110kV överföringsledningens automatiska återställningsmetoder: Principer & tillämpningar

1. Introduktion

• Förbindelseslinjefel kan delas in i två typer beroende på deras natur: tillfällig fel och permanenta fel. Statistiska data visar att de flesta förbindelseslinjefel är tillfälliga (orsakade av blixttråk, fågelrelaterade incidenter osv.), vilket utgör ungefär 90% av alla fel. Därför kan ett försök att återställa linjen genom återstängning efter ett fel betydligt förbättra eldistributionens tillförlitlighet. Funktionen som automatiskt återstänger en strömavbrottsautomat som har öppnats på grund av ett fel kallas auto-återstängning.

• Efter att auto-återstängning har återställt strömavbrottsautomaten: Om det tillfälliga felet på linjen har försvunnit (till exempel om blixt har passerat, eller fågeln som orsakade felet har flytt) kommer skyddssystemet inte att aktiveras igen, och systemet återgår omedelbart till normal drift. Om ett permanent fel finns (till exempel om mastsättning har rasat, energiförsörjning på en jordad circuit), fortsätter felet efter återstängningen, och skyddssystemet kommer att öppna strömavbrottsautomaten igen.

• Auto-återstängningsmetoder inkluderar:

• Linje utan spänning kontroll

• Synkroniseringkontroll (jämförelse av fasvinkeldifferenser mellan bussspänning och linjespänning för identiska faser för att säkerställa att de ligger inom angivna gränser)

• Linje utan spänning & bussspänning närvarande kontroll

• Bus utan spänning & linjespänning närvarande kontroll

• Både linje och bus utan spänning kontroll

• Ingen kontroll vid återstängning

2. Linje utan spänning kontroll och synkroniseringkontroll vid återstängning

För den MN-förbindelseslinje som visas i figuren nedan använder terminal M metoden "linje utan spänning kontroll" för återstängning, medan terminal N använder metoden "synkroniseringkontroll" för återstängning.

När det uppstår kortslutning på MN-linjen och trefasig öppning sker vid båda ändar, blir trefasig spänning på linjen noll. Därför upptäcker terminal M ingen spänning på linjen, vilket uppfyller dess kontrollvillkor, och ger en stängningsorder efter fördröjningen för återstängning. Sedan upptäcker terminal N spänning både på bus och linje, och fasvinkeldifferensen mellan liknamnade faser (vanligtvis fas A) av bussspänning och linjespänning ligger inom den tillåtna gränsen som anges i inställningarna. Detta innebär att terminal N:s återstängning uppfyller synkroniseringsvillkoren, och den kan ge en stängningsorder efter sin fördröjning för återstängning.

Notera: Från ovanstående driftprocess kan man se att terminalen med linje utan spänning kontroll alltid återstänger först. Därför kan denna terminal återstänga på en felaktig linje och öppna igen. Konsekvent behöver strömavbrottsautomaten på denna terminal avbryta kortslutningsström två gånger inom en kort tidsperiod, vilket resulterar i relativt hårda driftförhållanden. Terminalen med synkroniseringkontroll återstänger endast efter bekräftelse av spänning på linjen och uppfyllandet av synkroniseringsvillkor, så den återstänger definitivt på en sund linje, vilket ger relativt bättre driftförhållanden för dess strömavbrottsautomat. För att balansera belastningen kan funktionerna för linje utan spänning kontroll och synkroniseringkontroll vid de två terminalerna periodiskt bytas.

För att möjliggöra återstängning för att åtgärda situationer där strömavbrottsautomaten "stjäl" öppning (öppnar ofrivilligt), är synkroniseringkontrollfunktionen vanligtvis också aktiverad vid terminalen med linje utan spänning kontroll; annars skulle återstängning inte kunna ge en stängningsorder efter en "stjälöppning" eftersom linjen alltid har spänning. Efter att ha aktiverat synkroniseringkontrollfunktionen kan återstängning utföras med synkroniseringkontrollmetoden.

Men vid terminalen med synkroniseringkontroll kan inte funktionen för linje utan spänning kontroll aktiveras. Annars, om båda terminaler har kapacitet för linje utan spänning kontroll, kan båda försöka stänga samtidigt efter öppning av strömavbrottsautomater vid båda ändar, vilket leder till asynkron stängning.

• Metod för ingen kontroll vid återstängning För linjer där synkroniseringsproblem inte existerar, kan metoden för ingen kontroll vid återstängning användas efter trefasig öppning. Till exempel kan återstängning på ensidigt strömförsörjda linjer använda denna metod. För denna återstängningsmetod ges en stängningsorder enkelt efter en fördröjning efter aktivering.

• Linje utan spänning & bussspänning närvarande och andra metoder 01 Linje utan spänning & bussspänning närvarande kontroll Denna metod kan användas i system med dubbel strömförsörjning för sidan som ska återstänga först.

Bus utan spänning & linjespänning närvarande kontroll Denna metod kan användas på mottagarsidan av ensidigt strömförsörjda system, där mottagarsidan återstänger efter att strömförsörjningssidan har lyckats återstänga först.

3. Både linje och bus utan spänning kontroll 

Denna metod kräver ingen spänning på både linje och bus innan återstängning, och kan användas i ensidigt strömförsörjda system när mottagarsidan önskar återstänga först.

4. Kombinationer av ovanstående tre metoder

• När både "Linje utan spänning & bussspänning närvarande" och "Både linje och bus utan spänning" kontroller är aktiverade samtidigt, blir detta linje utan spänning kontrollmetod. I detta fall spelar det ingen roll om bussspänning finns eller inte, men linjen måste sakna spänning för att uppfylla kontrollvillkoret.

• När både "Bus No-Voltage & Line Voltage Present" och "Both Line and Bus No-Voltage" kontroller är aktiverade samtidigt, blir detta bus no-voltage kontrollmetod. I detta fall spelar det ingen roll om linjens spänning finns eller inte, men bussen får inte ha någon spänning för att uppfylla kontrollvillkoret.

• När "Line No-Voltage & Bus Voltage Present", "Bus No-Voltage & Line Voltage Present" och "Both Line and Bus No-Voltage" kontroller är alla aktiverade samtidigt, blir detta "antingen linje eller bus no-voltage" kontrollmetod. Detta villkor uppfylls när antingen linjen saknar spänning, bussen saknar spänning eller båda saknar spänning. Denna situation motsvarar den no-voltage kontrollmetod som används i linjeskydd för 220kV och högre spänningsnivåer.