35KV電網(wǎng)線路保護的設(shè)計

1、武漢理工大學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護及其自動化課程設(shè)計1概述1.1繼電保護基本內(nèi)容對被保護對象實現(xiàn)繼電保護，包括軟件和硬件兩部分內(nèi)容：（1）確定被保護對象在正常運行狀態(tài)和擬進行保護的異?；蚬收蠣顟B(tài)下 ，有哪些物理量發(fā)生了可供進行狀態(tài)判別的量、質(zhì)或量與質(zhì)的重要變化，這些用來進行狀態(tài)判別的物理量，稱為故障量或起動量；（2）將反映故障量的一個或多個元件按規(guī)定的邏輯結(jié)構(gòu)進行編排，實現(xiàn)狀態(tài)判別，發(fā)出警告信號或斷路器跳閘命令的硬件設(shè)備。1.2繼電保護的作用電力系統(tǒng)運行要求安全可靠。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異運行情況復(fù)雜覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響(如雷擊、倒塔、內(nèi)部過電壓或

2、運行人員誤操作等)，電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)。最常見、危害最大的故障是各種形式的短路。故障造成的很大的短路電流產(chǎn)生的電弧使設(shè)備損壞。從電源到短路點間流過的短路電流引起的發(fā)熱和電動力將造成在該路徑鈾f故障元件的損壞?？拷收宵c的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶的正常工作道到破壞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。 所謂不正常運行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運行參數(shù)偏離正常值，如一些設(shè)備過負荷、系統(tǒng)頻率或某些地區(qū)電壓異常、系統(tǒng)振蕩等。故障和不正常運行情況常常是難以避免的，但事故卻可以防止。電力系統(tǒng)繼電保護裝置就是裝設(shè)在每一

3、個電氣設(shè)備亡，用來反映它們發(fā)生的故障和不正常運行情況，從而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種有效的反事故的自動裝置。它的基本任務(wù)是：自動、有選擇性、快速地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件損壞程度盡可能降低，并保證該系統(tǒng)相故障部分迅速恢復(fù)正常運行。 反映電氣元件的；正常運行狀態(tài)，并依據(jù)運行維護的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出信號、減負荷或延時跳閘應(yīng)該指出，要確保電力系統(tǒng)的安全運行除了繼電保護裝置外，還應(yīng)該設(shè)置電力系統(tǒng)安全自動裝置。后者是著眼于事故后和系統(tǒng)不正常運行情況的緊急處理，以防止電力系統(tǒng)大面積停電和保證對重要負荷連續(xù)供電及恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行例如自動重合閘、備用電源自動投入

4、、自動切負荷、快關(guān)汽門、電氣制動、遠方切機、在技選定的開關(guān)上實現(xiàn)系統(tǒng)解列、過負荷控制等。電力是當今世界使用最為廣泛、地位最為重要的能源。電力系統(tǒng)的運行要求安全可靠、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟性好。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運行狀態(tài)。故障中最常見，危害最大的是各種型式的短路。為此，還應(yīng)設(shè)置以各級計算機為中心，用分層控制方式實施的安全監(jiān)控系統(tǒng)，它能對包括正常運行在內(nèi)的各種運行狀態(tài)實施控制。這樣才能更進一步地確保電力系統(tǒng)的安全運行。1.3繼電保護的基本要求動作于跳閘的繼電保護，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基

5、本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。1.3.1選擇性繼電保護選擇性是指在對系統(tǒng)影響可能最小的處所，實現(xiàn)斷路器的控制操作，以終止故障或系統(tǒng)事故的發(fā)展。例如：對于電力元件的繼電保護，當電力元件故障時，要求最靠近的故障點的斷路器動作斷開系統(tǒng)供電電源；而對于振蕩解列裝置，則要求當電力系統(tǒng)失去同步運行穩(wěn)定性時，在解列后兩側(cè)系統(tǒng)可以各自安全的同步運行的地點動作于斷路器，將系統(tǒng)一分為二，以終止振蕩，等等。電力元件繼電保護的選擇性，除了決定于繼電保護裝置本身的性能外，還要求滿足：由電源算起，愈靠近故障點的故障，啟動值愈小，動作時間愈短，并在上下級之間有適當?shù)脑６取Ｒ哂泻髠浔Ｗo的作用，如果最靠近故障點的

