厉成竹 刘鑫
华能吉林发电有限公司九台电厂 吉林 长春 130501
摘要:近年来,在输电线路领域,自动重合闸装置和继电保护的配合得到广泛应用,该组合的应用有利于在较短时间内排除障碍,这对于保护输电线路供电的安全性以及稳定性提供了重要保障。基于此,本文重点对这两种配合方式进行深入探究,分析其优劣势,以期进一步发挥其作用价值。
关键词: 火力发电厂;自动重合闸;继电保护;配合
引言
自动重合闸装置是电力系统中一种综合自动化的装置,这种装置在输电线路出现故障时可以在短时间内让断路器重新合上,从而保证电力系统高效运行和安全供电,这在很大程度上提高了电力系统供电的可靠性。本文对自动重合闸装置的拒动原因以及启动方式进行分析阐述,最后提出了自动重合闸装置在电力系统中提高合闸成功率的措施。
1自动重合闸装置概述
1.1 自动重合闸装置的产生背景和实际运用
在电力系统中,架空输电线路的运行往往是最不稳定,事故多发。但其发生的大部分是瞬时性短路事故,并非是永久性故障。比如雷击产生过电压使得绝缘子闪络短路而产生电弧,只要在雷击过电压之后切断工频电源即可灭弧,故障消除,再次回复架空线路的供电。自动重合闸装置能够很好地应对瞬时性故障,是针对架空线路常出现的问题设计的。一旦架空输电线路有故障发生,继电保护将使得断路器跳闸,待电源被切断后再次迅速合闸以回复供电。若为永久性故障,继电保护装置将再次将断路器跳闸,不在自动合闸。其工作流程如下:
继电保护动1→熄弧→故障消除→合断路器→恢复供1
对于永久性故障,由于自动重合闸装置造成断路器要在短时内连续两次切断短路电流会使得电系统受到更强烈的故障冲击,故在发生多发生永久性故障的线路上不能采用自动重合闸装置。
据统计,我国线路故障自动重合闸装置成功运作的比例约为90%,对于提高供电连续性和可靠性有着重要的意义。通过装设自动重合闸装置到架空输电线路的馈线保护断路器,可以减少输电线路上的事故。由于电缆上的输电线路大多是永久性的故障,所以全部是电缆的输电线路不装设自动重合装置。目前,自动重合闸装置分为一次重合闸、二次重合闸和三次重合闸等方式,其中一次重合闸方式技术最为成熟,应用得最为广泛。
在实际运行中,自动重合闸装置和无选择性的简单快速继电保护的配合使用,能够相得益彰,使得继电保护兼具快速性和选择性。其配合方式主要有以下两种:①重合闸前加速保护:当线路出现故障时,先有靠近电源侧的保护无选择性瞬时跳闸,而后依靠重合闸对这种选择性动作进行纠正。②重合闸后加速保护:单线路出现故障时,自动重合闸在保护装置按选择性动作跳闸后再重合,且解除或者缩短被加速保护的动作时限。
1.2 自动重合闸装置对于电力系统运行的意义
①提高供电的连续性和可靠线,尤其是对于单侧电源的单回线路效果显著。②在高压输电线路上装设重合闸装置,使得电力系统的并列运行稳定性增加。③对于电网的设计与建设,重合闸作用的加入可以暂缓双回线路的架设降低成本。④可以纠正断路器由于继电保护误动作或者机构不良而造成的误跳闸。⑤减少因停电造成的经济损失,而由于安装自动重合闸的经济成本降低,所以提升了电网的经济效益。
2自动重合闸装置的类型
简单来说,自动重合闸装置的定义是当电力系统出现故障时,能够在不需要人为干预的情况下及时重复合闸的一种自动装置。
