摘要：目前大型坑口火电厂发出的电能，从升压站的变压器升压后通过输电线路输送至电网公司的变电站，最后由变电站降压后输送至千家万户。这其中电能的输送就是依靠输电线路进行的，所以输电线路的安全稳定对电力系统来说十分重要。本文主要阐述贵州黔西中水发电有限公司二期扩建工程1×660MW发电机组500KV断路器重合闸保护的选型及重合闸的作用、分类、保护配置应用。
关键词：重合闸；作用；配置
贵州黔西中水发电有限公司500kV系统，采用双母线3/2开关接线方式，1、2号机组分别与500kV奢黔甲、乙线构成两个完整串，3、4号机组分别与500kV黔烽Ⅱ、Ⅰ回构成两个完整串，5号机与03号起备变构成一个完整串，在目前网架结构下，我厂五台机组以及奢黔甲、乙线潮流经黔烽Ⅰ、Ⅱ送出。正常情况下，双母线经五个完整串并列运行。五台发电机经主变升压后送至500kV升压站，500kV系统运行电压不允许超过550kV，变动范围按中调下达的电压曲线运行，控制偏差一般在±2kV。贵州黔西中水发电有限公司二期扩建工程1×660MW发电机组500kV第五串断路器失灵保护及自动重合闸装置由南瑞继保电气有限公司生产的PCS-921N型微机断路器保护装置，每台断路器配置一面断路器保护屏，该保护装置具有断路器失灵保护、充电过电流保护、死区保护、三相不一致保护（可选）和自动重合闸。
1、自动重合闸的作用及分类
1.1 自动重合闸的作用
在线路上发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而可提高供电的可靠性。对于有双侧电源高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性；可以纠正由于断路器机构不良，或继电保护误动作引起的误跳闸；采用自动重合闸ARD后，当重合于永久性故障时，系统将再次受到短路电流的冲击，可能引起电力系统振荡，继电保护应再次使断路器断开。
1.2 三相重合闸
指不论在输、配线上发生单相短路还是相间短路，继电保护装置均将线路三相断路器同时跳开，然后启动自动重合闸同时合三相断路器。若为暂时性故障则重合闸成功。否则保护再次动作跳三相断路器。
1.3单相重合闸
指线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路器，然后进行单相重合。如果故障是暂时性的，则重合后，便恢复三相供电；如果故障是永久性的，而系统又不允许长期非全相运行时，则重合后，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。
1.4综合重合闸
将单相重合闸和三相重合闸综合在一起。当发生 单相接地故障时，采用单相重合闸方式；当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有单相重合闸，三相重合闸，综合重合闸和直跳等四种运行方式。
2、自动重合闸配置原则
1kV及以上架空线和电缆与架空线混合线路，在具有断路器的条件下，如用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；旁路断路器和兼作旁路的母联断路器或分段断路器，应装设自动重合闸装置；低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置；必要时，母线故障可采用自动重合闸装置。
2.1自动重合闸的构成
三相一次自动重合闸，主要由启动元件1、延时元件2、一次合闸脉冲元件3和执行元件四部分组成。
启动元件的作用是在断路器跳闸之后，使重合闸的延时元件启动2，一般采用控制开关和断路器位置不对应或保护启动等方法；延时元件是为了保证断路器跳开之后，在故障点有足够的去游离时间和断路器及传动机构能恢复准备再次动作的时间；一次合闸脉冲元件保证重合闸装置只重合一次，且送出一个脉冲，并经15—25s后自动复归，准备再次动作；
2.2重合闸动作时间整定