6、斷路器拒動，能由相鄰的電源惻繼電保護動作將故障斷開。1.3.2速動性是指快速地切除故障，以提高電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及小故障元件的損壞程度。因此，在發(fā)生故障時，應(yīng)力求保護裝置能迅速動作，切除故障。繼電保護快速動作可以減輕故障元件的損壞程度，提高線路故障后自動重合閘的成功率，并特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運行的穩(wěn)定性。快速切除線路與母線的短路故障，是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的重要手段。1.3.3靈敏性繼電保護靈敏性是指繼電保護對設(shè)計規(guī)定要求動作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動作的能力。故障時通入裝置的故障量和給定的裝置動作值之比，稱為繼電保護的靈敏系數(shù)。它是考核

7、繼電保護靈敏性的具體指標。在一般的繼電保護設(shè)計與運行規(guī)程中，對它都有具體的規(guī)定要求。繼電保護愈靈敏，愈能可靠地反應(yīng)要求動作的故障或異常狀態(tài)；但同時，也愈易于在非要求動作的其他的情況下產(chǎn)生誤動作，因而與選擇性有矛盾，需要協(xié)調(diào)處理。1.3.4可靠性是指在保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該反應(yīng)的故障時，保護裝置應(yīng)可靠地動作（即不拒動）。而在不屬于該保護動作的其它任何情況下，則不應(yīng)該動作（即不誤動）?？煽啃匀Q于保護裝置本身的設(shè)計、制造、安裝、運行維護等因素。一般來說，保護裝置的組成元件質(zhì)量越好、接線越簡單、回路中繼電器的觸點和接插件數(shù)越少，保護裝置就越可靠。同時，保護裝置的恰當?shù)呐渲门c選用、正確地

8、安裝與調(diào)試、良好的運行維護。對于提高保護的可靠性也具有重要的作用。保護的誤動和拒動都會給電力系統(tǒng)造成嚴重的危害，在保護方案的構(gòu)成中，防止保護誤動與防止其拒動的措施常常是互相矛盾的。由于電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負荷性質(zhì)不同，誤動和拒動的危害程度有所不同，因而提高保護裝置的可靠性的著重點在很多情況下也應(yīng)有所不同。例如，系統(tǒng)有充足的旋轉(zhuǎn)備用容量、各元件之間聯(lián)系十分緊密的情況下，由于某一元件的保護裝置誤動而給系統(tǒng)造成的影響較?。坏Ｗo裝置的拒動給系統(tǒng)在成的危害卻可能很大。此時，應(yīng)著重強調(diào)提高不誤動的可靠性。又如對于大容量發(fā)電機保護，應(yīng)考慮同時提高不拒動的可靠性和不誤動的可靠性。2設(shè)計任務(wù)及條件2.1設(shè)計任務(wù)要

9、求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1、試計算并確定各段線路的保護配置方案2、選擇電網(wǎng)的保護裝置與自動裝置3、設(shè)計一套電壓二次回路斷線閉鎖裝置。該裝置應(yīng)能在線路發(fā)生故障時開發(fā)保護，電壓互感器二次回路斷線時能閉鎖保護。4、畫出線路l1 m側(cè)的保護原理圖、展開圖和平面布置圖。5、編寫課程設(shè)計說明。2.2設(shè)計條件已知某地區(qū)35kv電網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)內(nèi)個線路均配置三段式相間距離保護，聯(lián)絡(luò)線均可使用三相一次非同期重合閘，線路l1，l3最大負荷電流為600a，各元件阻抗如圖所示，圖中阻抗標幺值以電壓37kv，容量100mva為基準。3距離保護3.1距離保護概念電流、電壓

