闭锁重合是指使自动重合闸装置在某些情况下不希望重合闸情况下不工作。比如手动分闸、重合会导致再次经历事故等。重合是指当架空线路故障清除后,在短时间内闭合断路器。由于实际上大多数架空线路故障为瞬时或暂时性的,因此重合闸是运行中常采用的自恢复供电方法之一。
简介根据统计,输电线路上有90% 以上的故障都是瞬时性的故障。待输电线路两侧继电保护动作将两侧的断路器跳开后,由于没有电源提供短路电流,电弧将熄灭,原先由电弧使空气电离引起的空气中大量的正、负离子开始中和,等到足够的去游离时间后,空气可以恢复绝缘水平。这时如果有一个自动装置能将断路器重新合闸就可以立即恢复正常运行,显然这对保证系统安全稳定运行是十分有利的。将因故跳开的断路器按需要重新合闸的自动装置就称作自动重合闸装置。自动重合闸装置将断路器重新合闸以后,如果继电保护没有再动作跳闸,系统马上恢复正常运行状态,这样重合闸就成功了。如果是永久性的故障,例如杆塔倒地、带地线合闸,或者是去游离时间不够等原因,断路器合闸以后故障依然存在,继电保护再次将断路器跳开,这样重合闸就没有成功。据统计,重合闸的成功率在80% 以上1。
闭锁重合闸主要的闭锁重合闸情况如下:
(1) 停用重合闸方式时,直接闭锁重合闸。
(2) 手动跳闸时,直接闭锁重合闸。
(3) 不经重合闸的保护跳闸时 ( 断路器失灵、母差、远方跳闸、电抗器保护、距离Ⅱ段、Ⅲ段 ) ,闭锁重合闸。
(4) 在使用单相重合闸方式时,断路器三跳,用位置继电器触点闭锁重合闸;保护经综重三跳时,闭锁重合闸。
(5) 断路器气压或液压降低到不允许重合闸时,闭锁重合闸。
(6) 线路保护后加速动作:当优先合闸的母线断路器重合于永久性故障线路上时,通过后加速保护动作脉冲,一方面对本断路器重合闸闭锁,同时对相应的中间断路器发出闭锁重合闸脉冲。
重合闸的应用输电线路自动重合闸在使用中有如下几种方式可供选择:三相重合闸方式、单相重合闸方式、综合重合闸方式和重合闸停用方式。在110kV及以下电压等级的输电线路上由于绝大多数的断路器都是三相操作机构的断路器,三相断路器的传动机构在机械上是连在一起的,无法分相跳、合闸,所以这些电压等级中的自动重合闸采用三相重合闸方式。在220kV及以上电压等级的输电线路上,断路器一般是分相操作机构的断路器,三相断路器是独立的,因而可以进行分相跳、合闸,所以这些电压等级中的自动重合闸可以由用户选择重合闸的方式,以适应各种需要。
当使用三相重合闸方式时,连保护和重合闸一起的动作过程是:对线路上发生的任何故障均跳三相,重合三相,如果重合成功继续运行,如果重合于永久性故障再次跳开三相。
自动重合闸的主要作用自动重合闸的主要作用有以下三点。
(1) 对瞬时性的故障可迅速恢复正常运行,提高了供电可靠性,减少了停电损失。
(2) 对由于继电保护误动、工作人员误碰断路器的操作机构、断路器操作机构失灵等原因导致的断路器的误跳闸可用自动重合闸补救。
(3) 提高了系统并列运行的稳定性。重合闸成功以后系统恢复成原先的网络结构,加大了功角特性中的减速面积,有利于恢复系统稳定运行。也可以说在保证稳定运行的前提下,采用了重合闸后允许提高输电线路的输送容量2。
闭锁重合闸压板及重合闸出口压板的作用在某些情况下,要退出重合闸。退出重合闸是为了防止带电作业时断路器重合,造成人身和设备损害而扩大事故。根据这样的目的,凡是带电作业引出的故障可使断路器跳闸的都应向调度部门申请退出重合闸,强调断路器跳闸后,不得强送电。如:中性点直接接地系统可能引起单项接地的作业;中性点不接地或经消弧线圈接地的系统可能引起相间短路的作业;实际工作中存在的工作负责人和监护人认为可能引起断路器跳闸的作业。对可能发生以上情况时的作业均应将重合闸停用。
当110kV线路需要退出线路重合闸时,常规做法是在保护装置上退出重合闸出口压板以及投入闭锁重合闸压板。
无论是单方面退出重合闸出口压板还是单方面投入闭锁重合闸压板,均可以使保护装置在动作跳闸后不再重合。随着全社会对供电可靠性的要求不断提高,也随着带电作业的推广和广泛开展,经常需要临时退出线路重合闸。对于投退110kV线路重合闸操作,常规做法是退出重合闸压板和投入闭锁重合闸压板。但是,在带电作业工作结束以后恢复线路重合闸时曾出现过运行人员漏退出闭锁重合闸压板的情况。如果线路在正常运行状态中投入了闭锁重合闸压板,那么在发生事故保护动作跳闸后就不能重合闸,不能保障对用户供电,大大降低了供电可靠性,造成经济损失以及对社会造成不良影响。
根据上述对闭锁重合闸压板和重合闸出口压板的分析,假如在投退110kV线路重合闸的操作里只投退重合闸出口压板,将闭锁重合闸压板取消掉,可以大大降低误操作造成的风险。因为对于运行人员来说,漏投重合闸出口压板的几率是非常低的。
同时,取消闭锁重合闸压板后对保护装置的正常运行没有影响。当线路发生故障时保护装置动作跳开断路器后会经延时发出一定时长的重合闸脉冲,即重合闸继电器的常开接点闭合。由于重合闸出口压板退出后,二次回路不导通,所以不会因为通电而对继电器等二次元器件造成损坏。此外,根据重合闸逻辑图,投入闭锁重合闸压板可以使重合闸装置放电,不能重合闸,当线路需要退出线路重合闸的时候才需要投入闭锁重合闸压板,正常情况下不投入。而针对需要退出线路重合闸的情况,根据上文分析,退出重合闸出口压板即可实现退出线路重合闸,并不需要再投闭锁重合闸压板。
总结随着带电作业的推广和广泛开展,投退110kV线路重合闸操作日益频繁。如果按照常规做法有一定风险,如果将闭锁重合闸压板取消掉,只投退重合闸出口压板,会把风险大大降低,并且取消闭锁重合闸压板后对保护装置的正常运行没有影响3。
本词条内容贡献者为:
胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学