專利名稱：用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超高壓輸電線路自動控制裝置，尤其是一種反應(yīng)非全相過程中線路側(cè)故障斷開相電壓和線路零序電壓的單相重合閘裝置。
現(xiàn)有的單相重合閘裝置，都是在線路發(fā)生單相接地故障時，由繼電保護裝置將線路從兩側(cè)切除故障后，經(jīng)某一固定延時，對故障斷開相的絕緣狀態(tài)不作任何檢測就發(fā)出重合閘脈沖。電力部南京自動化研究所研制的CCH型綜合重合閘裝置，其單相重合閘部分采用了“檢線路三相有壓重合”的方法，解決了單相后重合側(cè)重合于永久性故障的問題。以上現(xiàn)有單相重合閘技術(shù)，都不能避免重合于永久性故障，不僅使電網(wǎng)多承受短路沖擊，而且電力系統(tǒng)的設(shè)備，尤其是大型聯(lián)絡(luò)變壓器和大型發(fā)電機組等，因多次沖擊而降低使用壽命。
本發(fā)明的目的是從根本上解決單相重合閘重合于永久性故障的問題，只在瞬時性故障時，可靠地保證兩側(cè)都要重合成功并盡可能縮短單相重合閘時間，盡快恢復(fù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
本發(fā)明的要點之一是測量非全相過程中線路側(cè)故障斷開相電壓的幅值，若大于等于恢復(fù)電壓下限值時，發(fā)出重合控制脈沖，若小于永久性故障相-地電壓極限值時，則閉鎖重合閘;要點之二是測量非全相過程中的零序電壓3Uo，當(dāng)其幅值為低值時，發(fā)出相繼重合控制脈沖，確實保證瞬時性故障時，只要任一側(cè)先重合成功，則另一側(cè)相繼重合成功;當(dāng)其幅值為高值時，則不發(fā)出相繼重合控制脈沖，可靠閉鎖重合閘。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。


圖1為以A相為故障斷開相的非全相運行線路及用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘的配置示意圖。
圖2為故障斷開相電壓監(jiān)測系統(tǒng)GDJS主框圖。
圖3為非全相狀態(tài)線路側(cè)零序電壓3Uo監(jiān)測電路FLJD主框圖。
圖1示出以A相為故障斷開相的非全相運行線路。此時盡管A相線路從電網(wǎng)中分離出來，但由于健全相(B、C相)電壓通過相間電容的耦合和健全相(B、C相)負(fù)荷電流通過相間互感的感應(yīng)，分別對故障斷開相產(chǎn)生附加電壓分量，二者的相量和用Ur表示，稱為恢復(fù)電壓，直接影響故障斷開相故障發(fā)生處絕緣的復(fù)原和潛供電流的熄滅。為了提高單相自動重合閘的效果，通常對超高壓輸電線路采取裝設(shè)線路并聯(lián)電抗器及其中性點消弧電抗器后，恢復(fù)電壓Ur明顯降低。例如，500KV系統(tǒng)電壓互感器變比為5000時，Ur的二次值可以控制在(5-10)伏，對于瞬時性故障，故障處絕緣復(fù)原后，這個電壓從故障斷開相電壓互感器二次側(cè)即可測出;若為永久性故障，例如，線路一側(cè)出口單相金屬性短路時，故障斷開相該側(cè)的電壓被鉗制在零伏，而對側(cè)電壓經(jīng)線路趨近零伏，這些電壓二次值也可從故障斷開相電壓互感器二次側(cè)測出。因此，通過測量故障斷開相電壓的方法可以確定單相故障的性質(zhì)，從而可以構(gòu)成兩側(cè)同時重合或先后重合的故障斷開相監(jiān)測系統(tǒng)GDJS;但是，當(dāng)該監(jiān)測系統(tǒng)之一運行中因故自行閉鎖或因檢驗退出運行而遇有單相瞬時性故障時，只能導(dǎo)致單側(cè)重合而最終由保護裝置使兩側(cè)三相跳閘，從整體效果上看單相重合閘是失敗的。為了保證上述情況下仍使兩側(cè)都能重合成功，本發(fā)明同時設(shè)置了反應(yīng)非全相過程中零序電壓3Uo的監(jiān)測電路FLJD，它具有傳遞對側(cè)重合成功信息功能，從而實現(xiàn)相繼重合。
圖2示出本發(fā)明中的故障相電壓監(jiān)測系統(tǒng)GDJS主框圖，其中1為模擬量電壓電流采集系統(tǒng)單元DAS;2為故障斷開相電壓監(jiān)測系統(tǒng)邏輯單元GDJL;3為開關(guān)量輸入單元SRK;4為單相重合閘控制單元RCC1。當(dāng)發(fā)生單相接地短路，兩側(cè)斷路器跳閘后，故障斷開相實測電壓滿足|UΦd|＜UΦg(1)時，則故障斷開相應(yīng)判為永久性故障，經(jīng)單相重合閘整定延時Td兩側(cè)重合閘控制單元RCC1將其重合閘閉鎖。式中UΦd為故障斷開相的感應(yīng)電壓;UΦg為故障斷開相存在接地故障時的相-地電壓極限值，由計算確定。當(dāng)故障斷開相實測電壓滿足|UΦd|≥UΦrmin(2)