10、保護的主要優(yōu)點是簡單、經(jīng)濟、可靠，在35kv及以下電壓等級的電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于它們的定值選擇、保護范圍以及靈敏度等受系統(tǒng)運行方式變化的影響較大，難以應(yīng)用于更高電壓等級的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中。為滿足更高電壓等級復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)快速、有選擇性地切除故障元件的要求，必須采用性能更加完善的繼電保護裝置，距離保護就是其中的一種。距離保護是利用短路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障點到保護安裝處的距離而工作的保護。距離保護可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。當線路發(fā)生單相接地故障時，距離保護在有些情況下也能動作；當發(fā)生兩相短路接地故障時，

11、它可與零序電流保護同時動作，切除故障。因此，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行方式多變，采用一般的電流、電壓保護不能滿足運行要求時，則應(yīng)考慮采用距離保護裝置。距離保護裝置特點：1、由于距離保護主要反映阻抗值，一般說其靈敏度較高，受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響較小，運行中躲開負荷電流的能力強。在本線路故障時，裝置第段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響（只要流過裝置的故障電流不小于阻抗元件允許的精確工作電流）。當故障點在相鄰線路上時，由于可能有助增作用，對于第、段，保護的實際動作區(qū)可能隨運行方式的變化而有所變化，但一般情況下，均能滿足系統(tǒng)運行的要求。2、由于保護性能受電力系統(tǒng)運行方式的影響較小，因而裝置運

12、行靈活、動作可靠、性能穩(wěn)定。特別是在保護定值整定計算和各級保護段相互配合上較為簡單靈活，是保護電力系統(tǒng)相間故障的主要階段式保護裝置。3.2距離保護整定原則3.2.1距離保護第段的整定距離保護段為無延時的速動段，它應(yīng)該只反應(yīng)本線路的故障，下級線路出口發(fā)生短路故障時，應(yīng)可靠不動作。所以其測量元件的整定阻抗，應(yīng)該按躲過本線路末端短路時的測量阻抗來整定。以a處保護為例，其測量元件的整定阻抗為： （3-1）圖3.1 距離保護例圖式中：距離段的整定阻抗； ：被保護線路的正序阻抗；：可靠系數(shù)，由于距離保護為欠量動作，所以，考慮到繼電器誤差、互感器誤差和參數(shù)測量誤差等因素，一般取0.80.85。3.2.2距離

13、保護第段的整定1、分支電路對測量阻抗的影響。在距離保護段整定時，類同于電流保護，應(yīng)考慮分支電路對測量阻抗的影響，如圖3.2所示。 圖3.2 助增分支電路對測量阻抗的影響 圖3.3 外汲分支電路對測量阻抗的影響圖3.2中k1點發(fā)生三相短路時，保護1處的測量阻抗為： (3-2)式中：母線b與短路點之間線路的正序阻抗；：分支系數(shù)。在助增分支電路和外汲分支電路中不同。2、段的整定阻抗。距離保護段的整定阻抗，應(yīng)按照以下兩個原則進行計算。（1）與相鄰線路距離保護段相配合。距離段的整定阻抗為： (3-3)式中，為可靠系數(shù)，一般取0.8；（2）與相鄰變壓器的快速保護相配合。距離段的整定阻抗為： (3-4)式中

