61、選用重合閘方式的一般原則是什么?
答 (1)重合閘方式必須根據具體的系統結構及運行條件,經過分析后選定。
(2)凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系統實際需要的,線路都應當選用三相重合閘方式。特別對于那些處于集中供電地區的密集環網中,線路跳閘后不進行重合閘也能穩定運行的線路,更宜采用整定時間適當的三相重合閘。對于這樣的環網線路,快速切除故障是第一位重要的問題。
(3)當發生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統穩定,或者地區系統會出現大面積停電,或者影響重要負荷停電的線路上,應當選用單相或綜合重合閘方式。
(4)在大機組出口一般不使用三相重合閘。
答 (1)重合閘方式必須根據具體的系統結構及運行條件,經過分析后選定。
(2)凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足具體系統實際需要的,線路都應當選用三相重合閘方式。特別對于那些處于集中供電地區的密集環網中,線路跳閘后不進行重合閘也能穩定運行的線路,更宜采用整定時間適當的三相重合閘。對于這樣的環網線路,快速切除故障是第一位重要的問題。
(3)當發生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統穩定,或者地區系統會出現大面積停電,或者影響重要負荷停電的線路上,應當選用單相或綜合重合閘方式。
(4)在大機組出口一般不使用三相重合閘。
62、選用線路三相重合閘的條件是什么?
答:在經過穩定計算校核后,單、雙側電源線路選用三相重合閘的條件如下:
1、單側電源線路 單側電源線路電源側宜采用一般的三相重合閘,如由幾段串聯線路構成的電力網,為了補救其電流速斷等瞬動保護的無選擇性動作,三相重合閘采用帶前加速或順序重合閘方式,此時斷開的幾段線路自電源側順序重合。但對給重要負荷供電的單回線路,為提高其供電可靠性,也可以采用綜合重合閘。
2、雙側電源線路 兩端均有電源的線路采用自動重合閘時,應保證在線路兩側斷路器均已跳閘,故障點電弧熄滅和絕緣強度已恢復的條件下進行。同時,應考慮斷路器在進行重合閘的線路兩側電源是否同期,以及是否允許非同期合閘。因此,雙側電源線路的重合閘可歸納為一類是檢定同期重合閘,如一側檢定線路無電壓,另一側檢定同期或檢定平行線路電流的重合閘等;另一類是不檢定同期的重合閘,如非同期重合閘、快速重合閘、解列重合閘及自同期重合閘等。
答:在經過穩定計算校核后,單、雙側電源線路選用三相重合閘的條件如下:
1、單側電源線路 單側電源線路電源側宜采用一般的三相重合閘,如由幾段串聯線路構成的電力網,為了補救其電流速斷等瞬動保護的無選擇性動作,三相重合閘采用帶前加速或順序重合閘方式,此時斷開的幾段線路自電源側順序重合。但對給重要負荷供電的單回線路,為提高其供電可靠性,也可以采用綜合重合閘。
2、雙側電源線路 兩端均有電源的線路采用自動重合閘時,應保證在線路兩側斷路器均已跳閘,故障點電弧熄滅和絕緣強度已恢復的條件下進行。同時,應考慮斷路器在進行重合閘的線路兩側電源是否同期,以及是否允許非同期合閘。因此,雙側電源線路的重合閘可歸納為一類是檢定同期重合閘,如一側檢定線路無電壓,另一側檢定同期或檢定平行線路電流的重合閘等;另一類是不檢定同期的重合閘,如非同期重合閘、快速重合閘、解列重合閘及自同期重合閘等。
63、線路選用單相重合閘或綜合重合閘的條件是什么?
