專(zhuān)利名稱(chēng)：防止高壓輸電線單相重合于永久性故障的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及高壓、超高壓或特高壓輸電線單相接 地故障后的單相自動(dòng)重合閘過(guò)程中，防止重合于永久性故障的方法。
背景技術(shù)：
在高壓輸電線的運(yùn)行中，絕大多數(shù)的故障為單相接地故障。為保障電力系統(tǒng)的可靠性， 高壓輸電線路廣泛采用單相自動(dòng)重合閘技術(shù)，如果重合于永久性故障，將使電力系統(tǒng)和電力 設(shè)備再次受到短路電流沖擊。對(duì)于特高壓線路，短路電流沖擊的負(fù)面影響更大。在超高壓輸 電線運(yùn)行中常接有并聯(lián)電抗器，為了在單相重合閘過(guò)程中故障點(diǎn)易于熄滅電弧，接有中性點(diǎn) 電抗器。中性點(diǎn)電抗器使斷開(kāi)相處于低電壓狀態(tài)，限制潛供電流和恢復(fù)電壓，有利于故障點(diǎn) 滅弧。為了防止重合于永久性故障，申請(qǐng)本發(fā)明專(zhuān)利的發(fā)明人在2006年十二月發(fā)表的論文提 出在中性點(diǎn)電抗器與地之間裝設(shè)接地開(kāi)關(guān)，在重合閘之前合上此開(kāi)關(guān)，短接部分電抗，根據(jù) 斷開(kāi)相電壓值可以有效的判別線路故障的性質(zhì)和選擇重合閘時(shí)刻，防止重合于故障線路，從 而提高單相重合閘的成功率，但是沒(méi)有解決斷開(kāi)相的振蕩電壓幅值控制問(wèn)題；除此之外，其 他所有現(xiàn)已發(fā)表的研究文章和相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)僅限于判斷故障相電弧是否熄滅的方法，但因 為中性點(diǎn)電抗器使斷開(kāi)相處于低電壓狀態(tài)，現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法保證故障相的故障點(diǎn)電弧熄滅后 其絕緣達(dá)到可以承受正常電壓的水平，原來(lái)的故障點(diǎn)在實(shí)施單相重合閘時(shí)，電壓升高后有可 能再次被擊穿，因此不能保證單相自動(dòng)重合閘成功。發(fā)明內(nèi)容為了克服高壓輸電線的運(yùn)行中單相接地故障時(shí)，在單相自動(dòng)重合閘過(guò)程中，因?yàn)闊o(wú)法判 斷故障單相跳閘后的斷開(kāi)相絕緣是否達(dá)到可以承受正常電壓的水平，從而不能保證成功的實(shí)現(xiàn)單相自動(dòng)重合閘的問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種能夠判斷故障相絕緣是否達(dá)到可以承受正常電 壓水平的方法。本發(fā)明提出的技術(shù)方案是對(duì)于一側(cè)或者兩側(cè)有并聯(lián)電抗器和中性點(diǎn)電抗器的高壓輸電線路、超高壓輸電線路或特 高壓輸電線路，在中性點(diǎn)電抗器與地之間裝設(shè)的接地開(kāi)關(guān)K(以下簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)關(guān)K)和阻尼電阻，開(kāi) 關(guān)K可以經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接中性點(diǎn)電抗器的部分電抗。在單相重合閘之前，通過(guò)自動(dòng)重合閘 裝置合上開(kāi)關(guān)K，經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接中性點(diǎn)電抗器的部分電抗。對(duì)于絕緣完好的線路斷開(kāi)相， 通過(guò)控制被短接中性點(diǎn)電抗器電抗值的百分比和阻尼電阻的數(shù)值，可以控制振蕩電壓的水平。檢測(cè)線路斷開(kāi)相的電壓是否達(dá)到設(shè)定的電壓值，可以判斷斷開(kāi)相的絕緣水平。