14、式中，為可靠系數(shù)，考慮變壓器阻抗誤差較大，一般取0.70.75。當被保護線路末端母線上既有出線又有變壓器時，距離段的整定阻抗應(yīng)分別按上述兩種情況計算，取其中的較小者作為整定阻抗。3、靈敏度校驗距離保護段，應(yīng)能保護線路的全長，本線路末端短路時，應(yīng)有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足 (3-5)如果不滿足要求，則距離保護1的段應(yīng)改為與相鄰元件的保護段相配合，計算方法與上面類似。4、動作時間的整定距離保護段的動作時間，應(yīng)與之配合的相鄰元件保護動作時間大一個時間級差，即 (3-6)式中為與本保護配合的相鄰元件保護段（x為或段）最大的動作時間。3.2.3 距離保護第段的整定1、段的整定

15、阻抗。距離保護第段的整定阻抗，按以下幾個原則計算：（1）按與相鄰下級線路距離保護段配合時，段的整定阻抗為 (3-7)可靠系數(shù)的取法與段整定中類似，分支系數(shù)應(yīng)取各種情況下的最小值。如果與相鄰下級線路距離保護段配合靈敏系數(shù)不滿足要求，則應(yīng)改為與相鄰下級線路距離保護的段相配合。（2）按與相鄰下級變壓器的電流、電壓保護配合整定。定值計算為 (3-8)式中為電流、電壓保護的最小保護范圍對應(yīng)的阻抗值。（3）按躲過正常運行時的最小負荷阻抗整定。當線路上的負荷最大且母線電壓最低時，負荷阻抗最小，其值為 (3-9)式中為正常運行母線電壓的最低值；為被保護線路最大負荷電流；為母線額定電壓。參照過電流保護的整定原則

16、，考慮到電動機自啟動的情況下，保護段必須立即返回的要求，若采用全阻抗特性，則整定值為 (3-10)式中為可靠系數(shù)，一般取1.21.25；為電動機自啟動系數(shù)，取1.52.5；為阻抗測量元件（欠量動作）的返回系數(shù)，取1.151.25。若采用方向圓特性，必須考慮動作阻抗隨阻抗角的變化，由躲開的負荷阻抗換算成整定阻抗值，整定阻抗可由下式給出 (3-11)式中為整定阻抗的阻抗角；為負荷阻抗的阻抗角。按上述三個原則進行計算，取其中的較小者作為距離段的整定阻抗。2、靈敏度校驗。距離保護的段，既作為本線路、段保護的近后備，又作為相鄰下級設(shè)備保護的遠后備，靈敏度應(yīng)分別進行校驗。作為近后備時，按本線路末端短路校驗

17、，計算式為 (3-12)作為遠后備時，按相鄰設(shè)備末端短路校驗，計算式為 (3-13)式中為相鄰設(shè)備（線路、變壓器等）的阻抗；為分支系數(shù)最大值，以保證在各種運行方式下保護動作的靈敏性。3、動作時間的整定。距離保護段的動作時間，應(yīng)比與之配合的相鄰設(shè)備保護動作時間大一個時間級差，但考慮到距離段一般不經(jīng)歷震蕩閉鎖，其動作時間不應(yīng)小于最大的震蕩周期（1.52s）。4保護配置方案4.1參數(shù)計算阻抗標幺值以電壓37kv，容量100mva為基準，可求得各線路的阻抗值和電源在最大及最小運行方式下的阻抗值。線路l1阻抗值：線路l2阻抗值：線路l3阻抗值：線路l4阻抗值：電源1在最大運行方式下和最小運行方式下的阻抗

18、值分別為：電源2在最大運行方式下和最小運行方式下的阻抗值分別為：4.2保護裝置1的整定計算4.2.1保護裝置1距離段的整定（1）整定阻抗：（2）動過時間：（第一段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）。4.2.2保護裝置1距離段的整定（1）整定阻抗與相鄰下級最短線路l2和l3的段配合。線路l2的段末端發(fā)生短路時對保護1而言的最小分支系數(shù)為，其計算式為線路l2的段整定：線路l3的段整定：與相鄰下級最短線路l2的段配合時，線路l1距離段的整定值為與相鄰下級最短線路l3的段配合時，線路l1距離段的整定值為取以上兩個計算值中較小者為段整定值，即?。?）靈敏度校驗按本線路末端短路求靈敏度系數(shù)為： >

