【摘 要】
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当前普遍应用于高压输电线路中的重合闸采取断路器断开固定时间间隔后自动重合,在合闸前不会事先判别故障性质,若重合于永久性故障或是瞬时性故障彻底灭弧前,将不可避免地对电力系统和电气设备造成一定程度的二次冲击,对电网的安全稳定运行构成威胁。自适应重合闸技术能够判定故障性质与识别瞬时性故障情况下二次电弧彻底熄灭时间,可避免盲目重合,缩减非全相运行时长。本文对输电线路故障断路器跳开后故障相端电压的动态特性作
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当前普遍应用于高压输电线路中的重合闸采取断路器断开固定时间间隔后自动重合，在合闸前不会事先判别故障性质，若重合于永久性故障或是瞬时性故障彻底灭弧前，将不可避免地对电力系统和电气设备造成一定程度的二次冲击，对电网的安全稳定运行构成威胁。自适应重合闸技术能够判定故障性质与识别瞬时性故障情况下二次电弧彻底熄灭时间，可避免盲目重合，缩减非全相运行时长。本文对输电线路故障断路器跳开后故障相端电压的动态特性作出理论分析，对带并联电抗器的输电线路的单相自适应重合闸以及三相自适应重合闸方法进行研究。
首先，简要概述了单相自适应重合闸与三相自适应重合闸的相关研究背景以及现状，并从故障线路一次电弧、二次电弧特性入手，利用ATP/EMTP仿真平台构建了故障线路一次电弧与二次电弧仿真模型以及500kV输电线路单相短路故障仿真模型，得到了不同性质的线路故障发生时的故障相电压波形。
其次，提出了基于锁相环技术与故障特征量平均畸变率的单相自适应重合闸方法。分析了带有并联电抗器的高压输电线路在发生单相接地故障时故障相电压在各个阶段的呈现出的特性，介绍了故障特征量TDA的构造方法、故障信号的提取方法以及基于该判据实现瞬时性故障熄弧时刻检测的原理。ATP/EMTP以及MATLAB的仿真结果表明，该方法在不同并联电抗器补偿度、不同电源功角、不同故障位置和不同接地电阻情况下都能准确判别故障性质并捕捉二次电弧熄弧时刻。
最后，提出了基于偶次谐波含量畸变量与故障电压的畸变率的三相自适应重合闸方法。推导了两相接地短路和相间短路故障情况下，三相断路器跳开后故障相端电压的变化规律。基于瞬时性故障二次电弧彻底灭弧前后故障相电压变化率和偶次谐波含量的突变特性构造判据，检测电弧熄弧时刻并判定故障性质。该方法计算简单，易于实现；基于ATP/EMTP以及MATLAB的仿真结果证明了所提方法在不同工况下实现熄弧时刻捕捉的有效性，同时所提方法也能准确判定故障性质。
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