王茹玉 張治國(guó)
摘要:本文從自動(dòng)重合閘的作用、基本要求、啟動(dòng)方式、分類以及輸電線路自動(dòng)重合閘的不同類型、與繼電保護(hù)的配合方式等方面著手,充分闡述了自動(dòng)重合閘在電力供應(yīng)系統(tǒng)中的重要性。為保障電力系統(tǒng)的正常供應(yīng)起著舉足輕重的作用。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)重合閘;基本要求;分類;啟動(dòng)方式
1 概述
當(dāng)供電系統(tǒng)中由于某些原因,引起繼電保護(hù)裝置動(dòng)作帶動(dòng)斷路器跳閘后,經(jīng)過設(shè)定的動(dòng)作時(shí)限,能夠使斷路器重新自動(dòng)合閘的裝置,叫做自動(dòng)重合閘裝置,簡(jiǎn)稱AAR。
電力和牽引供電系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,架空式線路中的故障大多數(shù)是瞬時(shí)性、自消性的故障。例如:雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)、線路對(duì)樹枝放電、大風(fēng)天氣引起的導(dǎo)線短時(shí)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(fù)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(shí)間,采用自動(dòng)重合閘可獲得良好的效果。
1.1 自動(dòng)重合閘的作用
(1)提高了供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,極大的縮短了供電線路的停電時(shí)間、減少了線路的停電次數(shù)。
(2)高壓輸電線路上應(yīng)用自動(dòng)重合閘,可以提高供電系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,避免輸電線路供電不平衡導(dǎo)致的電網(wǎng)供電波動(dòng)和感應(yīng)電能。
(3)經(jīng)濟(jì)方面可以節(jié)省投資維持正常的供電帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。
(4)對(duì)斷路器本身結(jié)構(gòu)問題引起的錯(cuò)誤動(dòng)作,可以起糾正作用。
任何事物的影響都是兩面的,鑒于自動(dòng)重合閘的特點(diǎn),為供電系統(tǒng)提供了便利和良好的經(jīng)濟(jì)效益。但如果重合于永久性故障會(huì)帶來一些不利的影響:
(1)使電力系統(tǒng)再次受到故障的沖擊影響。
(2)斷路器二次滅弧條件惡劣,對(duì)滅弧機(jī)構(gòu)要求較高。因?yàn)閿嗦菲饕趦纱魏芏痰臅r(shí)間內(nèi)完成兩次滅弧,滅弧機(jī)構(gòu)的性能會(huì)下降,二次滅弧會(huì)受到很大程度的影響。
1.2 對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求
(1)不管斷路器是由于繼電保護(hù)動(dòng)作或者其它自身原因跳閘后,自動(dòng)重合閘裝置都應(yīng)可靠動(dòng)作,使斷路器重新合閘。
(2)自動(dòng)重合閘啟動(dòng)次數(shù)應(yīng)符合要求,即自動(dòng)重合閘只啟動(dòng)一次。
(3)手動(dòng)控制操作或遙控分閘斷路器后,自動(dòng)重合閘不應(yīng)啟動(dòng),方便對(duì)斷路器進(jìn)行檢修或遠(yuǎn)程操作。
(4)優(yōu)先采用位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)方式,即SA與斷路器實(shí)際位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng),SA在合后位置而斷路器在斷開位置,以此作為自動(dòng)重合閘的啟動(dòng)條件。
(5)自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)設(shè)置合理,要求即能縮短停電時(shí)間,又能保證斷路器滅弧結(jié)構(gòu)為下次滅弧提供了條件,滅弧室恢復(fù)了二次滅弧,能夠保證設(shè)備下次動(dòng)作的可靠性。
(6)應(yīng)考慮自動(dòng)重合閘和繼電保護(hù)間的相互配合,方便加速切除故障。
(7)雙側(cè)電源線路自動(dòng)重合閘中除滿足以上要求外,還需考慮無(wú)壓和同步檢查。
1.3 啟動(dòng)方式
(1)位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng):所謂位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)是指控制開關(guān)SA與斷路器實(shí)際位置不對(duì)應(yīng)。即SA在合后位置而斷路器實(shí)際在斷開位置,以此作為自動(dòng)重合閘的啟動(dòng)條件。