答:單相重合閘是指:線路上發生單相接地故障時,保護動作只跳開故障相的斷路器并單相重合;當單相重合不成功或多相故障時,保護動作跳開三相斷路器,不再進行重合。由其它任何原因跳開三相斷路器時,也不再進行重合。
綜合重合閘是指:當發生單相接地故障時采用單相重合閘方式,而當發生相間短路時采用三相重合閘方式。
在下列情況下,需要考慮采用單相重合閘或綜合重合閘方式:
(1)、220千伏及以上電壓單回聯絡線、兩側電源之間相互聯系薄弱的線路(包括經低一級電壓線路弱聯系的電磁環網),特別是大型汽輪發電機組的高壓配出線路。
(2)、當電網發生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統穩定的線路。
(3)、允許使用三相重合閘的線路,但使用單相重合閘對系統或恢復供電有較好效果時,可采用綜合重合閘方式。例如,兩側電源間聯系較緊密的雙回線路或并列運行環網線路,根據穩定計算,重合于三相永久故障不致引起穩定破壞時,可采用綜合重合閘方式。當采用三相重合閘時,采取一側先合,另一側待對側重合成功后實現同步重合閘的方式。
(4)、經穩定計算校核,允許使用重合閘。
答:單相重合閘是指:線路上發生單相接地故障時,保護動作只跳開故障相的斷路器并單相重合;當單相重合不成功或多相故障時,保護動作跳開三相斷路器,不再進行重合。由其它任何原因跳開三相斷路器時,也不再進行重合。
綜合重合閘是指:當發生單相接地故障時采用單相重合閘方式,而當發生相間短路時采用三相重合閘方式。
在下列情況下,需要考慮采用單相重合閘或綜合重合閘方式:
(1)、220千伏及以上電壓單回聯絡線、兩側電源之間相互聯系薄弱的線路(包括經低一級電壓線路弱聯系的電磁環網),特別是大型汽輪發電機組的高壓配出線路。
(2)、當電網發生單相接地故障時,如果使用三相重合閘不能保證系統穩定的線路。
(3)、允許使用三相重合閘的線路,但使用單相重合閘對系統或恢復供電有較好效果時,可采用綜合重合閘方式。例如,兩側電源間聯系較緊密的雙回線路或并列運行環網線路,根據穩定計算,重合于三相永久故障不致引起穩定破壞時,可采用綜合重合閘方式。當采用三相重合閘時,采取一側先合,另一側待對側重合成功后實現同步重合閘的方式。
(4)、經穩定計算校核,允許使用重合閘。
64、單相重合閘與三相重合閘各有哪些優缺點?
答:這兩種重合閘的優缺點如下:
(1)、使用單相重合閘時會出現非全相運行,除縱聯保護需要考慮一些特殊問題外,對零序電流保護的整定和配合產生了很大影響,也使中、短線路的零序電流保護不能充分發揮作用。
(2)、使用三相重合閘時,各種保護的出口回路可以直接動作于斷路器。使用單項重合閘時,除了本身有選項功能的保護外,所有縱聯保護、相間距離保護、零序電流保護等,都必須經單相重合閘的選相元件控制,才能動作于斷路器。
(3)、當線路發生單項接地采用三相重合閘,會比采用單項重合閘產生較大的操作過電壓,這是由于三相跳閘、電流過零時斷電,在非故障相上會保留相當于相電壓峰值的殘余電荷電壓,而重合閘的斷電時間較短,上述非故障相的電壓變化不大,因而在重合時會產生較大的操作過電壓。而當使用單相重合閘時,重合時的故障相電壓一般只有17%左右(由于線路本身電容分壓產生),因而沒有操作過電壓問題。從較長時間在110kV及220kV電網采用三相重合閘的運行情況來看,對一般中、短線路操作過電壓方面的問題并不突出。
(4)、采用三相重合閘時,在不利的情況,有可能重合于三相短路故障,有的線路經穩定計算認為必須避免這種情況時,可以考慮在三相重合閘中增設簡單的相間故障判別元件,使它在單相故障時實現重合,在相間故障時不重合。
答:這兩種重合閘的優缺點如下:
(1)、使用單相重合閘時會出現非全相運行,除縱聯保護需要考慮一些特殊問題外,對零序電流保護的整定和配合產生了很大影響,也使中、短線路的零序電流保護不能充分發揮作用。
(2)、使用三相重合閘時,各種保護的出口回路可以直接動作于斷路器。使用單項重合閘時,除了本身有選項功能的保護外,所有縱聯保護、相間距離保護、零序電流保護等,都必須經單相重合閘的選相元件控制,才能動作于斷路器。
(3)、當線路發生單項接地采用三相重合閘,會比采用單項重合閘產生較大的操作過電壓,這是由于三相跳閘、電流過零時斷電,在非故障相上會保留相當于相電壓峰值的殘余電荷電壓,而重合閘的斷電時間較短,上述非故障相的電壓變化不大,因而在重合時會產生較大的操作過電壓。而當使用單相重合閘時,重合時的故障相電壓一般只有17%左右(由于線路本身電容分壓產生),因而沒有操作過電壓問題。從較長時間在110kV及220kV電網采用三相重合閘的運行情況來看,對一般中、短線路操作過電壓方面的問題并不突出。
(4)、采用三相重合閘時,在不利的情況,有可能重合于三相短路故障,有的線路經穩定計算認為必須避免這種情況時,可以考慮在三相重合閘中增設簡單的相間故障判別元件,使它在單相故障時實現重合,在相間故障時不重合。
65、自動重合閘的啟動方式有哪幾種?各有什么特點?
