王茹玉 張治國
摘要:本文從自動重合閘的作用、基本要求、啟動方式、分類以及輸電線路自動重合閘的不同類型、與繼電保護的配合方式等方面著手,充分闡述了自動重合閘在電力供應系統中的重要性。為保障電力系統的正常供應起著舉足輕重的作用。
關鍵詞:自動重合閘;基本要求;分類;啟動方式
1 概述
當供電系統中由于某些原因,引起繼電保護裝置動作帶動斷路器跳閘后,經過設定的動作時限,能夠使斷路器重新自動合閘的裝置,叫做自動重合閘裝置,簡稱AAR。
電力和牽引供電系統的長期運行經驗表明,架空式線路中的故障大多數是瞬時性、自消性的故障。例如:雷電引起的絕緣子表面閃絡、線路對樹枝放電、大風天氣引起的導線短時碰線、通過鳥類身體的放電等各種各樣的原因引起的短路等。以上所列的這些情況下只需將斷路器重新合上即可恢復供電,故障也可自行消除。如果通過人工操作斷路器,不僅效率低,而且耽誤時間,采用自動重合閘可獲得良好的效果。
1.1 自動重合閘的作用
(1)提高了供電系統的可靠性和穩定性,極大的縮短了供電線路的停電時間、減少了線路的停電次數。
(2)高壓輸電線路上應用自動重合閘,可以提高供電系統并列運行的穩定性,避免輸電線路供電不平衡導致的電網供電波動和感應電能。
(3)經濟方面可以節省投資維持正常的供電帶來較大的經濟效益。
(4)對斷路器本身結構問題引起的錯誤動作,可以起糾正作用。
任何事物的影響都是兩面的,鑒于自動重合閘的特點,為供電系統提供了便利和良好的經濟效益。但如果重合于永久性故障會帶來一些不利的影響:
(1)使電力系統再次受到故障的沖擊影響。
(2)斷路器二次滅弧條件惡劣,對滅弧機構要求較高。因為斷路器要在兩次很短的時間內完成兩次滅弧,滅弧機構的性能會下降,二次滅弧會受到很大程度的影響。
1.2 對自動重合閘的基本要求
(1)不管斷路器是由于繼電保護動作或者其它自身原因跳閘后,自動重合閘裝置都應可靠動作,使斷路器重新合閘。
(2)自動重合閘啟動次數應符合要求,即自動重合閘只啟動一次。
(3)手動控制操作或遙控分閘斷路器后,自動重合閘不應啟動,方便對斷路器進行檢修或遠程操作。
(4)優先采用位置不對應啟動方式,即SA與斷路器實際位置不對應啟動,SA在合后位置而斷路器在斷開位置,以此作為自動重合閘的啟動條件。
(5)自動重合閘的動作時限應設置合理,要求即能縮短停電時間,又能保證斷路器滅弧結構為下次滅弧提供了條件,滅弧室恢復了二次滅弧,能夠保證設備下次動作的可靠性。
(6)應考慮自動重合閘和繼電保護間的相互配合,方便加速切除故障。
(7)雙側電源線路自動重合閘中除滿足以上要求外,還需考慮無壓和同步檢查。
1.3 啟動方式
(1)位置不對應啟動:所謂位置不對應啟動是指控制開關SA與斷路器實際位置不對應。即SA在合后位置而斷路器實際在斷開位置,以此作為自動重合閘的啟動條件。
(2)保護啟動:所謂保護啟動是指繼電保護啟動發出跳閘命令后自動重合閘啟動。檢測繼電保護裝置的狀態作為自動重合閘啟動的條件。
1.4 分類
自動重合閘的分類主要包括以下:
(1)單相自動重合閘:用于保護單相故障問題,某一相出現故障相應的斷路器跳閘,重合閘啟動該單相斷路器。
(2)三相自動重合閘:當線路中不論是某一相還是三相都出現故障時,保護裝置同時斷開三相供電,隨后三相自動重合閘都啟動。任何故障都是同時跳開三相啟動三相。
(3)綜合自動重合閘:綜合了單相和三相自動重合閘的特點。單相故障跳開單相,重合于瞬時故障恢復正常,重合于永久故障斷開三相。
(4)自動重合閘的停用:由于某些斷路器自身故障或者人工操作斷路器的情況,自動重合閘退出運行。
2 輸電線路自動重合閘
2.1 單側電源線路自動重合閘
主要位置不對應啟動,即控制開關與斷路器實際位置不對應,作為自動重合閘的啟動條件。由于采用單側電源供電方式,不用考慮雙側電源的同步問題,發生跳閘后自動重合閘啟動即可。
2.2 雙側電源線路自動重合閘
雙側電源線路供電系統中,除應滿足單側電源線路自動重合閘的條件外,還需考慮以下兩點:
(1)檢無壓:當線路發生故障時,必須保證兩側的斷路器都跳閘,即故障點供電發生中斷,簡稱無壓或失壓檢查。
(2)檢同步:當一側自動重合閘啟動后若供電恢復則是瞬時性故障另一側自動重合閘啟動,若發生二次跳閘則是永久性故障,另一側自動重合閘不啟動。簡稱為同步檢查。
2.3 重合閘與保護的配合
自動重合閘與繼電保護的配合主要有以下兩種方式:
(1)前加速:當被保護線路發生故障時,繼電保護裝置在自動重合閘之前啟動,不按規定動作時限動作,保護帶動斷路器跳閘,然后滿足自動重合條件,自動重合閘啟動,如果重合閘失敗,再按動作時限動作。即后檢查故障類型。
特點:前加速優點是第一次跳閘動作快時間短,能夠迅速短時間切除故障。所用設備少、簡單經濟。缺點是第一次跳閘是無選擇性的,沒有故障判斷,如果是永久性故障,會擴大停電范圍,造成較大的影響。
(2)后加速:當被保護線路發生故障時,繼電保護裝置在自動重合閘之前啟動,先按規定動作時限動作,保護帶動斷路器跳閘,然后滿足自動重合條件,自動重合閘啟動,如果重合閘失敗,則立即跳閘,不按規定時限動作。即先檢查故障類型。
特點:與前加速特點相反。第一次跳閘是有選擇性的,不會擴大停電范圍,再次切除故障時限短,利于系統的運行的穩定性。缺點是為了滿足第一次的動作時限選擇,需要給每個斷路器上裝設單獨重合閘,結構較為負責,成本高。
參考文獻:
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作者簡介:王茹玉(1987),女,陜西人,本科,講師,主要從事電學方面的教學及科研工作。