19、;1.25滿足要求（3）動作時間與相鄰保護的段配合，則它能同時滿足與相鄰兩線路保護的要求。4.2.3保護裝置1距離段的整定（1）整定阻抗按躲開最小負荷阻抗整定：因為繼電器取為相間接線方式的方向阻抗繼電器，故可計算得取，=1.15，=1.5和，于是（2）靈敏度校驗本線路末端短路時的靈敏度系數(shù)為>1.5滿足要求遠后備保護靈敏度系數(shù)為>1.2滿足要求（3）動作時間4.3保護裝置2的整定計算只有段保護，沒有、段保護段保護整定阻抗為動作時間為4.4保護裝置3的整定計算4.4.1保護裝置3距離段的整定（1）整定阻抗（2）動過時間（第一段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）。4.4.2保護裝置

20、3距離段的整定（1）整定阻抗線路l4的段整定整定阻抗（2）靈敏度校驗按本線路末端短路求靈敏度系數(shù)為： >1.25滿足要求（3）動作時間4.4.3保護裝置3距離保護段的整定（1）整定阻抗按躲開最小負荷阻抗整定按照公式，取，=1.15，=1.5，于是（2）靈敏度校驗本線路末端短路時的靈敏度系數(shù)為>1.5滿足要求遠后備保護靈敏度系數(shù)為<1.2不滿足要求，故無段保護。5保護裝置與自動裝置5.1電流互感器與電壓互感器的配置與選擇5.1.1電流互感器保護用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統(tǒng)的安全。保護用微型電流互感器的

21、工作條件與測量用互感器完全不同，保護用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時才開始有效的工作。保護用互感器主要要求：1、絕緣可靠，2、足夠大的準確限值系數(shù)，3、足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。 線路發(fā)生故障時的沖擊電流產(chǎn)生熱和電磁力，保護用電流互感器必須承受。二次繞組短路情況下，電流互感器在一秒內(nèi)能承受而無損傷的一次電流有效值，稱額定短時熱電流。二次繞組短路情況下，電流互感器能承受而無損傷的一次電流峰值，稱額定動穩(wěn)定電流。 保護用電流互感器分為：1、過負荷保護電流互感器，2、差動保護電流互感器，3、接地保護電流互感器（零序電流互感器）。電流互感器的額定一次電壓應(yīng)等于或大于回路的額定一次電壓，絕緣

22、水平應(yīng)滿足有關(guān)標準。電流互感器的額定一次電流應(yīng)根據(jù)其所屬一次設(shè)備的額定電流或最大工作電流選擇，并應(yīng)能承受該回路的額定連續(xù)熱電流、額定短時熱電流及動穩(wěn)定電流。同時，額定一次電流的選擇，應(yīng)使得在額定變流比條件下的二次電流在正常運行和短路情況下，滿足該回路保護裝置的整定值選擇性和準確性要求或滿足計量及測量準確性要求。額定一次電流的標準值為：10、12.5、15、20、25、30、40、50、60、75以及它們的十進位倍數(shù)或小數(shù)。電流互感器額定二次電流有1a和5a兩類。對于新建發(fā)電廠和變電所，各級電壓的電流互感器額定二次電流宜統(tǒng)一選用1a，以減輕電流互感器二次負荷，二次電纜截面可減小，節(jié)約投資。如擴建

23、工程原有電流互感器采用5a時，額定二次電流可選用5a。一個廠站內(nèi)的電流互感器額定二次電流允許同時采用1a和5a。但同一電壓等級的電流互感器的額定二次電流一般采用相同電流值。所以對電流互感器選擇如下：由于流過每個斷路器的都一樣，所以它們的型號也一樣，標準電流互感器的二次額定電流為5a。5.1.2電壓互感器電壓互感器的作用是：把高電壓按比例關(guān)系變換成100v或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。同時，使用電壓互感器可以將高電壓與電氣工作人員隔離。電壓互感器雖然也是按照電磁感應(yīng)原理工作的設(shè)備，但它的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)系與電流互感器相比正好相反。電壓互感器二次回路是高阻抗回路，二次電流的大小由