(2)保護(hù)啟動(dòng):所謂保護(hù)啟動(dòng)是指繼電保護(hù)啟動(dòng)發(fā)出跳閘命令后自動(dòng)重合閘啟動(dòng)。檢測(cè)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)作為自動(dòng)重合閘啟動(dòng)的條件。
1.4 分類
自動(dòng)重合閘的分類主要包括以下:
(1)單相自動(dòng)重合閘:用于保護(hù)單相故障問題,某一相出現(xiàn)故障相應(yīng)的斷路器跳閘,重合閘啟動(dòng)該單相斷路器。
(2)三相自動(dòng)重合閘:當(dāng)線路中不論是某一相還是三相都出現(xiàn)故障時(shí),保護(hù)裝置同時(shí)斷開三相供電,隨后三相自動(dòng)重合閘都啟動(dòng)。任何故障都是同時(shí)跳開三相啟動(dòng)三相。
(3)綜合自動(dòng)重合閘:綜合了單相和三相自動(dòng)重合閘的特點(diǎn)。單相故障跳開單相,重合于瞬時(shí)故障恢復(fù)正常,重合于永久故障斷開三相。
(4)自動(dòng)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(dòng)重合閘退出運(yùn)行。
2 輸電線路自動(dòng)重合閘
2.1 單側(cè)電源線路自動(dòng)重合閘
主要位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng),即控制開關(guān)與斷路器實(shí)際位置不對(duì)應(yīng),作為自動(dòng)重合閘的啟動(dòng)條件。由于采用單側(cè)電源供電方式,不用考慮雙側(cè)電源的同步問題,發(fā)生跳閘后自動(dòng)重合閘啟動(dòng)即可。
2.2 雙側(cè)電源線路自動(dòng)重合閘
雙側(cè)電源線路供電系統(tǒng)中,除應(yīng)滿足單側(cè)電源線路自動(dòng)重合閘的條件外,還需考慮以下兩點(diǎn):
(1)檢無(wú)壓:當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),必須保證兩側(cè)的斷路器都跳閘,即故障點(diǎn)供電發(fā)生中斷,簡(jiǎn)稱無(wú)壓或失壓檢查。
(2)檢同步:當(dāng)一側(cè)自動(dòng)重合閘啟動(dòng)后若供電恢復(fù)則是瞬時(shí)性故障另一側(cè)自動(dòng)重合閘啟動(dòng),若發(fā)生二次跳閘則是永久性故障,另一側(cè)自動(dòng)重合閘不啟動(dòng)。簡(jiǎn)稱為同步檢查。
2.3 重合閘與保護(hù)的配合
自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合主要有以下兩種方式:
(1)前加速:當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置在自動(dòng)重合閘之前啟動(dòng),不按規(guī)定動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作,保護(hù)帶動(dòng)斷路器跳閘,然后滿足自動(dòng)重合條件,自動(dòng)重合閘啟動(dòng),如果重合閘失敗,再按動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作。即后檢查故障類型。
特點(diǎn):前加速優(yōu)點(diǎn)是第一次跳閘動(dòng)作快時(shí)間短,能夠迅速短時(shí)間切除故障。所用設(shè)備少、簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)是第一次跳閘是無(wú)選擇性的,沒有故障判斷,如果是永久性故障,會(huì)擴(kuò)大停電范圍,造成較大的影響。
(2)后加速:當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置在自動(dòng)重合閘之前啟動(dòng),先按規(guī)定動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作,保護(hù)帶動(dòng)斷路器跳閘,然后滿足自動(dòng)重合條件,自動(dòng)重合閘啟動(dòng),如果重合閘失敗,則立即跳閘,不按規(guī)定時(shí)限動(dòng)作。即先檢查故障類型。
特點(diǎn):與前加速特點(diǎn)相反。第一次跳閘是有選擇性的,不會(huì)擴(kuò)大停電范圍,再次切除故障時(shí)限短,利于系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是為了滿足第一次的動(dòng)作時(shí)限選擇,需要給每個(gè)斷路器上裝設(shè)單獨(dú)重合閘,結(jié)構(gòu)較為負(fù)責(zé),成本高。
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作者簡(jiǎn)介:王茹玉(1987),女,陜西人,本科,講師,主要從事電學(xué)方面的教學(xué)及科研工作。