答:自動重合閘有兩種啟動方式:斷路器控制開關位置與斷路器位置不對應啟動方式和保護啟動方式。
不對應啟動方式的優點:簡單可靠,還可以彌補和減少斷路器誤碰或偷跳造成的的影響和損失,可提高供電可靠性和系統運行的穩定性,在各級電網中具有良好運行效果,是所有重合閘的基本啟動方式。其缺點是,當斷路器輔助觸點接觸不良時,不對應啟動方式將失效。
保護啟動方式,是不對應啟動方式的補充。同時,在單相重合閘過程中需要進行一些保護的閉鎖,邏輯回路中需要對故障相實現選相固定等,也需要一個由保護啟動的重合閘啟動元件。其缺點:不能彌補和減少斷路器誤動造成的影響和損失。
答:自動重合閘有兩種啟動方式:斷路器控制開關位置與斷路器位置不對應啟動方式和保護啟動方式。
不對應啟動方式的優點:簡單可靠,還可以彌補和減少斷路器誤碰或偷跳造成的的影響和損失,可提高供電可靠性和系統運行的穩定性,在各級電網中具有良好運行效果,是所有重合閘的基本啟動方式。其缺點是,當斷路器輔助觸點接觸不良時,不對應啟動方式將失效。
保護啟動方式,是不對應啟動方式的補充。同時,在單相重合閘過程中需要進行一些保護的閉鎖,邏輯回路中需要對故障相實現選相固定等,也需要一個由保護啟動的重合閘啟動元件。其缺點:不能彌補和減少斷路器誤動造成的影響和損失。
66、在檢定同期和檢定無壓重合閘裝置中為什么兩側都要裝檢定同期和檢定無壓繼電器?
答:如果采用一側投無電壓檢定,另一側投同期檢定這種接線方式。那么,在使用無電壓檢定的那一側,當其斷路器在正常運行情況下由于某種原因(如誤碰、保護誤動等)而跳閘時,由于對側并未動作,因此線路上有電壓,因而就不能實現重合,這是一個很大的缺陷。
為了解決這個問題,通常都是在檢定無壓的一側也同時投入同期檢定繼電器,兩者的觸點并聯工作,這樣就可以將誤跳閘的斷路器重新投入。
為了保證兩側斷路器的工作條件一樣,在檢定同期側也裝設無壓檢定繼電器,通過切換后,根據具體情況使用。但應注意,一側投入無壓檢定和同期檢定繼電器時,另一側則只能投入同步檢定繼電器。否則,兩側同時實現無電壓檢定重合閘,將導致出現非同期合閘。在同期檢定繼電器觸點回路中要串接檢定線路有電壓的觸點。
答:如果采用一側投無電壓檢定,另一側投同期檢定這種接線方式。那么,在使用無電壓檢定的那一側,當其斷路器在正常運行情況下由于某種原因(如誤碰、保護誤動等)而跳閘時,由于對側并未動作,因此線路上有電壓,因而就不能實現重合,這是一個很大的缺陷。
為了解決這個問題,通常都是在檢定無壓的一側也同時投入同期檢定繼電器,兩者的觸點并聯工作,這樣就可以將誤跳閘的斷路器重新投入。
為了保證兩側斷路器的工作條件一樣,在檢定同期側也裝設無壓檢定繼電器,通過切換后,根據具體情況使用。但應注意,一側投入無壓檢定和同期檢定繼電器時,另一側則只能投入同步檢定繼電器。否則,兩側同時實現無電壓檢定重合閘,將導致出現非同期合閘。在同期檢定繼電器觸點回路中要串接檢定線路有電壓的觸點。
67、什么叫重合閘后加速?為什么采用檢定同期重合閘時不用后加速?