24、回路的阻抗決定。當二次負載阻抗減小時，二次電流增大，使得一次電流自動增大一個分量來滿足一、二次側(cè)之間的電磁平衡關(guān)系?？梢哉f，電壓互感器是一個被限定結(jié)構(gòu)和使用形式的特殊變壓器。簡單的說就是“檢測元件”。電壓互感器一般按以下原則配置。（1）對于主接線為單母線、單母線分段、雙母線等，在母線上安裝三相式電壓互感器；當其出線上有電源，需要重合閘鑒同期或無壓，需要同期并列時，應(yīng)在線路側(cè)安裝單相或兩相電壓互感器。（2）對于3/2主接線，常常在線路或變壓器側(cè)安裝三相電壓互感器，而在母線上安裝單相互感器以供同期并聯(lián)和重合閘鑒無壓、鑒同期使用。（3）內(nèi)橋接線的電壓互感器可以安裝在線路側(cè)，也可以安裝在母線上，一般不

25、同時安裝。安裝地點的不同對保護功能有所影響。（4）對220kv及以下的電壓等級，電壓互感器一般有兩個次級，一組接為星形，一組接為開口三角形。在500kv系統(tǒng)中，為了繼電保護的完全雙重化，一般選用三個次級的電壓互感器，其中兩組接為星形，一組接為開口三角形。（5）當計量回路有特殊需要時，可增加專供計量的電壓互感器次級或安裝計量專用的電壓互感器組。（6)在小接地電流系統(tǒng)，需要檢查線路電壓或同期時，應(yīng)在線路側(cè)裝設(shè)兩相式電壓互感器或裝一臺電壓互感器接線間電壓。在大接地電流系統(tǒng)中，線路有檢查線路電壓或同期要求時，應(yīng)首先選用電壓抽取裝置。通過電流互感器或結(jié)合電容器抽取電壓，盡量不裝設(shè)單獨的電壓互感器。500

26、kv線路一般都裝設(shè)三只電容式線路電壓互感器，作為保護、測量和載波通信公用。根據(jù)上述原則對電壓互感器進行選擇。1、一次電壓：1.5kv110kv2、二次電壓：100v、100/v、100/3v3、電壓范圍：5%170%4、額定電壓 cos=0.8、15.2自動重合閘5.2.1自動重合閘概述自動重合閘廣泛應(yīng)用于架空線輸電和架空線供電線路上的有效反事故措施（電纜輸、供電不能采用）。即當線路出現(xiàn)故障，繼電保護使斷路器跳閘后，自動重合閘裝置經(jīng)短時間間隔后使斷路器重新合上 。大多數(shù)情況下，線路故障（如雷擊、風(fēng)害等）是暫時性的，斷路器跳閘后線路的絕緣性能（絕緣子和空氣間隙）能得到恢復(fù)，再次重合能成功，這就提

27、高了電力系統(tǒng)供電的可靠性。少數(shù)情況屬永久性故障，自動重合閘裝置動作后靠繼電保護動作再跳開，查明原因，予以排除再送電。一般情況下，線路故障跳閘后重合閘越快，效果越好。由于輸電線路上發(fā)生的故障絕大多數(shù)是暫態(tài)性故障。因此，在線路被斷開以后再進行一次重合閘,就有可能提高供電的可靠性。當然,重新合上斷路器的工作可由運行人員手動操作進行。但因停電時間過長,用戶的電動機多數(shù)可能停轉(zhuǎn),效果就不顯著。為此,在電力系統(tǒng)中廣泛地采用自動重合閘裝置,當斷路器跳閘以后,它能夠自動地將斷路器合閘。在線路上裝設(shè)自動重合閘裝置以后,由于它不能判別是暫時性故障還是永久性故障,因此,重合閘后就有可能成功(即恢復(fù)供電),也可能不成

