一种输电线路的重合闸方法技术

一种输电线路的重合闸方法，对同杆并架双回线路继电保护：同杆并架双回线的每回线路应单独配置保护，同杆并架双回线路的主保护采用分相电流差动保护或具有分相命令的纵联保护，对于区内各种形式的单回线故障及跨线故障，均应选跳故障相来，实现自适应重合闸：在输电线路发生故障时应用于高压及超高压输电线路的一种自适应重合闸，线路保护在准确选跳故障相的基础上，结合无严重永久故障判据进行按相顺序重合；即按顺序，先后分相重合跳开相；同杆并架双回线发生故障后，双回线中至少有两异名相健全时才允许重合，否则，两回线必须全部跳开；在最小化重合于永久故障对系统造成冲击的基础上，最大限度的提高系统重合的机会和重合成功的概率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是同杆并架双回线继电保护方法及利用新型重合闸保护的方法。
技术介绍
随着电力市场发展、电网建设要求充分发挥线路传输电力的能力；.同杆并架双回线路与两个单回线路相比，工程造价低、出线走廊宽度小、建设周期短，经济效益明显。因此，在征地费用高、出线走廊紧张的情况下，常常采用同杆并架双回线路。国外的超高压输电线路在这方面有成功的运行经验，如日本、欧洲诸国的电网，其高压、超高压线路大部分采用同杆并架双回(甚至多回)线路，所带来的经济效益十分明显。在我国，随着三峡配套送出输变电工程的建设及全国超高压跨大区互联电网的发展，输电走廊日趋紧张，500KV同杆并架双回线将会不断增多，必将凸现其潜在的巨大技术经济效益，与此同时，也给电网运行带来一些特殊的技术问题。从继电保护专业的角度来看，同杆并架双回线与普通单回线相比，其故障的主要特点是有跨线故障。单回线的简单故障有11种，而同杆并架双回线的故障则多达120种。在120种同杆并架双回线故障中，接地故障63种，不接地故障57种；单回线故障22种，跨线故障98种。我国原有统计资料表明跨线故障很少，仅占同杆并架双回线总故障的2％～3％。而国外的统计数字要大得多，据日本东京电力公司统计，从1973年至1999年27年间，500KV电压等级的同杆并架双回线发生跨线25次，占统计期间全部故障的8.9％；而同样在日本，根据中部电力公司对近五年来275KV及以上电网的统计，跨线故障占全部故障的比率则高达20％。随着我国同杆并架输电线路的增加，跨线故障的几率也肯定会增加。在故障期间，如何最大限度地保持系统的电气联系，减少同时失去双回线的可能性，维持电网的稳定运行，正是我们开展工作的出发点，也是问题的关键所在。因此，对同杆并架双回线继电保护及重合闸的特殊技术问题进行研究，确定同杆并架双回线的继电保护及重合闸的技术要求，既有重要的理论价值，也是生产实际的迫切需要。同杆并架双回输电线路对继电保护的特殊要求1.选相问题仅反应线路一侧电气量的选相方法无法区分同杆并架双回线路末端的单回线故障、跨线故障和双回线外部故障。目前国内流行的电流突变选相原理，在同杆并架双回线上已失去正确选相能力，不适用于同杆并架双回线。阻抗及其他选相方法，虽大部分能正确选相，但在线路两终端附近发生同杆并架双回线异名相跨线故障时，远离故障侧的选相元件将误判为相间故障，从而使双回路均误判为多相故障，致使双回线全部跳闸，严重威胁系统安全稳定运行。2.零序互感问题同杆并架双回线的零序互感系数较大，使得接地故障时母线残压不仅决定于本线电流，而且还受邻线零序电流的影响，影响两侧接地距离保护的动作范围；同时在故障线路靠近故障点开关先跳闸的情况下，由于零序互感的影响，故障线路邻线的零序电流保护范围也将发生变化，可能造成保护误动或拒动。3.重合闸问题目前已有重合闸装置即使保护能正确选相，但在三相跨线故障时不能最大限度地维持系统的电气联系，从而影响系统的稳定运行。如发生L1线A相接地故障，L2线BC相故障，L1线进行单相重合闸，L2线跳三相而不重合，重合闸期间两站之间由6线降为2线联系；当发生L1线AB相接地故障，L2线BC相故障，L1、L2均三相跳闸不重合。对系统稳定影响较大。另外，现代大型发电机不允许在发生多相故障时立即自动重合闸，以防止重合于永久故障时损坏发电机。在同杆并架双回线上发生两相两导线跨线永久故障时，对每回线来说是单相故障，而对发电机来说已经经受了一次多相故障的冲击，因此两回线的重合闸应采取措施，避免发电机经受多相故障的冲击。国内外研究状况同杆并架双回线的保护问题提出的比较早，长期以来国内外继电保护专家对相关课题有过一定的理论研究，取得了一些阶段性的成果。日本500KV线路绝大部分是同杆并架双回线，有丰富的运行经验。随着同杆并架双回线的增多和对相关问题的逐步重视，国内一些网省局、科研院校也在进行研究，取得了一些运行的实际经验和理论研究成果。(一)、同杆并架双回线继电保护实现方案目前国内外主要有如下几种保护方案1、依靠纵续动作实现跨线故障正确选相。多相故障下等待对侧断路器跳闸后，达到本侧正确选相跳闸目的。高频保护动作，选相元件判为多相故障时，有可能是同杆并架双回线跨线异名相故障，为防止远故障点侧误选相跳闸，设置了延时跳闸回路，此延时应大于对侧(近故障点)另一回线保护正确选相及跳闸时间。这样才能解决同杆并架双回线跨线故障误选相问题。此方案有如下缺点a.若一回线上的保护或断路器拒动时，本线路远故障端将认为多相故障，经一定延时后将该线三相跳闸。另一回线路也因邻线近故障端保护或断路器拒动而误跳三相，因此造成双回线全部停电。