CN100533905C - 防止高压输电线单相重合于永久性故障的方法 - Google Patents
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Abstract
一种防止高压输电线单相重合于永久性故障的方法。对于一侧或者两侧有并联电抗器和中性点电抗器的高压输电线路、超高压输电线路或特高压输电线路，在中性点电抗器与地之间装设的接地开关和阻尼电阻，接地开关能够经过阻尼电阻短接中性点电抗器的部分电抗。在单相重合闸之前，通过自动重合闸装置合上接地开关，经过阻尼电阻短接部分电抗。对于绝缘完好的线路断开相，通过控制被短接中性点电抗器电抗值的百分比和阻尼电阻值，能够控制振荡电压的水平。检测线路断开相的电压是否达到设定的电压值，能够判断断开相的绝缘水平，防止高压、超高压或特高压输电线单相重合于永久性故障。
Description
技术领域
本发明专利涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及高压、超高压或特高压输电线单相接地故障后的单相自动重合闸过程中，防止重合于永久性故障的方法。
背景技术
在高压输电线的运行中，绝大多数的故障为单相接地故障。为保障电力系统的可靠性，高压输电线路广泛采用单相自动重合闸技术，如果重合于永久性故障，将使电力系统和电力设备再次受到短路电流冲击。对于特高压线路，短路电流冲击的负面影响更大。在超高压输电线运行中常接有并联电抗器，为了在单相重合闸过程中故障点易于熄灭电弧，接有中性点电抗器。中性点电抗器使断开相处于低电压状态，限制潜供电流和恢复电压，有利于故障点灭弧。为了防止重合于永久性故障，申请本发明专利的发明人在2006年十二月发表的论文提出在中性点电抗器与地之间装设接地开关，在重合闸之前合上接地开关，短接部分电抗，根据断开相电压值能够有效的判别线路故障的性质和选择重合闸时刻，防止重合于故障线路，从而提高单相重合闸的成功率，但是没有解决断开相的振荡电压幅值控制问题；除此之外，其他所有现已发表的研究文章和相关的应用技术仅限于判断故障相电弧是否熄灭的方法，但因为中性点电抗器使断开相处于低电压状态，现有的技术无法保证故障相的故障点电弧熄灭后其绝缘达到能够承受正常电压的水平，原来的故障点在实施单相重合闸时，电压升高后有可能再次被击穿，因此不能保证单相自动重合闸成功。
发明内容
为了克服高压输电线的运行中单相接地故障时，在单相自动重合闸过程中，因为无法判断故障单相跳闸后的断开相绝缘是否达到能够承受正常电压的水平，从而不能保证成功的实现单相自动重合闸的问题。本发明提供了一种能够判断故障相绝缘是否达到能够承受正常电压水平的方法。本发明提出的技术方案是：
对于一侧或者两侧有并联电抗器和中性点电抗器的高压输电线路、超高压输电线路或特高压输电线路，在中性点电抗器与地之间装设的接地开关和阻尼电阻，接地开关能够经过阻尼电阻短接中性点电抗器的部分电抗。在单相重合闸之前，通过自动重合闸装置合上接地开关，经过阻尼电阻短接中性点电抗器的部分电抗。对于绝缘完好的线路断开相，通过控制被短接中性点电抗器电抗值的百分比和阻尼电阻的数值，能够控制振荡电压的水平。检测线路断开相的电压是否达到设定的电压值，能够判断断开相的绝缘水平。如果断开相的绝缘水平不能承受振荡电压，则因原故障点的绝缘被再次击穿，电压的振荡不能维持，断开相检测到的是低电压；如果断开相的绝缘水平能够承受振荡电压，断开相检测到的是持续的振荡电压。
控制振荡电压水平的方法是：
1.通过计算和试验确定被短接中性点电抗器电抗值的百分比，控制被短接中性点电抗器电抗值的百分比能够控制绝缘完好的线路断开相电压的强制分量幅值和自由振荡分量幅值的大小，达到控制振荡电压幅值的目的。
2.在接地开关与接地点之间的阻尼电阻能够抑制自由振荡分量幅值，调节阻尼电阻的数值达到控制振荡电压幅值的目的。阻尼电阻的取值通过计算和试验确定。
3.对于两侧有并联电抗器和中性点电抗器的高压输电线路、超高压输电线路或特高压输电线路，两侧接地开关的动作时间差应小于30ms；或者后合接地开关一侧的接地开关在断开相电压振荡幅值最低时刻的30ms时间之内合上，能够达到控制振荡电压幅值的目的。
