故障快速切除及自动重合闸应用装置

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：另一方面，快速切除故障也可使负荷中的电动机端电压迅速回升，减少了电动机失速和停顿的危险，提高了负荷的稳定性。采用自动重合闸装置，在发生故障的线路上，先切除线路，经过一定时间再合上断路器，如果故障消失则重合闸成功。重合闸的成功率是很高的，可达90%以上。重合闸动作愈快，对稳定愈有利，但是重合闸的时间受到短路处去游离时间的限制。

快速切除故障对于提高系统的暂态稳定性有决定性的作用，因为快速切除故障减小了加速面积，增加了减速面积，提高了发电机之间并列运行的稳定性。另一方面，快速切除故障也可使负荷中的电动机端电压迅速回升，减少了电动机失速和停顿的危险，提高了负荷的稳定性。切除故障时间是继电保护装置动作时间和断路器动作时间的总和。目前已可做到短路后0.06s切除故障线路，其中0.02s为保护装置动作时间，0.04s为断路器动作时间。

电力系统的故障特别是高压输电线路的故障大多数是短路故障，而这些短路故障大多数又是暂时性的。采用自动重合闸装置，在发生故障的线路上，先切除线路，经过一定时间再合上断路器，如果故障消失则重合闸成功。重合闸的成功率是很高的，可达90%以上。这个措施可以提高供电的可靠性，对于提高系统的暂态稳定性也有十分明显的作用。图15-11中所示为在简单系统中重合闸成功使减速面积增加的情形，其中δR为重合闸时的角度，δRc为断路器第二次断开时的角度。重合闸动作愈快，对稳定愈有利，但是重合闸的时间受到短路处去游离时间的限制。如果在原来短路处产生电弧的地方，气体还处在游离的状态下而过早地重合线路断路器，将引起再度燃弧，使重合闸不成功甚至故障扩大。去游离的时间主要取决于线路的电压等级和故障电流的大小，电压愈高，故障电流愈大，去游离时间愈长。

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图15-11　简单系统有重合闸装置时的面积图形

（a）重合闸成功；（b）重合闸后故障仍存在

超高压输电线路的短路故障大多数是单相接地故障，因此在这些线路上往往采用单相重合闸，这种装置在切除故障相后经过一段时间再将该相重合。由于切除的只是故障相而不是三相，从切除故障相后到重合闸前的一段时间里，即使是单回路输电的场合，送电端的发电厂和受端系统也没有完全失去联系，故可以提高系统的暂态稳定性。图15-12所示为单回路输电系统采用单相重合闸和三相重合闸两种情况的对比。图15-12（a）为等值电路，其中示出了单相切除时的等值电路，表明发电机仍能向系统送电（PⅢ≠0）。由图15-12（b）、（c）可知，采用单相重合闸时，加速面积大大减小。

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图15-12　单相重合闸的作用

（a）等值电路；（b）三相重合闸；（c）单相重合闸

必须指出，采用单相重合闸时，去游离的时间比采用三相重合闸时要长，因为切除一相后其余两相仍处在带电状态，尽管故障电流被切断了，带电的两相仍将通过导线之间的电容和电感耦合向故障点继续供给电流（称为潜洪电流），因此维持了电弧的燃烧，对去游离不利。

故障快速切除及自动重合闸应用装置

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