输电线路重合闸功能的探索与应用

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月5期   作者:鲍明正
[导读] 在电力系统故障中,大多数是输电线路(特别是架空线路)故障。
        摘要:在电力系统故障中,大多数是输电线路(特别是架空线路)故障。为了提高电力系统供电可靠性,在输电线路上广泛采用自动重合闸。线路故障、保护动作切除故障或断路器误跳闸后重合闸,会出现两种情况:其一,重合成功,恢复正常供电;其二,继电保护(再次)动作跳开断路器。传统自动重合闸逻辑简单,在断路器跳闸后经预先整定的固定延时重合。传统重合闸未考虑重合失败后的不利影响,因此,传统重合闸的性能并未达到最优。对此,本文分析了重合闸的研究现状以及相关功能,以供参考。
        关键词:输电线路;重合闸;启动
        1 重合闸的研究现状
        输电线路能否正常运行,其保护装置上安装的重合闸高效稳定运行的重要衡量指标,就是重合闸能够判断线路发生永久性故障还是瞬时性的故障。按照功能参数的特点,重合闸装置可以被分为三大类,即单向重合闸、三相重合闸和综合重合闸。单项重合闸在永久胜故障判别上已经大大得到改进,虽然新的方法被引入到重合闸的设计当中,但是该复电压仍然作为主要的判别依据,与早期的基于断开线路就恢复电压展开的操作原理相同。在单项重合闸的操作使用上重合闸的过电压现象并不是主要问题。传统的单相重合闸在设计上保证了输电线路两侧的重合工作都是独立完成的,并不会因为有故障发生而相互影响。那么在自适应重合闸的线路设计上,就要保证其对发生故障时进行准确地判别,并对于重合闸过电压现象采取必要的措施。三相重合闸在线路设计上依然存在着逻辑简单的问题,采用这种重合闸,对于整个电力系统的稳定运行存在着不利的因素。即便如此,很多国家在能够保证系统稳定运行的状态下,还是会选择三相重合闸。在三相重合闸的故障判别上由于故障的发生要受到各种因素的影响,比如输电线路的障碍、气侯的不适当等等,都有可能导致三相重合闸的输电线路发生故障。对于三相重合闸故障的判断,似乎还没有寻找较为有效可行的方法。如果输电线路发生故障,保护装置就会启动,输电线路和系统之间通过断路器跳开的方式,实现了其保护功能。相比较于其他类型的重合闸,同杆并架平行双回线路重合闸具有着自己的优势。一旦输电线路有跨线故障发生,可选择多种方式的平行双回线路重合闸,就可以用按相重合闸方式。
        2 重合闸方式及启动方式
        2.1 重合闸方式
        重合闸为一次重合闸。为避免多次重合,重合闸方式为:
        1)单重方式:系统单相故障跳单相,单相重合;多相故障跳三相,不重合。
        2)综重方式:系统单相故障跳单相,单相重合;多相故障跳三相,三相重合。
        3)三重方式:系统任意故障跳三相,三相重合。
        4)停用方式:重合闸退出。
        2.2 重合闸启动方式
        1)保护跳闸启动重合闸(要求启动重合闸的跳闸接点为瞬动接点):
        a、保护单相跳闸启动重合闸
        注:如果此时出现两相及以上的TWJ开入或两相及以上的跳闸命令,将闭锁单相重合闸。
        b、保护三相跳闸启动重合闸
        2)断路器位置“不对应”启动重合闸:
        3 输电线路重合闸功能
        3.1 减少外力破坏导致的线路故障
        3.1.1加大宣传力度,保护电力设施
        运检部、安监部针对专变用户、施工企业开展电力安全知识普及工作,号召各部门深入开展电力行政执法宣传工作,广泛发动全旗人民共同参与。
        通过开展“三百活动”将电力安全知识、电力服务电话宣传至用户家中,通过宣传日与各企业、学校、政府部门组织开展安全用电知识讲解、电力宣传手册发放,号召大家安全用电、保护电力设施。

同时,对施工工地做到闭环管理,及时下发《安全防护通知书》和各种电力设施保护宣传单,对于电缆线路附近的挖掘施工和架空线路附近的吊装施工派专人蹲守,及时制止施工人员的不安全行动,向他们宣传保护电力设施安全的责任和义务,严防违规行为危害电力设施安全,力争减少此类案件的发生。