28、功。根據(jù)運行資料統(tǒng)計,重合閘的成功率(重合閘的成功數(shù)與總動作數(shù)之比)在60%90%之間,可見其成功率是相當高的5.2.2自動重合閘基本要求對1kv及以上的架空線和電纜與架空線的混合線路，當其上有熔斷器時，就應(yīng)裝設(shè)自動重合閘；在用高壓熔斷器保護的線路上，一般采用自動重合熔斷器；此外，在供電給地區(qū)負荷的電力變壓器上，以及發(fā)電廠和變電所得母線上，必要時也可以裝設(shè)自動重合閘。對自動重合閘的基本要求為：（1）下列情況下,自動重合閘裝置不應(yīng)動作。1、由值班人員手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開時。2、手動投入斷路器,由于線路上存在故障,隨即由保護動作將其斷開.因為在這種情況下,故障大多都是屬于永久性的。它

29、可能是由于檢修質(zhì)量不合格、隱患未能消除或者是保安地線沒有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功。3、在某些不允許重合的情況下例如,斷路器處于不正常狀態(tài)(如氣壓、液壓降低等)以及變壓器內(nèi)部故障,差動或瓦斯保護動作使斷路器跳閘時,均應(yīng)使閉鎖裝置不進行重合閘。（2）當斷路器由繼電保護動作或其他原因而跳閘后,重合閘都應(yīng)該動作,使斷路器重新合閘。（3）自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。（4）自動重合閘在動作以后，一般應(yīng)能自動復(fù)位，準備好下一次再動作。但對110kv及以下電壓的線路，如當?shù)赜兄蛋嗳藛T時，為簡化重合閘的實現(xiàn)，也可以采用手動復(fù)歸的方式。（5）自動重合閘裝置的合閘時間應(yīng)能整定

30、，并有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護的動作，以便更好地與繼電保護相配合，加速故障切除。（6）雙側(cè)電源的線路上實現(xiàn)重合閘時，應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同步問題，并滿足所提出的要求。5.2.3自動重合閘的配置原則一般選擇自動重合閘類型可按下述條件進行：1、110kv及以下電壓的系統(tǒng)單側(cè)電源線路一般采用三相一次重合閘裝置。2、220kv、110kv及以下雙電源線路用合適方式的三相重合閘能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和運行要求時，可采用三相自動重合閘裝置。3、220kv線路采用各種方式三相自動重合閘不能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和運行要求時，采用綜合重合閘裝置。4、330550kv線路，一般情況下應(yīng)裝設(shè)綜合閘裝置。5、在帶

31、有分支的線路上使用單相重合閘時，分支線側(cè)是否采用單相重合閘，應(yīng)根據(jù)有無分支電源，以及電源大小和負荷大小確定。6、雙電源220kv及以上電壓等級的單回路聯(lián)絡(luò)線，適合采用單相重合閘；主要的110kv雙電源單回路聯(lián)絡(luò)線，采用單相重合閘對電網(wǎng)安全運行效果顯著時，可采用單相重合閘。6 電壓互感器二次回路斷線閉鎖裝置6.1電壓互感器二次回路概述電壓互感器相當與一個電壓源，當二次回路發(fā)生短路時將會出現(xiàn)很大的短路電流，如果沒有合適的保護裝置將故障切除，將會使電壓互感器及其二次線燒壞。電壓互感器二次回路的保護設(shè)備應(yīng)滿足：在電壓回路最大負荷時，保護設(shè)備不應(yīng)動作；而電壓回路發(fā)生單相接地或相間短路時，保護設(shè)備應(yīng)能可靠

