基于功率谱的超2f特高压输电线路单相自适应重合闸分析

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1、英文摘要compensationforeachlineandcomprehensivecompensationfordoublecircuitlinebyshuntreactor.Thevadilityofthecriterionfordoublecircuittransmissionlinesonthesametowerisverified.Keywords:SinglePhaseAdaptiveReclosure,EHV/UHVTransmissionLine,RecoveryVoltage,M

2、ultipleSignalClassification.V1绪论1绪论1.1自适应重合闸的研究背景及意义随着社会经济的飞速发展，作为其发展源动力和支柱的电力行业，面临着诸多挑战。为了适应用电负荷的强劲增长，优质、经济的为用户提供电能，我国的电力系统的规模迅速扩大，并朝着不断增加装机容量、提高输电线路电压等级的方向发展。目前，超/特高压输电线路已成为电力传输系统的骨干及枢纽，其安全稳定运行直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。在电力系统中，输电线路覆盖面积最大，由于在户外运行最易受到各类自然因素的影响，

3、工作条件较为恶劣，其故障发生率在电力设备中最高。因此，保障线路的正常运行是极为重要的。1.1.1瞬时性接地故障与永久性接地故障的定义输电线路接地故障可分为瞬时性接地故障和永久性接地故障两种。永久性接[1]地故障包括金属性接地和弧光接地，如：线路倒杆、导线断线接地、瓷瓶串断裂、绝缘子被击穿或损坏等情况。瞬时性接地故障主要包括由于雷击或其他原因引起的绝缘子表面闪络接地。除以上定义的故障外，还有一种情况较为特殊：如污闪或雷击等情况引起的线路绝缘子部分击穿。在保护动作后，线路电压降低，绝缘呈完好状态。但若此

4、时进行线路重合，电压升高后绝缘再次击穿，相当于重合在永久性故障之上。从理论上讲，这样只有在高电压时才呈现的永久性故障除非用直接加上线路电压的[1]方法外，实际上是不可能在重合前预测的，因此暂不考虑这种永久性故障。本文对所研究的故障类型做如下定义：①瞬时性接地故障：线路保护动作后，电弧自行熄灭，故障点的绝缘可恢复到正常水平，线路重合闸后故障消失，恢复正常供电；②永久性接地故障：线路保护动作后，故障点的绝缘不能恢复，若进行线路重合闸，由于故障点始终存在，保护将再次跳开。1.1.2单相自适应重合闸的研究意

5、义随着电压等级提高，杆塔高度和相间距离也在逐步增大，单相接地故障的概[2]率有随之上升的趋势。运行经验表明，在220kV及以上电压等级的接地故障中，[3]超过87%的故障为单相接地短路，其中瞬时性故障占绝大多数，若在故障消失[4]后对断开相进行重合，往往能恢复供电，减少停电的时间，提高供电的可靠性。当线路发生单相接地故障时，仅跳开故障相并经短时间间隔后重合，使线路恢复供电的方式称为单相自动重合闸。由于输电线路故障多具有单相瞬时性的特1重庆大学硕士学位论文点，另外考虑到我国输电网架相对薄弱，对单相故障

6、采取单相自动重合闸是十分必要的。作为保证系统安全供电和稳定运行的重要措施之一，单相自动重合闸已[2,3]广泛应用于架空输电线，其主要作用如下：①当线路发生瞬时性故障时，可以迅速恢复供电，从而提高供电的可靠性；②减少线路停电的次数，对单侧电源的单回线路尤为显著；③对于有双侧电源的高压输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量，有资料显示，对于单回500kV线路，0.5s单相快速重合可将线路的输送能力提高15％；④在电网的设计与建设过程中，在部分情况下采用重合闸，可以暂缓双回线路的架

7、设，节约投资，提高经济性；⑤可以纠正由于断路器机构不良或继电保护误动作引起的跳闸。但由于自动重合闸在动作之前，不进行瞬时性故障与永久性故障的判别，其重合是盲目的。在为电力系统安全稳定运行提供支持的同时，也带来了一系列的问题。若重合于永久性故障，不仅会使电力系统再次受到短路电流的冲击，还会[3,5]使电气设备的工作条件恶化。对于电力系统来说，主要有以下几种危害：①电力系统会遭受短路电流的再次冲击，可能造成重合后电力系统摇摆幅度增大，甚至使系统失去稳定性；②断路器在短时间内连续2次切断短路电流，工作条件

8、恶化，造成断路器的使用寿命缩短，甚至爆炸；③汽轮发电机送出端重合有可能对发电机轴系造成严重损伤。如果能在断路器跳开后有效的识别故障的类型，在瞬时性故障时进行重合闸，而在永久性故障时不予重合，不仅能够避免重合于永久性故障给电力系统带来的二次冲击和不利影响，也能提高输电线路供电的可靠性和稳定性。1.2国内外研究现状在重合闸动作前对线路故障的性质进行准确判断，瞬时性故障时予以重合而永久性故障时闭锁重合闸，称之为“自适应重合闸”。自适应重合闸的概念是由葛[1,6]耀中教授于8