如果斷開(kāi)相的 絕緣水平不能承受振蕩電壓，則因原故障點(diǎn)的絕緣被再次擊穿，電壓的振蕩不能維持，斷開(kāi) 相檢測(cè)到的是低電壓；如果斷開(kāi)相的絕緣水平可以承受振蕩電壓，斷開(kāi)相檢測(cè)到的是持續(xù)的振蕩電壓o控制振蕩電壓水平的方法是1. 通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)確定被短接中性點(diǎn)電抗器電抗值的百分比，控制被短接中性點(diǎn)電抗器電抗 值的百分比可以控制絕緣完好的線路斷開(kāi)相電壓的強(qiáng)制分量幅值和自由振蕩分量幅值的 大小，達(dá)到控制振蕩電壓幅值的目的。2. 在開(kāi)關(guān)K與接地點(diǎn)之間的阻尼電阻可以抑制自由振蕩分量幅值，調(diào)節(jié)阻尼電阻的數(shù)值達(dá)到控制振蕩電壓幅值的目的。阻尼電阻的取值通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)確定。3. 對(duì)于兩側(cè)有并聯(lián)電抗器和中性點(diǎn)電抗器的高壓輸電線路、超高壓輸電線路或特高壓輸電線 路，兩側(cè)開(kāi)關(guān)K的動(dòng)作時(shí)間差應(yīng)小于30ms;或者后合開(kāi)關(guān)K一側(cè)的開(kāi)關(guān)K在斷開(kāi)相電壓 振蕩幅值最低時(shí)刻的30ms時(shí)間之內(nèi)合上，可以達(dá)到控制振蕩電壓幅值的目的。 本發(fā)明專(zhuān)利的有益效果是，通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利的方法，在單相重合閘過(guò)程中，在斷開(kāi)相加上幅值水平可以控制的振蕩電壓。檢測(cè)斷開(kāi)相的電壓水平，判斷其絕緣水平是否達(dá)到要求，以 決定是否實(shí)施單相重合閘，從而防止重合于故障相，避免電力系統(tǒng)和電力設(shè)備再次受到短路 電流沖擊。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利進(jìn)一步說(shuō)明附圖是本發(fā)明專(zhuān)利的電氣一次部分接線。圖中l(wèi).輸電線路的并聯(lián)電抗器，2.中性點(diǎn)電抗器，3.接地開(kāi)關(guān)K， 4.開(kāi)關(guān)K與接地點(diǎn)之間串接的阻尼電阻。在附圖中，輸電線路并聯(lián)電抗器(1)的A、 B、 C端分別接在輸電線路的A相、B相和C 相，中性點(diǎn)電抗器(2)的上端與并聯(lián)電抗器(1)的中性點(diǎn)相聯(lián)，下端接地，中性點(diǎn)電抗器 (2)的抽頭與接地開(kāi)關(guān)K (3)的一端聯(lián)結(jié)，接地開(kāi)關(guān)K (3)的另一端接阻尼電阻(4)的上端， 阻尼電阻(4)的下端接地。開(kāi)關(guān)K是可以通過(guò)電氣控制的斷路器，也可以采用電力電子元件做成的電子開(kāi)關(guān)。電子 開(kāi)關(guān)有更快的操作速度，在振蕩電壓幅值超過(guò)設(shè)定值時(shí)可以快速開(kāi)斷，防止諧振過(guò)電壓。阻 尼電阻的數(shù)值，可以根據(jù)計(jì)算和試驗(yàn)確定。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明專(zhuān)利的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用在高壓輸電線路、超高壓輸電線路或特高壓輸電線路的運(yùn)行中 單相接地故障時(shí)，現(xiàn)有的繼電保護(hù)設(shè)備能夠斷開(kāi)故障相的兩側(cè)斷路器；在判斷可以實(shí)施單相 重合閘之前，通過(guò)自動(dòng)重合閘裝置合上開(kāi)關(guān)K，經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接部分電抗；自動(dòng)重合閘裝 置檢測(cè)斷開(kāi)相的電壓，如果該電壓的幅值可以達(dá)到設(shè)定值，說(shuō)明斷開(kāi)相的絕緣水平已經(jīng)恢復(fù)， 可以實(shí)施單相重合閘；如果該電壓的幅值達(dá)不到設(shè)定值，說(shuō)明斷開(kāi)相的絕緣水平低，不宜實(shí) 施單相重合閘。在自動(dòng)重合閘裝置檢測(cè)斷開(kāi)相的電壓時(shí)，如果振蕩電壓的幅值超過(guò)允許值， 應(yīng)立即實(shí)施單相重合閘或者快速開(kāi)斷開(kāi)關(guān)K以防止斷開(kāi)相過(guò)電壓。
