自動重合閘設計

1、電力系統(tǒng)繼電保護課程設計 自動重合閘設計班級：10級電氣2班姓名： 學號：指導教師內蒙古科技大學課程設計任務書課程名稱電力系統(tǒng)繼電保護原理設計題目自動重合閘設計（第五組學生做）指導教師張繼紅時間1周一、教學要求電力系統(tǒng)繼電保護課程設計是培養(yǎng)學生應用理論知識的一種綜合訓練。本課程設計教學要求是：（1）理論聯(lián)系實踐；（2）深入學習自動重合閘裝置與電力系統(tǒng)保護的配合及工作原理；（3）訓練學生熟練制電氣技術原理圖的常用方法；（4）學習傳統(tǒng)的繼電保護配置原則、整定方法、靈敏系數(shù)要求以及校驗準則。通過課程設計這一教學任務的實施，使學生系統(tǒng)地掌握自動重合閘的概念、分類及使用方法具有較清晰的認識。并對現(xiàn)有保護

2、方法的學習具有一定的促進指導意義；（5）要求在查閱大量文獻、資料的基礎上研究各類自動重合閘裝置的使用范圍、特點。闡述該裝置的工作過程中常用的兩類加速策略及使用特點，分析各自的優(yōu)缺點，提出自己的改進意義，用圖表、文字表述清楚。二、設計資料及參數(shù)（一）設計原始資料1、待設計電網(wǎng)或變電所系統(tǒng)圖2、系統(tǒng)運行的兩種方式 3、三相供電系統(tǒng)4、電網(wǎng)電壓等級為110kV三、設計要求及成果1、分析自動重合閘的工作原理。2、論證自動重合閘的加速問題。3、詳細繪制重合閘的主回路電路圖和控制回路電路圖。4、按照任務書規(guī)定的內容和進度完成。5、繪制相關控制原理圖。四、進度安排1、講解設計目的、要求、方法、任務分工。（2

3、小時）2、查閱資料，熟悉用戶任務要求，（0.5天）3、設計保護方案，提出可行性報告（1天）4、查閱圖書、資料、產(chǎn)品手冊和工具書進行設備校驗，繪制繼電保護二次展開圖（1天）。5、撰寫設計說明書（2天）五、評分標準課程設計成績采用非百分制記法。主要注重量化過程考核，創(chuàng)新能力考核，評分內容和標準如下：(1) 設計態(tài)度20%遵守勞動紀律和安全文明實訓，準時上下課，不大聲喧嘩，不隨意走動，不做與課程設計無關的事。認真查找資料，主動提出問題，分析問題，解決問題。服從管理，按時完成設計任務。(2) 實踐能力占20%繼電保護裝置滿足規(guī)程要求，可靠性高，設備選擇得當，計算、保護、整定等滿足要求。保護屏安裝規(guī)范，

4、布置美觀。設計過程有創(chuàng)新，故障判斷準確，短路電流計算正確。(3) 方案設計40%課程設計報告包含兩部分，設計說明書和圖紙。設計說明書要求內容完整，文字流暢，字跡端正，圖紙規(guī)范，尤其要突出設計創(chuàng)新，采用新方法，新工藝，新設備。設計論證充分，可靠性高。設備選擇正確合理，設計心得體會真實可信。(4) 課題說明書20%對課題考核重點理解深刻，能正確、全面地回答問題。若發(fā)現(xiàn)有抄襲或請別人代做者，取消參加考核的資格，成績以零分記錄。最后總評以優(yōu)、良、中、及格、不及格記。六、建議參考資料1電力系統(tǒng)繼電保護，張保會，中國電力出版社，2005，第二版2電力系統(tǒng)繼電保護原理，賀家李，宋從矩，中國電力出版社，199

5、4，第二版3微機型繼電保護基礎，楊奇遜，中國電力出版社19884電力系統(tǒng)繼電保護原理，王維儉，清華大學出版社，19925知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫論文 電力系統(tǒng)繼電保護課程設計自動重合閘設計一、原始資料1、110KV電網(wǎng)接線示意圖見附頁12、電網(wǎng)參數(shù)說明（所有元件的電阻都忽略不計，并近似地取負序電抗X2=X1）（1）線路：110KV變電所直配線路（2）變壓器：變壓器均為Y0D11接法，中性點接地方式按一般原則確定。（3）發(fā)電機(均為汽輪機發(fā)電機)所有變壓器和母線均配置差動保護，負荷側后備保護td2=1.5s，負荷自啟動系數(shù)Kzq=1.3。二、設計要求及成果1、分析自動重合閘的工作原理。2、論證自動重合閘的加速