重合闸动作时间top＝t2，应使断路器跳闸后，故障点有足够的去游离时间以保证重合闸的成功。一般top为1 s，由下述部分组成
top＝tt+tre+trel一tn （11—19）
式中，tt——断路器固有跳闸时间，用不对应启动时tt＝0；
tn——断路器合闸时间；
tre—消弧及去游离时间；
trel——裕度时间，0．1—0．15 s。
3、自动重合闸配置的技术要求
自动重合闸由保护跳闸接点起动，断路器无故障跳闸应起动重合闸。自动重合闸由分相和三相跳闸起动回路起动。三相自动重合闸应有同期检查和无电压检查。重合闸装置应能将起动信号定时自保持。
自动重合闸配置的特点：
当不使用用于重合闸检线路侧电压和检同期的电压元件时，相应的电压异常不应报警。检同期重合闸所采用的线路电压应该是自适应的，用户可自行选择任意相间或相电压。取消“重合闸方式转换开关”，自动重合闸仅设置“停用重合闸”功能压板，重合闸方式通过控制字实现。单相重合闸、三相重合闸、禁止重合闸和停用重合闸有且只能有一项置“1”，如不满足此要求，保护装置报警并按停用重合闸处理。重合闸装置应有外部闭锁重合闸的输入回路，用于在手动跳闸、手动合闸、母线故障、变压器故障、断路器失灵、断路器三相不一致、远方跳闸、延时段保护动作、断路器操作压力降低等情况下接入闭锁重合闸接点。三相重合闸元件起动后，应闭锁单相重合闸时间元件。重合闸过程中出现的非全相运行状态，如有可能引起本线路或其他线路的保护装置误动作时，应采取措施予以防止。重合闸的合闸脉冲应有足够的宽度（80ms～120ms），以保证断路器可靠合闸，不会使断路器产生二次重合闸或跳跃现象。重合闸装置应有“断路器操作压力降低闭锁重合闸”的回路，该回路应保证只检查断路器跳闸前的操作压力。3/2断路器接线“沟通三跳”功能由断路器保护实现。断路器保护失电时，由断路器三相不一致保护跳闸。
4.自动重合闸与继电保护的配合
自动重合闸装置与继电保护装置配合方式有两种：自动重合闸前加速和自动重合闸后加速。
4.1自动重合闸前加速。所谓自动重合闸的前加速就是指当线路发生故障时，电流速断保护瞬时无选择的切除故障，开关跳开后，将跳开的断路器重新合上，如果故障是暂时性故障，则线路恢复工作，如果故障是永久性的，则后备保护有选择性的切除故障，自动重合闸前加速一般是用于单侧电源供电的线路中。采用“前加速”方式的优缺点：他的优点是能快速切除线路故障，减少系统受故障冲击的时间，维护系统的稳定性。它的缺点是如果重合到永久性故障上时，再次切除故障所需的时间较长，断路器的动作次数较其他断路器多很多，如果开关拒动，就扩大了停电范围。所以重合闸前加速一般应用于电压等级较低的系统中。
4.2自动重合闸后加速。所谓自动重合闸后加速是指当线路发生故障时，保护有选择性地切除故障，重合闸动作重合跳开的开关，如果市瞬时性的故障，则故障消失，合闸成功如果是永久性的故障，保护装置不带时限跳开开关。使用采用“后加速”保护的优点是：有选择的切除故障减小停电范围；如果重合在了永久性的故障上时保护能够快速切除故障；该不受系统结构以及负荷条件的影响。它的缺点是：首次故障的切除可能会有时限，但对于有纵联差动的线路发生故障两；保护均可能瞬时动作跳闸该缺点不存在。每条线路上都设有ＡＲＣ与前加速保护相比配置比较复杂
5、结束语：
重合闸保护在电力系统中应用，大大提高供电的可靠性。既能对瞬时性故障切除后及时恢复供电，又能在发生永久性故障后迅速切除故障，避免事故扩大化。随着微机型断路器重合闸保护应用简化了运行人的判断、操作及处理。
参考文献：
[1]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M]. 北京：中国电力出版社，1999.
[2]《贵州黔西中水发电厂集控辅机运行规程》 2018
论文作者:缪荣海
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/22
标签：断路器论文; 故障论文; 线路论文; 单相论文; 元件论文; 装置论文; 时间论文; 《电力设备》2019年第13期论文;