采用單相重合閘的主要優點是:
1.當由單側電源單回線路向重要用戶供電時,在絕大多數的故障情況下,采用單柑重合閘可保證對重要用戶的連續供電,從而提高了供電可靠性。
在雙側電源的聯絡線上采用單相重合閘,在故障時可大大加強兩個係統之間的聯係,從而提高係統並列運行的動態穩定性;對於聯係比較薄弱的係統,當三相切除而後進行三相重合閘,很難恢複同步時,采用單相重合閘能顯示出明顯的優越性。
采用單相重合閘的缺點是需要裝設按操作的斷路器。
需要專門的選相元件與繼電保護進行配合,並另有一些特殊要求,使得重合閘回路的接線比較複雜。
2.在單相重合閘過程中,由於非全相運行能引起本線路和電力網中其他線路的保護誤動作,因此需要采取一些措施防止誤動作。這將使得這些保護的接線、整定計算和調試工作複雜化。
但是,在實際運用中,單相重合閘裝置顯示出了它的優越性,因此,在22017及以上電壓等級的線路上獲得了廣泛的應用。
第六節綜合自動重合閘
線路在采用單相自動重合閘以後,如果線路發生各種相間短路故障時,線路保護動作跳開三相,再進行三相童合閘,如果重合不成功則再次跳開三相不再進行重合。因此,實際上在實現單相重合閘時,總是把實現三相重合閘的問題結合在一起考慮的,構成綜合自動重合閘(簡稱綜合重合閘)裝置。經過切換開關的切換,綜合重合閘裝置一般可以實現以下四種重合閘方式:
綜合合閘方式。線路上發生單相故障時,實行單相自動重合閘,當重合到永久性單相故障時,若不允許長期非全相運行,應斷開三相並不再進行自動重合。線路上發生相間故障時,實行三相自動重合閘,當重合到永久性相間故障時,斷開三相並不再進行自動重合。
平相重合閘方式。蜂路上發生單相故障時,實行單相自動重合閘,當重合到永久性單相故障時,保護動作跳開三相並不再進行童合,線路上發生相間短路故障時,葆護動作跳開三柑後不苒進行自動重合。
三相重合閘方式。線路上發生任何形式的故障時,均實行三相自動重合閘。當重合到永久性故障時,保護動作跳開三相後並不再進行重合。
停用方式。線路上發生任何形式的故障時,保護動作跳開三相後不進行重合。
一、實現綜合重合閘痤線時,應考慮的一些基本原則
(1)綜合重合閘的運行方式。重合閘裝置通過切換應能實現綜合重合閘、;三相重合閘、單相重合閘和停用四種運行方式,使裝置能滿足不同工況時的需要。
(2)綜合重合閘起動方式。綜合重合閘裝置應設有兩種起動方式,即斷路器與控製開關位置不對應起動方式和繼電保護動作起動方式。
(3)根據不同保護的要求裝設有關輸入端子。裝有綜合重合閘的線路故障時,護動作後要經過綜合重合閘才能使斷路器跳閘。考慮到非全相運行過程中某些保護可能發生誤動作(如零序電流保護、見段距離保護),如不采取措施則應將誤動的保護閉鎖。為此,要求綜合重合閘裝置中設有非全相運行過程中閉鎖這些保護的財端子。對在非全相運行過程中不會誤動的保護如差動高頻保護等對於任何故障都必須切除三相並進行三相重合的保護,如進行重合閘的母線保護),應從端子引入相跳閘後不進行重合閘的保護(如不需要重合閘的變壓器差動保護友母線保護),應設及端子。將各類保護,按著不同的要求接到相應的輸入端子上。
(4)單相接地故障時隻跳故障相斷路器。單相接地故障時應跳故障相斷路器,然後進行單相童合,重合不成功時,跳開三相不再重合。
(5)相間故障時跳三相斷路器。相間故障時5跳開三相斷路器,並進行三相重合,重合不成功,跳開三相斷路器,不再進行重合。
(6)選相元件可能拒動的問題。在綜合重合閘中,接地故障是通過選相元件來控製跳閘的。當選相元件拒動(選相元件拒動的可能性是存在的)時;將影響故障相的切除。因此,應考慮當選相元件拒動時跳開三相斷路器,並進行三相重合,應再次跳三相。
(7)適應高壓斷路器性能問題。重合閘與高壓斷路器關係十分密切,重合閘接線必須適應高壓斷路器性能要求。對空氣斷路器或液壓傳動的油斷路器,當氣壓或油壓降低到不允許實行重合時,應將自動重合閘回路閉鎖,如果在重合過程中氣壓或液壓下降到低於允許值時,則應能保證重合閘完成動作。
(8)非全相運行的問題。單相接地故障時,保護動作經重合閘將故障相切除,而重合閘拒動時,則係統處於長期非全相運行狀態,若係統不允許長期非全相運行時,應考慮跳開其餘兩相。
(9)在非全相運行過程中,另一相或兩相又發生了故障,保護能有選擇地切除。這種故障如果發生在重合閘的合閘脈衝發出之前,則在故障切餘後能進行三相重合閘;如果發生在重合閘的合閘脈衝發出以後,則切除故障後,不再進行重合閘,
(10)重合閘後加速。無論線路愛生單相接地故障還是發生相向故障時,也無論單相重合閘還是三相重合閘,在重合閘不成功之後,應能實現加速切除三相斷路器。綜合重合閘除應滿足上述原則要求外,對三相重合閘提出的要求,也都應當給予滿足。
二、ZZC-4型綜合重合閘裝置
電力係統廣泛采用的是ZZC-4型綜合自動重合閘裝置。現對綜合自動重合閘的實現原理及裝置動作情況討論如下。
ZZC-4型綜合重合閘裝置由交流回路和直流回路兩部分組成。
(一)ZZC-4型綜合重合閘裝置的交流回路
ZZC-4型綜合重合裝置的交流回路示。它由故障判別元件相元件、輔助選相元件組成。交流回路各元件的作用及要求分述如下:
1.故障判別元件
作為接地故障和相間故障的判別元件的作用是當發生單相接地故障時,閉鎖三相斷路器跳閘回路;當發生相間故障時,接通三相跳閘回路。
為了減少係統三次諧波電壓對的影響,在零序電壓繼電器的二次側並聯由組成的三次諧波濾過器。
在發生相間(不接地)故障時,其常閉觸點閉合,接通了三相跳閘回路,保護動作後經使三相斷路器跳閘;在發生接地故障時,動作,觸點打開,解除三相跳鬧回路。動作時間應小於保護裝置的動作時間,保證在發生單枏接地故障時起動時間,不誤跳三相斷路器。