32、地切除短路；在保護設(shè)備切除電壓回路的短路過程中和切除短路之后，反應(yīng)電壓下降的繼電保護裝置不應(yīng)誤動作，即保護裝置的動作速度要足夠快；電壓回路短路保護動作后出現(xiàn)電壓回路斷線應(yīng)有預(yù)告信號。電壓互感器二次回路保護設(shè)備，一般采用快速熔斷器或自動空氣開關(guān)。6.2電壓互感器二次回路保護電壓回路采用哪種保護方式，主要取決于電壓回路所接的繼電保護和自動裝置的特性。當電壓回路故障不能引起繼電保護和自動裝置誤動作的情況下，應(yīng)首先采用簡單方便的熔斷器作為電壓回路的保護。在電壓回路故障有可能造成繼電保護和自動裝置不正確動作的場合，應(yīng)采用自動開關(guān)，作為電壓回路的保護，以便在切除電壓回路故障的同時，也閉鎖有關(guān)的繼電保護和自

33、動裝置。在實際工程中，通常在60kv及以下沒有接距離保護的電壓互感器二次回路和測量儀表專用的電壓回路，都采用快速熔斷器保護；對于接有距離保護的電壓回路，通常采用自動開關(guān)作為保護設(shè)備。電壓互感器二次側(cè)應(yīng)在各相回路和開口三角繞組的試驗芯上配置保護用的熔斷器或自動開關(guān)。開口三角形繞組回路正常情況下無電壓，故可不裝設(shè)保護設(shè)備。熔斷器或自動開關(guān)應(yīng)盡可能靠近二次繞組的出口處裝設(shè)，以減小保護死區(qū)。保護設(shè)備通常安裝在電壓互感器端子箱內(nèi)，端子箱應(yīng)盡可能靠近電壓互感器布置。電壓互感器二次回路的接地，主要是防止一次高壓串至二次側(cè)時，可能對人身及二次設(shè)備造成威脅。其接地點與二次側(cè)中性點接地方式、測量和保護電壓回路供電

34、方式、以及電壓互感器二次繞組的個數(shù)有關(guān)。6.3閉鎖裝置通常，在電壓互感器的二次回路中接有負荷。為防止二次主回路和測量表計的電壓回路短路，需裝設(shè)熔斷器。熔斷器熔體的額定電流一般應(yīng)為最大負荷電流的1.5倍（在雙母線情況下，應(yīng)考慮一組母線停運時，所有負荷都加在一組電壓互感器上。在一般情況下，總回路按35安選擇，表計回路路按12安選擇），同時應(yīng)考慮到二者（表計回路與保護裝置回路）在動作時間和靈敏度上相配合，即表計回路短路時，不致引起保護裝置（引向保護裝置的電源不裝設(shè)熔斷器）誤動作。若不能滿足這一要求，應(yīng)考慮選用自動開關(guān)或快速自動開關(guān)。 110千伏以上的電壓互感器，其一次側(cè)不裝保險器。35千伏室外電壓互感器一次側(cè)一般裝設(shè)帶限流電阻的角形可熔保險器，限流電阻約396歐。在這種互感器的一次側(cè)也可安裝有防雨罩的充填石英砂的瓷管熔斷器。35千伏和10千伏室內(nèi)電壓互感器一次側(cè)一般均裝設(shè)充填石英砂的瓷管熔斷器。熔斷器的額定電流為0.5安，熔斷電流為0.62安（10千伏約取1.52安）。保護范圍為內(nèi)部故障及與電網(wǎng)相連的連接線上的短路故障。tv跳閘結(jié)合電容器ta 00 &發(fā)信收信 圖6.1閉鎖式距離縱聯(lián)保護原理接線圖7線路l1m側(cè)7.1原理圖ks2ks3ks1kt2kac3kac1taakt3kab3kaa3kac2kaa2kaa1kcotacqf1111圖7.1距離保護原理圖7