進(jìn)而保證母線電壓。

（二）重合閘后加速保護(hù)

1、工作原理。重合閘后加速保護(hù)是指當(dāng)輸電線路上發(fā)生故障的時候，保護(hù)首先有選擇性的動作跳閘，之后自動重合閘動作使跳閘的斷路器閉合。如果重合于永久性故障，則加速保護(hù)動作，使故障瞬時被切除。

要實(shí)現(xiàn)重合閘后加速保護(hù)，則需要在每條輸電線路上裝設(shè)有選擇性的保護(hù)和自動重合閘裝置。

2、后加速保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合

2.1優(yōu)點(diǎn)（1）第一次有選擇性地將故障切除，不會擴(kuò)大停電的范圍;（2）重合于永久性故障，仍然能夠快速、有選擇性地切除故障;（3）和前加速保護(hù)相比，后加速保護(hù)在使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷條件及運(yùn)行方式的限制。

2.2缺點(diǎn)：（1）每條輸電線路上都需要裝設(shè)一套自動重合閘，和前加速保護(hù)相比較為復(fù)雜;（2）第一次故障保護(hù)動作帶有時限，當(dāng)主保護(hù)拒動，而后備保護(hù)跳閘時，時間較長，因而也影響了自動重合閘的動作效果。

2.3適用場合：在35kV以上的網(wǎng)絡(luò)中，通常都裝設(shè)有性能較好的保護(hù)，第一次有選擇性的跳閘延時不會很長（瞬時或帶一個Δt延時）。另外，在高電壓網(wǎng)絡(luò)中，一般不允許保護(hù)無選擇性動作而后用重合閘來糾正。因此重合閘后加速保護(hù)在35kV以上的網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用。

三、結(jié)束語

自動重合閘裝置與繼電保護(hù)的配合在輸電線路上的被廣泛采用，加快故障的切除，使輸電線路的供電可靠性和穩(wěn)定性得到了提高，暫緩了一些雙回線路的架設(shè)，節(jié)約了成本。通過自動重合閘裝置對斷路器自身誤動的糾正作用，減少了很多因斷路器本身的缺陷而造成的損失。自動重合閘裝置的成本較低，但其經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。