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电力系统自适应 自 动 重 合 闸 技 术 电力新技术讲座 一、 概述 自动重合闸技术作为保证系统安全供电和稳定运行的重要措施之一，目前在架空输电线上获得普遍的应用。 从系统运行看，使用自动重合闸的目的是为了在瞬时故障消除后使线路重新投入运行，纠正由继电保护误动作或其他原因引起的误跳闸，从而在最短时间内恢复整个系统的正常运行状态，以保证系统的安全供电。 采用“最佳重合闸时间”进行重合闸时，由于系统功角的加速度正处于负最大值，因此重合于永久故障时系统功角的正加速度将被部分或全部抵消，系统将在最短的时间内达到新的平衡状态。 这一方法的优点是可以改善重合于永久故障时系统的稳定性，但却不能避免重合于永久故障对系统中电气设备的冲击。另外，如果系统在第一个摇摆周期内不重合，就要失稳，这个方法也不适用。 （4）线路断开相两端电压中的自由分量 在有并联电抗器补偿的超高压线路上，当潜供电弧熄灭后，各储能元件所储存的电磁能量将按网络的固有频率以自由振荡的方式衰减。计算和实测表明，自由振荡的频率一般在30~40Hz左右，衰减时间常数T一般在1s左右。自由分量振荡的幅值受开关动作和短路点等因素的影响，变化较大。从大量现场实验资料看，恢复电压中自由分量的幅值一般接近或高于工频分量的幅值。在略去次要成分后，恢复电压的瞬时值可以用下式表示： （二) 判别永久故障的方法 （3）不接地短路情况下三相跳闸。 当永久故障时，各故障相自振电压的幅值和相位相同。 当瞬时故障时，短路点熄弧后各故障相自振电压不相同。 （4）三相接地情况下三相跳闸。 当永久故障时，三相自振电压为零。 当瞬时故障时，短路点熄弧后线路上自振电压不为零。 （1）接地短路 当永久故障时，故障相自振电压为零。 当瞬时故障时，故障相有一定幅值的自振电压。 （2）不接地短路 当永久故障时，各故障相自振电压相等。 当瞬时故障时，各故障相自振电压不相等。 为了证明理论分析的正确性，用EMTP程序进行数字模拟试验，同时进一步用暂态网络分析仪（TNA）作静模试验，两种方法的试验结果相符。 2、试验方法说明 波形图中各时间符号定义如下： t0=0 计时起点，这时Em的相位角为零； t1——SW3按预先规定的故障类型动作，实现短路故障； t2——命令SW1和SW2跳闸； t3——短路点熄弧（指瞬时故障）； t4=700ms 瞬时故障的计时终点； t5=400ms 永久故障的计时终点。 各录波图中线路电压波形的起始三个半波可作为标准波。线路自振电压的瞬时值可以通过与标准波的幅值比较而得到。 （2）两相接地短路三相跳闸情况下的暂态过程。图４-43是，时线路两相接地短路情况下线路首端三相电压波形。各开关动作时间为 （3）单相接地三相跳闸情况下的暂态过程。图４-44为接地电阻时线路A相接地短路情况下线路首端电压波形。 各开关动作的时间为 （4）三相短路接地三相跳闸情况下的暂态过程。 此外，对其他三相瞬时短路接地的波形分析可以看出，随着开关动作时间及过渡电阻的不同，断路点熄弧后各相自振电压的幅值和相位也不同，由于缺乏三相弧光接地三相跳闸后短路点熄弧时间的现场实验资料，因此在计算机模拟时假定故障点在三相跳闸后400ms熄弧．在这种情况下700ms时各相自振电压标幺值仍大0.05 。 由图4-46（a）和图4-46（b）中的线路零序自振电压可以看出，零序自振电压不受短路点是否存在的影响，这与理论分析是一致的。 图4-47是RF1=50?时线路三相不接地短路情况下线路首端三相电压波形。各开关动作时间为 四、自适应分相重合闸 1、问题的提出 我国在6~110kV的线路上广泛采用三相操作的断路器和三相自动重合闸，在220~500kV的线路上照例采用分相操作的断路器和综合自动重合闸。在不带并联电抗器的线路上发生故障三相跳开后，线路上储存的电荷数量和极性由故障类型、位置和三相断开的时刻决定，线路上的电压呈直流特性。在6~110kV电网内，电压互感器接在母线上，在220kV~500kV电网内，电压互感器虽然接在线路侧，但不具备传变直流电压的能力。因此，上述自适应单相和三相重合闸的应用遇到了困难，为防止重合于永久性故障必须另寻出路。 2、自适应分相重合闸的基本原理