b.当本线路发生多相故障时，两侧保护均带延时跳闸，对系统稳定不利。c.同杆并架双回线发生异名相跨线故障，远故障点侧保护延时跳闸。对系统稳定运行不利。2、分相信号传输的高频距离保护同杆并架双回线异名相跨线故障时，近故障点侧的阻抗选相元件总能正确选相。采用分相信号传输的高频距离保护，在故障后线路两侧保护交换选相结果，进而正确选出故障相，实现快速正确的选相跳闸功能。保护不需设置多相故障的等待时间，能够快速切除多相故障两侧开关，对提高电力系统安全稳定性起着关键性作用。但这种方案对通道有较高要求，必须要有多通道才能实现传输分相选相信号。采用多频道FSK多命令信号系统可满足要求，但当出现线路加工相短路或线路出口处三相短路时，高频保护将拒动或延时动作。目前国内复用载波通道使用最多，光纤通道正在逐步增多，微波通道使用很少。美国、日本以光纤和数字微波通道为主。此类型的主要保护及其通道数量要求如下表1所示表1 但此方案在线路末端三相三导线跨线故障时多切除一相，在末端三相四导线跨线故障且有两健全相分属于两回线时要切除两回线，对系统稳定运行不利。3、分相电流差动保护分相电流差动保护原理简单可靠，对常规故障及跨线故障具有天然的选相能力，对同杆并架双回线跨线异名相故障均能正确、快速选相跳闸。日本超高压线路主保护全部是采用的分相电流差动保护。但它对通道要求很高，要求有6个独立的信号通道，通道投资费用高。同时保护对通道误码率、传输延时等均有较高要求。国内主要使用专用光纤通道，OPGW正在得到更多地应用；美国、日本以64kbit/s的复接通讯链路(PCM)方式为主。(二)、重合闸方式与同杆并架双回线继电保护相适应的重合闸功能也是电网安全稳定运行所必需的。一些制造厂家在常规单相/三相/综合重合闸的基础上，进行了进一步的研究和应用。如ABB公司生产的REL500系列的2.0版本，其重合闸方式是单相/两相/三相重合闸。即当单相故障时进行单相重合闸，当两相接地或两相故障时，跳开两故障相，再进行两相重合闸。当三相故障时，可按条件进行三相或不重合闸。此外还可以实现多次重合闸。在前面提到的当发生L1线A相故障，L2线B、C相故障时，采用REL500系列的重合闸后，L1线跳开A相，L2线跳开B、C相，此时两站之间保持了有ABC完整三相的3条导线联系，提高了电力系统的稳定性能，但在重合时可能使系统受到相间故障的再次冲击。在国外，同杆双回线继电保护装置的跳、合闸方式也不相同。1、在法国电力公司(EDF)，其同杆双回线继电保护一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路的重合闸方法，对同杆并架双回线路继电保护：其特征是同杆并架双回线的每回线路应单独配置保护，同杆并架双回线路的主保护采用分相电流差动保护或具有分相命令的纵联保护，对于区内各种形式的单回线故障及跨线故障，均应选跳故障相来，实现自适应重合闸：在输电线路发生故障时应用于高压及超高压输电线路的一种自适应重合闸，这是一种特殊的多相重合闸方式，线路保护在准确选跳故障相的基础上，结合无严重永久故障判据进行按相顺序重合；即按顺序，先后分相重合跳开相；同杆并架双回线发生故障后，双回线中至少有两异名相健全时才允许重合，否则，两回线必须全部跳开；在最小化重合于永久故障对系统造成冲击的基础上，最大限度的提高系统重合的机会和重合成功的概率。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路的重合闸方法，对同杆并架双回线路继电保护其特征是同杆并架双回线的每回线路应单独配置保护，同杆并架双回线路的主保护采用分相电流差动保护或具有分相命令的纵联保护，对于区内各种形式的单回线故障及跨线故障，均应选跳故障相来，实现自适应重合闸在输电线路发生故障时应用于高压及超高压输电线路的一种自适应重合闸，这是一种特殊的多相重合闸方式，线路保护在准确选跳故障相的基础上，结合无严重永久故障判据进行按相顺序重合；即按顺序，先后分相重合跳开相；同杆并架双回线发生故障后，双回线中至少有两异名相健全时才允许重合，否则，两回线必须全部跳开；在最小化重合于永久故障对系统造成冲击的基础上，最大限度的提高系统重合的机会和重合成功的概率。2.由权利要求1或2所述的输电线路的重合闸方法其特征是以保护准确选跳故障相为基础；本输电线路单相故障时、两相故障及三相故障时，均只选跳故障相，而不是两相故障三跳。3.由权利要求1或2所述的输电线路的重合闸方法其特征是保护装置综合两回线的运行信息按一定的规则顺序重合重合顺序按分相顺序重合，同名相优先重合且可以同时重合；两相故障线路的超前相优先重合；超前相优先重合。4.由权利要求1或2所述的输电线路的重合闸方法其特征是由跳开相电压判据可以确定是否发生了近处的永久性接地故障Uφ＞Uzd满足该电压判据认为没有发生近处的永久性接地故障。5.由权利要求1或2所述的输电线路的重合闸方法其特征是对于相间不接地永久故障，以分相顺序重合为基础，由下面电压判据确定是否发生了永久性不接地故障|U·P+U·Y|>k1*|U·P-U·Y|]]>k1可取4-6；当任一相合闸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉平，张哲，沈军，沈国荣，黄震，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]