時，則故障斷開相應(yīng)判為瞬時性故障，可以經(jīng)單相重合閘整定延時Td由重合閘控制單元RCC1向CLO1發(fā)出重合控制脈沖，式中UΦrmin為為非全相狀態(tài)下故障斷開相的最小恢復(fù)電壓，可由計算或?qū)嶋H測量決定。對于經(jīng)過換位的線路，上述電壓與相別無關(guān)。通常，超高壓輸電線路都由縱差原理的保護切除故障，單相重合閘的整定延時Td＝tx+tyd(3)式中tx為極限消弧時間，tyd為裕度時間。實際上，消弧時間與短路電流大小、故障處的絕緣狀況、風(fēng)速以及補償狀況等有關(guān)，隨機性很大。如果電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求盡可能縮短非全相時間時，可在滿足式(2)的條件下，即使尚未到達單相重合閘整定延時Td，亦可提前由重合閘控制單元RCC1向CLO1發(fā)出重合控制脈沖。圖2中輸入模擬量i(t)表示為A、B、C相電流;u(t)表示為A、B、C相電壓;輸入開關(guān)量TGJ為A、B、C相跳閘固定繼電器常開接點，將i(t)和TGJ引入有助于重合閘功能的擴展與完善。
圖3示出了非全相過程中零序電壓檢測電路主框圖FLJD。圖3中5為變換整流濾波單元LBZL，6為幅值比較單元ABP，7為單相重合閘控制單元RCC2。當(dāng)線路兩側(cè)故障相斷路器均斷開時，｜3Uo｜≥100伏(高值)，兩側(cè)重合閘控制單元RCC2將其重合閘閉鎖;當(dāng)先重合側(cè)重合于永久性故障時，該側(cè)繼電保護無論實行三相聯(lián)跳還是仍跳故障相，｜3Uo｜≥100伏(高值)，對側(cè)仍然將重合閘閉鎖;只有當(dāng)先重合側(cè)重合成功時，兩側(cè)電壓互感器由單側(cè)三相供電，則|3Uo|≤10伏(低值)，幅值比較單元ABP輸出狀態(tài)變化，導(dǎo)致對側(cè)單相重合閘控制單元RCC2向CLO2發(fā)出重合控制脈沖，而使斷路器重合，相當(dāng)于一側(cè)重合成功后以輸電線路本身為通道，向?qū)?cè)發(fā)送一個遠(yuǎn)方重合命令信號，從而提高了單相重合閘的可靠性和靈活性。
本發(fā)明的實現(xiàn)方法，可以采用靜止型或數(shù)字型，也可以采用兩者兼用的型式，以滿足不同用戶的使用需要。
權(quán)利要求
1.一種用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘，包括故障斷開相電壓監(jiān)測判斷系統(tǒng)和非全相線路零序電壓監(jiān)測電路，其特征是，在斷路器重合控制脈沖發(fā)出前，通過對非全相過程中斷開相電壓幅值的判斷，確定故障的性質(zhì)，只有確認(rèn)為瞬時性故障時，才發(fā)出重合控制脈沖或相繼重合控制脈沖，只要一側(cè)重合成功，不需專門的遠(yuǎn)方重合命令傳送通道，由對側(cè)零序電壓幅值判斷確認(rèn)后，幾乎同時發(fā)出相繼重合控制脈沖，若為永久性故障時，兩側(cè)重合閘被可靠閉鎖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘，其特征是，其非全相零序電壓監(jiān)測電路的輸入量直接取自線路電壓互感器的零序電壓輸出端，使零序電壓檢測電路與輸電線路本身配合構(gòu)成遠(yuǎn)方重合命令傳送系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘，其特征是，其單相重合閘時間，可以是固定的，也可以是依故障斷開相絕緣恢復(fù)狀況而變化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘，其特征是，用非全相電壓作判據(jù)的單相重合閘的實現(xiàn)的方法可以采用靜止型或數(shù)字型，也可以兩種型式同時并用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)超高壓輸電線路的單相自動重合閘的新方法，由測量非全相過程中的故障斷開相的感應(yīng)電壓幅值的方法，在重合閘脈沖發(fā)出之前確定故障斷開相的絕緣狀態(tài)，只有判為瞬時性故障時才進行重合；為了保證上述任一側(cè)測量系統(tǒng)在運行中因故自行閉鎖或退出時仍能使雙側(cè)重合成功，不設(shè)專門的遠(yuǎn)方重合命令通道，而用測量非全相過程中線路零序電壓3U
文檔編號H02H3/06GK1082261SQ9310670
公開日1994年2月16日 申請日期1993年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月31日
發(fā)明者李養(yǎng)善 申請人:李養(yǎng)善