輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的應(yīng)用分析

● 湖南·國網(wǎng)新寧縣供電公司 李 斐

根據(jù)對我國電網(wǎng)線路保護的重合閘動作成功率統(tǒng)計，有10%故障為永久性故障。如果在單相故障被切除后，能夠判別是永久性的還是瞬時性的，并且在永久性故障時閉鎖重合閘，就可以避免重合于永久性故障時的不利影響。這種能自動識別故障性質(zhì)，在永久性故障時不重合的重合閘稱為自適應(yīng)重合閘。

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，其電壓的大小除與電容的大小和感應(yīng)的強弱有關(guān)外，還與斷開相是否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；瞬時性故障當電弧熄滅后，接地點消失，斷開相兩端電壓持續(xù)較高；據(jù)此可以構(gòu)成電壓判據(jù)的永久與瞬時故障識別元件，根據(jù)永久與瞬時故障的其他差別，還可以構(gòu)成電壓補償、組合補償?shù)茸R別元件。

1 單相重合閘期間斷開相工頻電壓分布

單相故障單相切除后的三相線路等值電路如圖1所示，三相間有相間耦合電容Cm和相地耦合電容C0以及相間互感Lm。

圖1 （a）單相斷開后的耦合電路圖 (b)單相斷開后電壓分布圖

根據(jù)電路的基本知識，可求得線路斷開相上的電容耦合電壓為

式中，CM、C0分別為單位長度線路的相間、相對地的電容。

單位長度上的非故障相的感應(yīng)電壓為

式中，zm為單位長度線路的相間互感抗。

如果將長度為L的線路等值為圖1（a）電路，則斷開相電壓分布如圖1（b）所示，其中電容耦合電壓與線路長度無關(guān)，并與線路感應(yīng)電壓相位差約90°，感應(yīng)電壓與線路長度、零序電流成正比，兩端感應(yīng)電壓各為線路全長感應(yīng)電壓的一半。……