浅析发电厂自动重合闸与继电保护的配合
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浅谈自动重合闸装置作者:崔杰来源:《城市建设理论研究》2012年第28期摘要:电力线路实现在相关回路的保护动作后,预定启动断路器重合。
其特点就是极大地提高了供电的可靠性,减少了停电的损失,而且还提高了电力系统的暂态稳定水平,增强了线路的送电容量。
关键词:自动重合闸继电保护电力中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:电力线路发生故障后,在线路被继电保护迅速断开后,电弧即行熄灭,故障点的绝缘强度重新恢复,外界物体也被电弧烧掉而消失,此时,如果把断开的线路断路器再合上,就能恢复正常的供电,因此称这类故障为“瞬时性故障”。
在线路被断开以后,故障仍然存在,这时即使再合上电源,由于故障仍然存在,线路还要被继电保护再次断开,因而就不能恢复正常的供电。
此类故障称为“永久性故障”。
据统计,系统中永久性故障一般不到10%,其余故障都是由于雷击过电压引起的绝缘子表面闪络,树障、异物搭挂等引起的瞬时故障。
当系统出现故障时,保护立刻动作使线路或设备断电,在非常短暂的时间内,故障点的电弧就会自动熄灭,是绝缘得以恢复。
此时自动重合闸装置动作,自动将断路器合上,恢复系统正常运行1、分析自动重合闸在电力系统中的作用及优点自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
运行经验表明,架空线路大多数故障是瞬时性的,如:(1)雷击过电压引起绝缘子表面闪络。
(2)大风时的短时碰线。
(3)通过鸟类身体(或树枝)放电。
此时,若保护动——>熄弧——>故障消除——>合断路器——>恢复供电。
手动(停电时间长)效果不显著,自动重合效果明显。
(1)对暂时性故障,可迅速恢复供电,从而能提高供电的可靠性。
(2)对两侧电源线路,可提高系统并列运行的稳定性,从而提高线路的输送容量。
(3)可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
重合闸的应用:1KV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上,只要装有断路器,一般应装设ZCH。
论自动重合闸和继电保护的配合随着电力系统的不断发展和电网的不断扩容及电力负荷的逐步增加,对电力设备的安全、稳定运行的要求越来越高。
而自动重合闸和继电保护作为电力系统中非常重要的保护装置,在电力运行中扮演着重要的角色,其配合运行能够保证电力系统的安全稳定性。
自动重合闸是一种能够自动复归正常运行状态的保护器,主要功能是在电路故障后自动脱离电网并能够自动恢复运行。
重合闸器对保障电路的安全运行、减少停电时间等方面有着非常重要的作用,因此在电力系统中得到了广泛应用。
一般在电压等级较高的电力系统中,都会安装自动重合闸以保护电网的安全稳定运行。
而继电保护作为一种在电力系统中广泛使用的保护装置,其主要作用是在电力系统出现故障时对设备进行快速的保护,同时将故障信号传输至控制中心。
继电保护可以起到避免和消除故障的作用,保护着电网的安全稳定运行。
同时,继电保护装置能够承担监测电路电流、电压、频率等参数功能,对保护电力设备起到了极为重要的作用。
在电力系统中,自动重合闸和继电保护是相互配合运行的,它们的作用是互相补充的。
自动重合闸主要是在故障恢复后,恢复电路的正常运行状态,而继电保护的作用则是在故障发生时及时切断电路,防止电路故障导致设备的损坏。
同时,自动重合闸在运行时必须与继电保护配合工作,以保证系统的稳定运行。
在电力系统中,当故障信号传输至控制中心时,继电保护装置往往会发出停电信号,此时自动重合闸必须停止复归操作,以免故障再次发生。
但是,自动重合闸和继电保护的配合也存在一些问题。
例如,在电力系统中,当自动重合闸在电网故障后对电路进行自动复归时,如果复归的恢复时间过长,会导致低电压现象的发生,影响电力设备的正常工作。
此时,需要继电保护配合,并及时进行保护,防范电力系统的安全事故的发生。
总之,自动重合闸和继电保护在电力系统中都具有重要的作用,二者的配合能够保障电力系统的安全稳定运行。
但同时,也需要注意合理调配它们的作用和功能,并做好安全保护措施,以提高系统的安全稳定性。
配电线路自动重合闸运行经历说明,在电力系统中发生故障很多都属于暂时性,如雷击过电压引起绝缘子外表闪络,大风时短时碰线,通过鸟类身体放电,风筝绳索或树枝落在导线上引起短路等。
对于这些故障,当被继电保护迅速断开电源后,电弧即可熄灭,故障点绝缘可恢复,故障随即自行消除。
这时,假设重新使断路器合上,往往能恢复供电,因而减小停电时间,提高供电可靠性。
当然,重新合上断路器工作可由运行人员手动操作进展,但手动操作时,停电时间太长,用户电动机多数可能停转,重新合闸取得效果并不显著。