        3.1.2加大对恶意破坏电力设施行为的惩罚力度
        对于恶意破坏电力设施的行为,加大惩罚力度,严格贯彻执行《电力法》、《电力设施保护条例》及《实施细则》,对盗窃破坏电力设施,造成财产损失及引发事故的,积极配合公安部门立案侦查,为电力设施安全稳定运行营造良好的外部环境。
        3.2降低雷击导致线路故障
        3.2.1对于辖区内雷击多发区,采用新式气体灭弧避雷器替代传统的氧化锌避雷器,降低雷区线路的故障率。
        3.2.2开展高低压设备巡视、试验、轮换工作,加强线路的红外测温和超声波故障检测的巡视,根据运行时间长、存在放电等隐患的设备进行及时更换。重点开展避雷器的轮换工作,结合停电进行。
        3.2.3加强对线路的避雷器、瓷瓶以及接地电阻不合格地网的检查和维护工作。
        3.3 加强线路“三防治”治理工作
        配电线路施工工艺治理、绝缘化治理、自动化设备运维治理是保障线路自身条件的根本,需打好开头、过程的硬仗,进一步提升配电线路安全运行的稳定性。
        3.3.1工艺存在不足。应严禁将避雷器引线、开关PT引线与线路引流线与开关接线端子同接一处,可有效避免拧压接点松动、发热、烧坏等隐患的产生;对于架空线路的钢管杆,对于特殊地质条件未进行相应的加固措施并进行有效的防腐处理,对于特殊位置的水泥杆应采取相应的防碰撞措施
        3.2绝缘化治理做到位。加强电缆压接点处、PT接线端子处等易出现裸露点的地方,进行有效的局部绝缘化治理,可有效避免漂浮物、鸟巢、树害等问题造成的相间短路故障的产生。
        3.3.2提升线路配电自动化设备运维管理。一是加强FTU设备巡视,提升线路故障后的正确动作隔离;二是加强FTU安装验收的把控工作,避免由于设备未做接地,抗电磁干扰削弱,造成的FTU误动作、主板烧坏等;三是分界开关的电源PT禁止装在负荷侧,避免当用户停电时间超过后备电源时间后,恢复送电时T接点以下将失去安全保护。
        3.4降低因设备老化发生的故障
        3.4.1进一步做好线路维修、技改等工程的施工工作,充分大修技改项目,新增自动化开关和轮换超载变压器,提升线路的故障隔离功能和防止因变压器故障造成线路跳闸。
        3.4.2对于巡视中发现由于长时间运行导致锈蚀或氧化的跌落式熔断器和隔离开关等问题隐患,采取闭环式的奖励机制,提高日常巡视的有效性,将问题隐患消灭在起步期。
        3.4.3利用技术革新,开发配电可视化巡视系统,加强对线路巡视人员的日常管控,有效开展对线路定期、特殊、夜间等巡视检查,及时发现设备隐患及故障,及时检修,减少故障跳闸次数。
        3.5重合闸动作时限的选择
        为了尽可能缩短供电中断的时间,重合闸的动作时限原则上越短越好。但要保证重合成功,还需要带一定的时限,这是因为断路器跳闸后,故障点电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强调需要一定的时间,只有在这个时间后进行合闸才有可能成功。如果重合闸是采用保护装置起动方式,其动作时限还应加上断路器的跳闸时间。根据我国一些电力系统的运行经验,重合闸的最小时间一般为0.3~1.0s。
        4 结语
        总之,随着近年来配网建设力度加强,供电服务不断提升,对供电设备供电可靠性提出更高要求,因此,加强输电线重合闸装置应用,提高配网设备应对恶劣环境考验,努力提高配网安全稳定运行,是当前供电企业面临的挑战和任务。
        参考文献:
        [1]徐海东,陈长益.110kV线路重合闸多次重合于永久性故障线路的原因探析[J].科技与创新.2017(02)
        [2]赵凌.110kV线路重合闸的应用探讨[J].贵州电力技术.2015(08)
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