首先搞清楚“加速”名词之由来。加速是一个形象的说法,也就是当故障发生时(可能是永久性,也可能是瞬时性),都应使得继电保护加速动作、断路器加速跳闸、故障加速切除。
在架空线路里,时常会出现倒杆、断线、绝缘子损坏或击穿等情形,由此引起线路的永久性故障(即真实性故障)。而更多时候,由于鸟落、树枝影响、雷电闪络、刮风短时碰线的影响,架空线路会出现瞬时故障(或“假性故障”),其发生比例大致为60%~90%,若线路因此而真实跳闸,显然不值得。于是,自动重合闸就顺势诞生了。加速是通过一个加速继电器来完成的,即跳开一些琐碎环节,直接让断路器瞬时跳闸。若在定时限动作之前,就进行断路器的加速动作、瞬时跳闸,则为“前加速”,反之为“后加速”。PMF710L过流加速保护动作逻辑如下图:
所谓前加速,顾名思义,一旦线路发生任何故障,“加速保护”即发挥作用,立刻让继电保护去加速电流保护,造成断路器无选择性的、无条件的瞬时跳闸,即刻切除故障,然后重合闸进行一次重合:若为瞬时故障则重合成功,线路继续运行;而一旦为真性故障(即永久性故障),则保护带时限的、有选择性的动作,从而切除该永久故障。
由此可见,前加速可以快速地切除假性故障(即瞬时性故障),使其不至于发展为真性故障,这样就提高了重合闸的成功率。但是断路器的工作条件恶劣,动作次数多,而且对于永久性故障,故障切除时间可能很长。
在35kV以下的系统,非选择性跳闸一般影响不太大,所以此时的发电厂或重要变电所的直配线路上,需要使用自动重合闸的前加速,以便快速切除故障,保证母线电压。
所谓后加速,顾名思义,当线路一旦发生任何故障(不论真假),“加速保护”暂时不发挥作用,而是保护带时限的、有选择性的动作,从而切除故障,然后重合闸进行一次重合:若为瞬时故障,则重合成功,线路继续运行;而一旦为真性故障(即永久性故障),则“加速保护”立马发挥作用,瞬时切除故障。
由此看见,后加速第一次可以选择性地(一般带有延时)切除故障,不会扩大停电范围,尤其能保证永久性故障可以选择性地得以切除。其缺点是第一次切除故障(不论真假)时,可能带有一定延时。
在35kV以上的系统,选择性的要求更为严格,因此多采用自动重合闸的后加速功能;而且为了做到选择性,串联线路上的每处断路器都要投入重合闸保护(而前加速只是在最上端处安装一套即可)。“后加速”就是(当为永久性故障时)断路器动作于重合闸时,其保护是加速的、不带延时的、瞬时的。
通俗点可以这么理解:电力系统里选择性和可靠性都很重要;可靠性,多针对本地区、本部门、本单位的供电而言,而选择性的“眼界”要广泛一些,多针对全部观念,不可因为本地区、本单位的故障而影响全局,必须选择性地“拿掉”故障回路而保证全局的其他大多数。因此,二者有时就是一对矛盾:有时为了选择性,就得牺牲可靠性;而为了可靠性,经常就顾不上选择性了(如低压系统里的消防回路)。前加速首先是讲可靠性,后加速是首先讲选择性,电压级别越高,其用户面越大,则选择性则更为重要一些(不可因为局部故障而影响全局),故更高压的多为后加速。
市场支持中心 李富亮