答:當線路發生故障后,保護有選擇性的動作切除故障,重合閘進行一次重合以恢復供電。若重合于永久性故障時,保護裝置即不帶時限無選擇性的動作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。
檢定同期重合閘是當線路一側無壓重合后,另一側在兩端的頻率不超過一定允許值的情況下才進行重合的。若線路屬于永久性故障,無壓側重合后再次斷開,此時檢定同期重合閘不會再重合,因此采用檢定同期重合閘再裝后加速也就沒有意義了。若屬于瞬時性故障,無壓重合后,即線路已重合成功,故障已不存在,故亦無裝設后加速的必要。同時檢定同期重合閘時不采用后加速,可以避免合閘沖擊電流引起誤動。
答:當線路發生故障后,保護有選擇性的動作切除故障,重合閘進行一次重合以恢復供電。若重合于永久性故障時,保護裝置即不帶時限無選擇性的動作斷開斷路器,這種方式稱為重合閘后加速。
檢定同期重合閘是當線路一側無壓重合后,另一側在兩端的頻率不超過一定允許值的情況下才進行重合的。若線路屬于永久性故障,無壓側重合后再次斷開,此時檢定同期重合閘不會再重合,因此采用檢定同期重合閘再裝后加速也就沒有意義了。若屬于瞬時性故障,無壓重合后,即線路已重合成功,故障已不存在,故亦無裝設后加速的必要。同時檢定同期重合閘時不采用后加速,可以避免合閘沖擊電流引起誤動。
68、什么叫重合閘前加速?它有何優缺點?
答:重合閘前加速保護方式一般用于具有幾段串聯的輻射形線路中,重合閘裝置僅裝在靠近電源的一段線路上。當線路上(包括相鄰線路及以后的線路)發生故障時,靠近電源側的保護首先無選擇性地瞬時動作于跳閘,而后再靠重合閘來糾正這種非選擇性動作。
其缺點是切除永久性故障時間較長,裝有重合閘裝置的斷路器動作次數較多,且一旦斷路器或重合閘拒動,將使停電范圍擴大。
重合閘前加速保護方式主要適用于35kV以下由發電廠或主要變電站引出的直配線上。
答:重合閘前加速保護方式一般用于具有幾段串聯的輻射形線路中,重合閘裝置僅裝在靠近電源的一段線路上。當線路上(包括相鄰線路及以后的線路)發生故障時,靠近電源側的保護首先無選擇性地瞬時動作于跳閘,而后再靠重合閘來糾正這種非選擇性動作。
其缺點是切除永久性故障時間較長,裝有重合閘裝置的斷路器動作次數較多,且一旦斷路器或重合閘拒動,將使停電范圍擴大。
重合閘前加速保護方式主要適用于35kV以下由發電廠或主要變電站引出的直配線上。
69、相差高頻保護和高頻閉鎖保護與單相重合閘配合使用時,為什么相差高頻保護要三跳停信,而高頻閉鎖保護要單跳停信?