这种装置可以让输电线路恢复到正常的工作状态,更有利的是自动重合闸装置还可以最大限度的缩短停电时间,减少因电力系统出现故障而带来的经济损失。自动重合闸装置按照具体的构造和功能可以划分为单相自动重合闸、综合自动重合闸及三相自动重合闸三种类型。由于历史原因,过去的线路几乎都装第一种,随之带来的后果就是功能不够完善;第二种由于性价比不高,所以要在要求极为严格情况下才使用。为了改善前这两种带自动化重合闸装置来的问题,现在大多数输电线路通常采用三相自动重合闸装置,当电力系统中的输电线路出现单相对地或者相间短路的情况时,三相自动重合闸装置根据情况可以断开三相线路,最后再动作将三相电投入;当出现暂时性故障的时候,三相自动重合闸装置可以快速的进行闭合动作;如果出现永久性故障时,则会在三相自动合闸装置后再次断开三相线路,不再进行重合动作。
3自动重合闸与继电保护装置的配合
在电路系统中,自动合闸装置与继电保护相互配合能够提高故障排除效率,这对改善供电稳定性具有重要作用,在一些特定情况下,二者的合理配合还能对继电保护进行相应的简化,为保证系统正常安全运行提供可靠的保障。当前,二者的配合方式主要有两种,第一种是重合闸前加速保护,第二种是重合闸后加速保护。
3.1 自动重合闸前加速保护
重合闸前加速保护又被称为前加速,其具体指的是如果线路出现短路情况,开始要根据无选择性电流速断保护瞬时切除障碍,之后进行重合闸,如果故障属于瞬时性类型,重合闸后供电就能恢复正常,如果故障类型为永久性,则在第二次保护时要有选择性开展故障切除工作。这种配合方式主要在35KV以下的发电厂或变电所引出的直配线路上,其对于加速故障排除具有突出作用,此外还能有效保障母线电压。
(1)重合闸对线路保护的工作原理。前加速主要是结合重合闸装置自身以及加上继电保护装置的共同作用,将出现故障的线路进行相关的保护,这样能够更好的对整条线路进行保护。
(2)重合闸前的加速保护优势。重合闸前加速保护,能够更好的对整条线路进行保护,避免由于重合闸之后大量的电流经过该线路,给其他设备造成损坏。一般情况下,重合闸都会与继电保护装置进行同时做功,加强对线路及其他设备的保护能力,并且该系统所用设备器械少,简单易操作,经济实用性高,同时还具有成本优势。
(3)重合闸前加速保护的不利面。重合闸断路器的工作环境相对简陋,这会严重影响重合闸设备的使用年限,严重情况下还会造成重合闸系统老化,影响其对线路的保护作用。断路器长期处于恶劣工作环境下,不仅会减损断路器的使用寿命,还会出现断电不及时的情况,进而造成更大的事故,带来严重的经济损失及人身安全。
3.2 重合闸后加速保护
重合闸后加速保护也被称为后加速,其具体指的是当线路出现故障后,继电保护首先会有选择性地进行故障切除,之后重合闸,如果故障属于瞬时性类型,则这时故障切除工作已经完成,如果为永久性故障,在第二次进行保护时要选择无选择性切除故障。上述的加速方法,对于电压在35KkV以上的电网故障中比较适用,在进行具体的工作中对整体线路有着较好的保护能力,并且不会造成供电延迟情况的发生。在进行实际工作中,当电路网络出现故障时,线路保护设备首先做出的应急反应就是切断电路,使发生故障的线路处于断电状态,该类型的断电是保护设备使其具有智能型的跳闸断电功能,之后再借助自动重合装置,恢复相应的供电工作。如果出现的故障比较麻烦,则自动合闸设备不能进行供电恢复做功,但是这种情况下可以帮助工作人员更快的发现故障类型及故障发生点。
结语
综上所述,通过在电力系统中应用自动重合闸装置,加强电力工作人员的责任意识,可以有效的保证电力系统的安全稳定,不断提高自动重合闸装置的重合成功率,为用户提供优质的电力服务。
参考文献
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[2]王艺璇.探讨电力系统电气工程自动化中的智能化技术的运用[J].山东工业技术,2018(9):158-159.