为此,在电力系统中,往往用自动重合闸〔简称ZCH〕代替运行人员手动合闸。
在电力系统中,配电线路是发生故障最多元件,并且它故障大多属于暂时性,因此,自动重合闸在高压配电线路上得到极其广泛应用。
一、自动重合闸作用及要求在配电线路上装设自动重合闸装置,对于提高供电可靠性无疑会带来极大好处。
但由于自动重合闸装置本身不能判断故障性质是暂时性,还是永久性,因此在重合之后,可能成功〔恢复供电〕,也可能不成功。
根据运行资料统计,配电线路自动重合闸装置动作成功率〔重合闸成功次数/总重合次数〕相当高,约在60%~90%之间。
可见采用自动重合闸装置给电力系统带来显著技术经济效益,它主要作用是:〔1〕在线路上发生暂时性故障时,迅速恢复供电,从而可提高供电可靠性;〔2〕在高压线路上采用重合闸,可以提高电力系统并列运行稳定性,从而提高线路输送容量;〔3〕在电网设计与建立过程中,有些情况下由于采用重合闸,可以暂缓架设双回线路,以节约投资。
〔4〕可以纠正由于断路器机构不良,或继电保护误动作引起误跳闸。
由于自动重合闸装置本身投资低,工作可靠,采用自动重合闸装置后可防止因暂时性故障停电而造成损失。
因此规程规定,在1千伏及以上电压架空线路或电缆与架空线混合线路上,只要装有断路器,一般都应装设自动重合闸装置。
但是,采用自动重合闸后,当重合于永久性故障时,系统将再次受到短路电流冲击,可能引起电力系统振荡,继电保护应加速使断路器断开。
第六章自动重合闸第一节自动重合闸的作用及要求一、自动重合闸在电力系统中的作用架空线路故障大都是“瞬时性”的故障,在线路被继电保护迅速动作控制断路器断开后,故障点的绝缘水平可自行恢复,故障随即消失。
此时,如果把断开的线路断路器重新合上,就能够恢复正常的供电。
此外,也有“永久性故障”,“永久性故障”在线路被断开之后,它们仍然是存在的,即使合上电源,也不能恢复正常供电。
因此,在电力系统中采用了自动重合闸装置,即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后,能够自动控制断路器重新合上的一种装置。
二、重合闸在电力系统中的作用•大大提高供电的可靠性,减少线路停电的次数。
•在高压输电线路上采用重合闸,可以提高电力系统并列运行的稳定性。
•在架空线路上采用重合闸,可以暂缓架设双回线路,以节约投资。
•对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸,也能起纠正的作用。
但是,当重合于永久性故障上时,它也将带来一些不利的影响,如:(1)使电力系统又一次受到故障的冲击;(2)由于断路器在很短的时间内,连续切断两次短路电流,而使其工作条件变得更加恶劣。
三、对自动重合闸装置的基本要求•正常运行时,当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后,自动重合闸装置均应动作。
•由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时,自动重合闸不应起动。
•继电保护动作切除故障后,自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。
•自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。
•自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作,以便加速故障的切除。
•在双侧电源的线路上实现重合闸时,重合闸应满足同期合闸条件。
•当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置闭锁。
第二节单侧电源线路的三相一次自动重合闸三相一次自动重合闸就是在输电线路上发生任何故障,继电保护装置将三相断路器断开时,自动重合闸起动,经0.5~1s的延时,发出重合脉冲,将三相断路器一起合上。
浅析发电厂自动重合闸与继电保护的配合
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。
标签:发电厂;重合闸;继电保护
0 引言
发电厂的电力故障问题,其主要原因都是由于瞬间意外事故造成的,当线路被继电保护后,发生故障的位置其绝缘水平具有自动恢复能力,因而故障也会随之排除。
在这种情况下,在线路发生断联后,将故障线路再次闭合,供电设备又能恢复正常运行,这对于加强供电设备的安全性有着十分重要的作用。
从实际情况来看,继电保护在发电厂中的应用比较广泛,但是细节之处仍存在较多不足,而自动重合闸一经出现,迅速弥补了继电保护的一些缺陷,二者的有效配合对于维持电力系统稳定具有重要作用,能够在较大程度上保障正常供电,此外对于增加线路送电容量也具有较为重要的影响作用。
1 对输电线路自动重合闸装置的基本要求
1.1 重合闸的启动方式
首先,需要对断路器跳闸情况进行分析,如果是断路器正常断电,重新合上电闸后,其供电能够恢复,如果是由于不正常原因造成断电,重合闸按理说能够启动。