6、問題。3、詳細繪制重合閘的主回路電路圖和控制回路電路圖。4、按照任務書規(guī)定的內容和進度完成。5、繪制相關控制原理圖。目錄摘要:61.原始資料81.1.電網(wǎng)接線示意圖見附頁181.2電網(wǎng)參數(shù)說明82.自動重合閘92.1自動重合閘的概念9自動重合閘裝置92.2自動重合閘的基本要求112.3自動重合閘的分類122.4自動重合閘的選擇原則12三相普通一次重合閘方式12單相重合閘及綜合重合閘方式13檢定無壓或檢定同期重合閘方式13非同期重合閘方式132.5 三相一次自動重合閘的工作原理13單側電源線路的三相一次自動重合閘133 論證自動重合閘的加速問題163.1重合閘前加速保護16重合閘后加速保護174

7、.自動重合閘時間整定17（1）自動重合閘動作時限的整定174.1 XJ額定值的選擇174.2重合閘動作時限的選擇原則184.3自動重合閘與繼電保護的配合18五設計方案的論證195.1、電力系統(tǒng)中，自動重合閘具有以下經(jīng)濟效果：195.2、總體設計:206重合閘的主回路電路圖見附頁2247. 重合閘的控制回路電路圖見附頁3248. 結語24摘要:在電力系統(tǒng)的故障中，大多數(shù)是輸電線路的故障。據(jù)統(tǒng)計，其中得永久性故障一般占不到10%，由于雷擊過電壓引起的絕緣子表面閃絡，大風時的短時碰線，樹枝落在導線上等引起的瞬時故障占大部分。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，保護立刻動作使線路或設備斷電，在非常短暫的時間內，故障點的

8、電弧就會自動熄滅，是絕緣得以恢復。此時自動重合閘裝置動作，自動將斷路器合上，恢復系統(tǒng)正常運行 。為了能盡量利用重合閘所提供的條件來加速切除故障，繼電保護要與之配合時，一般采用重合閘前加速保護和重合閘后加速保護兩種方式。對加速問題進行研究并指出了它們的優(yōu)、缺點及其實現(xiàn)配合的方法,進而明確了它們在電力系統(tǒng)的主要用途。微機綜合自動重合閘是微機繼電保護裝置的重要組成部分，自動重合閘與繼電保護之間密切良好的配合可以較迅速地切除多數(shù)情況下的故障，提高供電可靠性，對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生極其重要的作用。關鍵詞：110KV繼電保護線路 綜合自動重合閘 Abstract In this paper, based

9、 on the design of the power system protection of computer integrated automatic reclosing, including integrated reclosing the principle of integrated reclosing the composition, reclosing relay and the co-ordination, installation of hardware and software design part of the design. And details on the s

10、ingle-phase automatic reclosing, the three-phase automatic reclosing, integrated automatic reclosing, and the basis for selection of a 110 KV line to automatically switch on Computer Integrated Design Reclosing installations reclosing and the election of the two functions, can work in the "sing

11、le-phase automatic reclosing," "three-phase automatic reclosing", "Comprehensive automatically switch on" and "disabled" in four ways. Trip after the single-phase, single-phase reclosing not check the same period, in the three-phase reclosing under way, check the s

12、ame period, non-pressure check and not check the same period, and so logical. Reclosing of "accelerated after the" manner and relay meet. Computer Integrated Computer automatically reclosing relay device is an important component of the automatic reclosing relay between closely with the go

13、od cooperation can be more quickly removed most cases the failure to improve power supply reliability, the system Safe and stable operation to have an extremely important role. Keywords: 110KV lines relay integrated automatic reclosing 1.原始資料1.1.電網(wǎng)接線示意圖見附頁11.2電網(wǎng)參數(shù)說明（1）線路：110KV變電所直配線路（2）變電站（3）變壓器均為Y0