權(quán)利要求
1.一種防止高壓輸電線單相重合于永久性故障的方法，由并聯(lián)電抗器、中性點(diǎn)電抗器和接地開(kāi)關(guān)組成，其特征是在中性點(diǎn)電抗器與地之間裝設(shè)接地開(kāi)關(guān)K(以下簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)關(guān)K)和阻尼電阻，開(kāi)關(guān)K可以經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接中性點(diǎn)電抗器的部分電抗；在單相重合閘之前，通過(guò)自動(dòng)重合閘裝置合上開(kāi)關(guān)K，經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接中性點(diǎn)電抗器的部分電抗；對(duì)于絕緣完好的線路斷開(kāi)相，通過(guò)控制被短接中性點(diǎn)電抗器電抗值的百分比和阻尼電阻的數(shù)值，可以控制振蕩電壓的水平；檢測(cè)線路斷開(kāi)相的電壓是否達(dá)到設(shè)定的電壓值，可以判斷斷開(kāi)相的絕緣水平，如果斷開(kāi)相的絕緣水平不能承受振蕩電壓，則因原故障點(diǎn)的絕緣被再次擊穿，電壓的振蕩不能維持，斷開(kāi)相檢測(cè)到的是低電壓；如果斷開(kāi)相的絕緣水平可以承受振蕩電壓，斷開(kāi)相檢測(cè)到的是持續(xù)的振蕩電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高壓輸電線單相重合于永久性故障的方法，其特征是接 地開(kāi)關(guān)K是單相斷路器或者是電力電子元件做成的電子開(kāi)關(guān)，可以由電氣控制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高壓輸電線單相重合于永久性故障的方法，其特征是適 用于有單相自動(dòng)重合閘的高壓輸電線路、超高壓輸電線路或特高壓輸電線路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止高壓輸電線單相重合于永久性故障的方法，其特征是被短接中性點(diǎn)電抗器電抗值的百分比和阻尼電阻的數(shù)值是預(yù)先設(shè)定的，中性點(diǎn)電抗器帶有可 以選擇電抗值百分比的抽頭。
全文摘要
一種防止高壓輸電線單相重合于永久性故障的方法。對(duì)于一側(cè)或者兩側(cè)有并聯(lián)電抗器和中性點(diǎn)電抗器的高壓輸電線路、超高壓輸電線路或特高壓輸電線路，在中性點(diǎn)電抗器與地之間裝設(shè)的接地開(kāi)關(guān)和阻尼電阻，接地開(kāi)關(guān)可以經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接中性點(diǎn)電抗器的部分電抗。在單相重合閘之前，通過(guò)自動(dòng)重合閘裝置合上接地開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)阻尼電阻短接部分電抗。對(duì)于絕緣完好的線路斷開(kāi)相，通過(guò)控制被短接中性點(diǎn)電抗器電抗值的百分比和阻尼電阻值，可以控制振蕩電壓的水平。檢測(cè)線路斷開(kāi)相的電壓是否達(dá)到設(shè)定的電壓值，可以判斷斷開(kāi)相的絕緣水平，防止高壓、超高壓或特高壓輸電線單相重合于永久性故障。
文檔編號(hào)H02H7/26GK101227083SQ20071000981
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者軍 林 申請(qǐng)人:福建工程學(xué)院