为了对断路器的跳闸情况进行有效区分,通常有两种启动方式,一是保护启动方式,另外一种是不对应启动方式[1]。
保护系统,主要是借助线路短路,引发机械性跳闸断电,进而对供电设备进行保护并且在加装自动合闸系统之后,这种启动方式在断路器出现误跳闸时并不会起作用,在遥控线路方面的适用性更强。
在应对非正常跳闸时,有关系统会针对跳闸情况进行分析,针对不同位置的跳闸测试,判断其造成跳闸断电的主要原因。
1.2 在正常跳闸时,应将自动重合闸装置闭锁
如果断电器是事故断电,在工作人员进行人工合闸时,会出现不能合闸的情况,但在减轻用电荷载情况下,可以完成断路器合闸操作,这说明该线路上并没有较为严重的线路故障。
在上述情况中,应该将重合闸保持在锁闭状态。
如果在某条线路上发生故障,在此项工作红,应该及时将整体线路断开,不论重合闸是否能够正常启动,有关的工作人员都需要对整条线路进行检修,这时的重合闸系统也应是锁闭状态。
1.3 动作次数应和预先的规定相符合
重合闸与动作具有一一对应性,一次重合闸只能对应一次动作,如果断路器再次因为故障问题出现跳闸情况时,自动重合闸不能发生动作;二次重合闸需要两次动作,如果第二次出现跳閘问题,则不允许再次发生动作。
值得注意的是,发生动作之后,其需要自行复位,这样便于为下次动作进行准备。
对于重合闸而言,其必须要具备退出的特点,在实际试验中,当动作完成之后,要能够发出一定的提醒信号。
在动作发生时要注意,其时间不宜过长,在继电保护系统的作用下将故障排除之后,既要达到绝缘恢复要求的目标,同时也要在尽可能短的时间内快速发出脉冲,为缩短停电时间而努力。
2 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。
2.1 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[2]。
(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。
2.2 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[3]。
(1)重合闸后加速保护工作原理。
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。
(2)重合閘后加速保护的优势。
相比较重合闸前加速保护相比,重合闸后加速对线路及设备的保护能力更强,特别是应对严重的断电事故,重合闸后加速保护能够不受负荷条件等限制,在确定线路安全的情况下,可以更快的恢复供电。
并且在重合闸后加速保护系统的运行,该系统能够更快的帮助工作人员检查出故障位置,因此具有较多优势。
(3)重合闸后加速保护的劣势。
同样与重合闸前加速保护方式进行比较,对于重合闸后加速保护方式而言,其需要在每条输电线路上安装自动闭合闸,从这一点可知其复杂性略高。
除此之外,由于对第一次动作有时限要求,主保护拒动,后备保护跳闸时,所需要花费的时间较多,这对于自动重合闸的动作效果也会造成一定的不利影响。
3 结语
自动重合闸和继电保护的合理配合,对于排除故障、改善供电稳定性具有重要意义,同时还能有效规避停电损失。
因此二者的配合得到了广泛应用。
通过对上述内容的探讨可以看出,二者的配合主要体现在重合闸前加速保护以及重合闸后加速保护两方面。
两种配合方式各有优缺点,不同的方式适用于不同的场合,为此我们需要取长补短,在应用时结合两种方式的具体特点进行正确选择。
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Abstract:In the field of transmission line,the coordination of automatic reclosing device and relay protection is widely used. The application of the combination is conducive to removing obstacles in a short time,which provides an important guarantee for the security and stability of power supply of transmission lines. Based on this,this paper focuses on the two ways of cooperation in-depth exploration,analysis of their advantages and disadvantages,in order to further play its role value.
Key words:power plant; reclosing; relay protection。