答:在使用單相重合閘的線路上,當非全相運行時,相差高頻啟動元件均可能不返回,此時若兩側單跳停信,由于停信時間不可能一致,停信慢的一側將會在單相故障跳閘后由于非全相運行時發出的仍是間斷波而誤跳三相。因此單相故障跳閘后不能將相差高頻保護停信。而在三相跳閘后,相差高頻保護失去操作電源而發連續波,會將對側相差高頻保護閉鎖,所以必須實行三跳停信,使對側相差高頻保護加速跳閘切除故障。另外,當母線保護動作時,如果斷路器失靈,三跳停信能使對側高頻保護動作,快速切除故障。高頻閉鎖保護必須實行單跳停信,因為當線路單相故障一側先單跳后保護將返回,而高頻閉鎖保護啟動元件不復歸,收發信機啟動發信,會將對側高頻閉鎖保護閉鎖。所以,單相跳閘后必須停信,加速對側高頻閉鎖保護跳閘。
答:在使用單相重合閘的線路上,當非全相運行時,相差高頻啟動元件均可能不返回,此時若兩側單跳停信,由于停信時間不可能一致,停信慢的一側將會在單相故障跳閘后由于非全相運行時發出的仍是間斷波而誤跳三相。因此單相故障跳閘后不能將相差高頻保護停信。而在三相跳閘后,相差高頻保護失去操作電源而發連續波,會將對側相差高頻保護閉鎖,所以必須實行三跳停信,使對側相差高頻保護加速跳閘切除故障。另外,當母線保護動作時,如果斷路器失靈,三跳停信能使對側高頻保護動作,快速切除故障。高頻閉鎖保護必須實行單跳停信,因為當線路單相故障一側先單跳后保護將返回,而高頻閉鎖保護啟動元件不復歸,收發信機啟動發信,會將對側高頻閉鎖保護閉鎖。所以,單相跳閘后必須停信,加速對側高頻閉鎖保護跳閘。
70、零序電流保護與重合閘方式的配合應考慮哪些因素?
答:1、采用單相重合閘方式,并實現后備保護延時段動作后三相跳閘不重合,則零序電流保護與單相重合閘配合按下列原則整定:
(1)能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,經重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出;而躲不過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,應接重合閘M端子跳閘,在重合閘啟動后退出工作。
(2)零序電流保護二段的整定值應躲過非全相運行大零序電流,在單相重合閘過程中不動作,經重合閘R端子跳閘。
(3)零序電流保護三、四段均經重合閘R端子跳閘,三相跳閘不重合。
2、采用單相重合閘方式,且后備保護延時段啟動單相重合閘,則零序電流保護與單相重合閘按如下原則進行配合整定:
(1)能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,經重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;而不能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,經重合閘M端子跳閘,重合閘啟動后退出工作。
(2)能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護二段,經重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;不能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護二段,經重合閘M或P端子跳閘,亦可將零序電流保護二段的動作時間延長至1.5秒及以上,或躲過非全相運行周期,經重合閘N端子跳閘。
(3)不能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護三段,經重合閘M端子或P端子跳閘,亦可依靠較長的動作時間躲過非全相運行周期,經重合閘N或R端子跳閘。
(4)零序電流保護四段經重合閘R端子跳閘。
3、三相重合閘后加速和單相重合閘的分相后加速,應加速對線路末端故障有足夠靈敏度的保護段。如果躲不開在一側斷路器合閘時三相不同步產生的零序電流,則兩側的后加速保護在整個重合閘周期中均應帶0.1秒的延時。
答:1、采用單相重合閘方式,并實現后備保護延時段動作后三相跳閘不重合,則零序電流保護與單相重合閘配合按下列原則整定:
(1)能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,經重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出;而躲不過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,應接重合閘M端子跳閘,在重合閘啟動后退出工作。
(2)零序電流保護二段的整定值應躲過非全相運行大零序電流,在單相重合閘過程中不動作,經重合閘R端子跳閘。
(3)零序電流保護三、四段均經重合閘R端子跳閘,三相跳閘不重合。
2、采用單相重合閘方式,且后備保護延時段啟動單相重合閘,則零序電流保護與單相重合閘按如下原則進行配合整定:
(1)能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,經重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;而不能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護一段,經重合閘M端子跳閘,重合閘啟動后退出工作。
(2)能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護二段,經重合閘N端子跳閘,非全相運行中不退出工作;不能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護二段,經重合閘M或P端子跳閘,亦可將零序電流保護二段的動作時間延長至1.5秒及以上,或躲過非全相運行周期,經重合閘N端子跳閘。
(3)不能躲過非全相運行大零序電流的零序電流保護三段,經重合閘M端子或P端子跳閘,亦可依靠較長的動作時間躲過非全相運行周期,經重合閘N或R端子跳閘。
(4)零序電流保護四段經重合閘R端子跳閘。
3、三相重合閘后加速和單相重合閘的分相后加速,應加速對線路末端故障有足夠靈敏度的保護段。如果躲不開在一側斷路器合閘時三相不同步產生的零序電流,則兩側的后加速保護在整個重合閘周期中均應帶0.1秒的延時。
