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用非全相电压作判据的单相重合闸制造技术

技术编号:3335086 阅读:265 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种实现超高压输电线路的单相自动重合闸的新方法,由测量非全相过程中的故障断开相的感应电压幅值的方法,在重合闸脉冲发出之前确定故障断开相的绝缘状态,只有判为瞬时性故障时才进行重合;为了保证上述任一侧测量系统在运行中因故自行闭锁或退出时仍能使双侧重合成功,不设专门的远方重合命令通道,而用测量非全相过程中线路零序电压3U↓[0]幅值的方法实现相继重合,提高了可靠性和使用灵活性。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超高压输电线路自动控制装置,尤其是一种反应非全相过程中线路侧故障断开相电压和线路零序电压的单相重合闸装置。现有的单相重合闸装置,都是在线路发生单相接地故障时,由继电保护装置将线路从两侧切除故障后,经某一固定延时,对故障断开相的绝缘状态不作任何检测就发出重合闸脉冲。电力部南京自动化研究所研制的CCH型综合重合闸装置,其单相重合闸部分采用了“检线路三相有压重合”的方法,解决了单相后重合侧重合于永久性故障的问题。以上现有单相重合闸技术,都不能避免重合于永久性故障,不仅使电网多承受短路冲击,而且电力系统的设备,尤其是大型联络变压器和大型发电机组等,因多次冲击而降低使用寿命。本专利技术的目的是从根本上解决单相重合闸重合于永久性故障的问题,只在瞬时性故障时,可靠地保证两侧都要重合成功并尽可能缩短单相重合闸时间,尽快恢复电力系统稳定运行。本专利技术的要点之一是测量非全相过程中线路侧故障断开相电压的幅值,若大于等于恢复电压下限值时,发出重合控制脉冲,若小于永久性故障相-地电压极限值时,则闭锁重合闸;要点之二是测量非全相过程中的零序电压3Uo,当其幅值为低值时,发出相继重合控制脉冲,确实保证瞬时性故障时,只要任一侧先重合成功,则另一侧相继重合成功;当其幅值为高值时,则不发出相继重合控制脉冲,可靠闭锁重合闸。以下结合附图对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为以A相为故障断开相的非全相运行线路及用非全相电压作判据的单相重合闸的配置示意图。图2为故障断开相电压监测系统GDJS主框图。图3为非全相状态线路侧零序电压3Uo监测电路FLJD主框图。图1示出以A相为故障断开相的非全相运行线路。此时尽管A相线路从电网中分离出来,但由于健全相(B、C相)电压通过相间电容的耦合和健全相(B、C相)负荷电流通过相间互感的感应,分别对故障断开相产生附加电压分量,二者的相量和用Ur表示,称为恢复电压,直接影响故障断开相故障发生处绝缘的复原和潜供电流的熄灭。为了提高单相自动重合闸的效果,通常对超高压输电线路采取装设线路并联电抗器及其中性点消弧电抗器后,恢复电压Ur明显降低。例如,500KV系统电压互感器变比为5000时,Ur的二次值可以控制在(5-10)伏,对于瞬时性故障,故障处绝缘复原后,这个电压从故障断开相电压互感器二次侧即可测出;若为永久性故障,例如,线路一侧出口单相金属性短路时,故障断开相该侧的电压被钳制在零伏,而对侧电压经线路趋近零伏,这些电压二次值也可从故障断开相电压互感器二次侧测出。因此,通过测量故障断开相电压的方法可以确定单相故障的性质,从而可以构成两侧同时重合或先后重合的故障断开相监测系统GDJS;但是,当该监测系统之一运行中因故自行闭锁或因检验退出运行而遇有单相瞬时性故障时,只能导致单侧重合而最终由保护装置使两侧三相跳闸,从整体效果上看单相重合闸是失败的。为了保证上述情况下仍使两侧都能重合成功,本专利技术同时设置了反应非全相过程中零序电压3Uo的监测电路FLJD,它具有传递对侧重合成功信息功能,从而实现相继重合。