本发明专利的有益效果是，通过本发明专利的方法，在单相重合闸过程中，在断开相加上幅值水平能够控制的振荡电压。检测断开相的电压水平，判断其绝缘水平是否达到要求，以决定是否实施单相重合闸，从而防止重合于故障相，避免电力系统和电力设备再次受到短路电流冲击。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明：
附图是本发明专利的电气一次部分接线。图中1.输电线路的并联电抗器，2.中性点电抗器，3.接地接地开关，4.接地开关与接地点之间串接的阻尼电阻。
在附图中，输电线路并联电抗器(1)的第一端、第二端和第三端，在附图中分别以A、B、C表示，分别接在输电线路的A相、B相和C相，中性点电抗器(2)的一端与并联电抗器(1)的中性点相联，另一端接地，中性点电抗器(2)的抽头与接地接地开关(3)的一端联结，接地开关(3)的另一端接阻尼电阻(4)的一端，阻尼电阻(4)的另一端接地。
接地开关是能够通过电气控制的断路器，也能够采用电力电子元件做成的电子开关。电子开关有更快的操作速度，在振荡电压幅值超过设定值时能够快速开断，防止谐振过电压。阻尼电阻的数值，根据计算和试验确定。
具体实施方式
本发明专利的现场应用：在高压输电线路、超高压输电线路或特高压输电线路的运行中单相接地故障时，现有的继电保护设备能够断开故障相的两侧断路器；在判断能够实施单相重合闸之前，通过自动重合闸装置合上接地开关，经过阻尼电阻短接部分电抗；自动重合闸装置检测断开相的电压，如果该电压的幅值能够达到设定值，说明断开相的绝缘水平已经恢复，能够实施单相重合闸；如果该电压的幅值达不到设定值，说明断开相的绝缘水平低，不宜实施单相重合闸。在自动重合闸装置检测断开相的电压时，如果振荡电压的幅值超过允许值，应立即实施单相重合闸或者快速开断接地开关以防止断开相过电压。
Claims (4)
1.一种防止高压输电线单相重合于永久性故障的方法，其特征是：输电线路并联电抗器的中性点与地之间串接中性点电抗器，在中性点电抗器抽头与地之间装设接地开关和阻尼电阻，接地开关能够经过阻尼电阻短接中性点电抗器的部分电抗；在单相重合闸之前，通过自动重合闸装置合上接地开关，经过阻尼电阻短接中性点电抗器的部分电抗；对于绝缘完好的线路断开相，通过控制被短接中性点电抗器电抗值的百分比和阻尼电阻的数值，能够控制振荡电压的水平；检测线路断开相的电压是否达到设定的电压值，能够判断断开相的绝缘水平，如果断开相的绝缘水平不能承受振荡电压，则因原故障点的绝缘被再次击穿，电压的振荡不能维持，断开相检测到的是低电压；如果断开相的绝缘水平能够承受振荡电压，断开相检测到的是持续的振荡电压。
2.根据权利要求1所述的一种防止高压输电线单相重合于永久性故障的方法，其特征是：接地开关是单相断路器或者是电力电子元件做成的电子开关，能够由电气控制。
3.根据权利要求1所述的一种防止高压输电线单相重合于永久性故障的方法，其特征是：适用于有单相自动重合闸的高压输电线路、超高压输电线路或特高压输电线路。
4.根据权利要求1所述的一种防止高压输电线单相重合于永久性故障的方法，其特征是：被短接中性点电抗器电抗值的百分比和阻尼电阻的数值是预先设定的，中性点电抗器带有能够选择电抗值百分比的抽头。
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| 一种提高超高压输电线自动重合闸成功率的方法. 林军.电力系统自动化，第30卷第24期. 2006 |
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| 带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究. 索南加乐，孙丹丹，付伟，王向兵，刘文涛，焦在滨.中国电机工程学报，第26卷第11期. 2006 |
| 带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究. 索南加乐，孙丹丹，付伟，王向兵，刘文涛，焦在滨.中国电机工程学报，第26卷第11期. 2006 * |
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