图2示出本专利技术中的故障相电压监测系统GDJS主框图,其中1为模拟量电压电流采集系统单元DAS;2为故障断开相电压监测系统逻辑单元GDJL;3为开关量输入单元SRK;4为单相重合闸控制单元RCC1。当发生单相接地短路,两侧断路器跳闸后,故障断开相实测电压满足|UΦd|<UΦg(1)时,则故障断开相应判为永久性故障,经单相重合闸整定延时Td两侧重合闸控制单元RCC1将其重合闸闭锁。式中UΦd为故障断开相的感应电压;UΦg为故障断开相存在接地故障时的相-地电压极限值,由计算确定。当故障断开相实测电压满足|UΦd|≥UΦrmin(2)时,则故障断开相应判为瞬时性故障,可以经单相重合闸整定延时Td由重合闸控制单元RCC1向CLO1发出重合控制脉冲,式中UΦrmin为为非全相状态下故障断开相的最小恢复电压,可由计算或实际测量决定。对于经过换位的线路,上述电压与相别无关。通常,超高压输电线路都由纵差原理的保护切除故障,单相重合闸的整定延时Td=tx+tyd(3)式中tx为极限消弧时间,tyd为裕度时间。实际上,消弧时间与短路电流大小、故障处的绝缘状况、风速以及补偿状况等有关,随机性很大。如果电力系统稳定要求尽可能缩短非全相时间时,可在满足式(2)的条件下,即使尚未到达单相重合闸整定延时Td,亦可提前由重合闸控制单元RCC1向CLO1发出重合控制脉冲。图2中输入模拟量i(t)表示为A、B、C相电流;u(t)表示为A、B、C相电压;输入开关量TGJ为A、B、C相跳闸固定继电器常开接点,将i(t)和TGJ引入有助于重合闸功能的扩展与完善。图3示出了非全相过程中零序电压检测电路主框图FLJD。图3中5为变换整流滤波单元LBZL,6为幅值比较单元ABP,7为单相重合闸控制单元RCC2。当线路两侧故障相断路器均断开时,|3Uo|≥100伏(高值),两侧重合闸控制单元RCC2将其重合闸闭锁;当先重合侧重合于永久性故障时,该侧继电保护无论实行三相联跳还是仍跳故障相,|3Uo|≥100伏(高值),对侧仍然将重合闸闭锁;只有当先重合侧重合成功时,两侧电压互感器由单侧三相供电,则|3Uo|≤10伏(低值),幅值比较单元ABP输出状态变化,导致对侧单相重合闸控制单元RCC2向CLO2发出重合控制脉冲,而使断路器重合,相当于一侧重合成功后以输电线路本身为通道,向对侧发送一个远方重合命令信号,从而提高了单相重合闸的可靠性和灵活性。本专利技术的实现方法,可以采用静止型或数字型,也可以采用两者兼用的型式,以满足不同用户的使用需要。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用非全相电压作判据的单相重合闸,包括故障断开相电压监测判断系统和非全相线路零序电压监测电路,其特征是,在断路器重合控制脉冲发出前,通过对非全相过程中断开相电压幅值的判断,确定故障的性质,只有确认为瞬时性故障时,才发出重合控制脉冲或相继重合控制脉冲,只要一侧重合成功,不需专门的远方重合命令传送通道,由对侧零序电压幅值判断确认后,几乎同时发出相继重合控制脉冲,若为永久性故障时,两侧重合闸被可靠闭锁。

【技术特征摘要】
1.一种用非全相电压作判据的单相重合闸,包括故障断开相电压监测判断系统和非全相线路零序电压监测电路,其特征是,在断路器重合控制脉冲发出前,通过对非全相过程中断开相电压幅值的判断,确定故障的性质,只有确认为瞬时性故障时,才发出重合控制脉冲或相继重合控制脉冲,只要一侧重合成功,不需专门的远方重合命令传送通道,由对侧零序电压幅值判断确认后,几乎同时发出相继重合控制脉冲,若为永久性故障时,两侧重合闸被可靠闭锁。2.根据权利要求1所述的用非全相电压作判据的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李养善
申请(专利权)人:李养善
类型:发明
国别省市:14[中国|山西]

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