14、D11接法，中性點接地方式按一般原則確定。（4）發(fā)電機參數(shù)（均為汽輪發(fā)電機）：表2.1發(fā)電機參數(shù)發(fā)電廠電廠總容量（MVA）每臺機額定容量（MVA）額定電壓（KV）額定功率因素正（負）電抗（標幺值）最大最小A12562.52*62.510.50.80.130.132.自動重合閘2.1自動重合閘的概念當輸電線路上發(fā)生故障后繼電保護裝置將斷路器跳開，經(jīng)過預定的延時后，能夠自動地將跳開的斷路器重新合閘。若線路發(fā)生瞬時性故障跳閘時，當瞬時性故障消失后，自動重合閘裝置能在極短的時限內重新合上線路斷路器，恢復線路的正常供電。若線路發(fā)生永久性故障時，則自動重合閘不成功，故障線路再次跳閘，迅速切除故障線路，保證

15、其他運行線路的供電。自動重合閘裝置1、自動重合閘裝置（ZCH）又稱自動重合器，是用于配電網(wǎng)自動化的一種智能化開關設備，它能夠檢測到故障電流、在給定時間內斷開故障電流并能進行給定次數(shù)重合的一種“自具”能力的控制開關。所謂“自具”是只重合閘裝置本身具有故障電流檢測和操作順序控制與執(zhí)行的能力，無需附加繼電保護裝置和另外的操作電源，也不需要和外界通信。當線路發(fā)生短路故障時，它按順序及時間間隔進行開斷及重合的操作。當遇到永久性的故障，在完成預定復位才能解除閉鎖。若重合失敗，則閉鎖在分閘狀態(tài)，把事故區(qū)段隔開；當故障接觸后，需要手動復位才能解除閉鎖。如果是瞬時性故障，則在循環(huán)分、合閘的操作中，無論哪次重合成

16、功，則終止后續(xù)的分、合閘，并經(jīng)過一定延時后恢復初始的整定狀態(tài)，為下次故障的來臨做好準備。重合閘裝置課按預先整定的動作順序進行多次分、合閘的循環(huán)操作。自動重合閘作用:在電力系統(tǒng)中采用了自動重合閘裝置，即是當斷路器由繼電保護動作或其它非人工操作而跳閘后，能夠自動控制斷路器重新合上的一種裝置。大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)。在高壓輸電線路上采用重合閘，可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設雙回線路，以節(jié)約投資。對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。但是，當重合于永久性故障上時，它也將帶來一些不利的影響，如:（1）使電力系統(tǒng)

17、又一次受到故障的沖擊。（2）由于斷路器在很短的時間內，連續(xù)切斷兩次短路電流，而使其工作條件變得更加惡劣。2、重合閘裝置的分類按照不同的的分類標準，重合閘裝置有如下一些分類：（1）按相分類單相和三相。兩者動作原理類似，使用時根據(jù)配電網(wǎng)結構不同而進行選擇，對于三相中性點不接地系統(tǒng)，一般不宜采用單相重合閘裝置，否則造成非三相運行；單相重合器主要用于中性點直接接地系統(tǒng)，允許電氣設備作為單相運行。（2）按結構分類整體式和分布式。所謂整體式是指重合閘裝置中得斷路器本體與其控制部分是密不可分的。整體式重合閘裝置采用高壓（10KV）操動機頭，可用于戶外10KV電桿上，無需另外的操作電源，直接由所控制的10KV

18、線路供給；但因為采用高壓合閘線圈，對絕緣水平要求高，有時會因絕緣水平難以保證導致線圈發(fā)熱，匝間絕緣損壞，造成重合閘裝置爆炸的事故。所謂分布式是指重合閘裝置采用積木式結構，例如本體、操動機構、控制電路是分開的3個部分。分布式重合閘裝置采用低電壓（220V）操動機構，這樣避免了高壓電源進行調試的復雜性和危險性，安裝、檢修都較為方便。（3）按滅弧介質分油、真空、SF6。油重合閘裝置出現(xiàn)的最早，運行歷史最長，一般采用液壓控制。油重合閘裝置有兩個固有缺點：因油屬非自恢復絕緣介質，故其維修較頻繁，至少3年需要換油、檢修一次；有火災危險。現(xiàn)在來看其技術相對落后，國內已基本淘汰。真空滅弧室于20世紀60年代用

19、于重合閘裝置設計。真空滅弧室的有點是開斷壽命長，無需檢修，無火災危險。到了90年代后期，隨著真空泡制造技術的飛速發(fā)展，真空重合閘裝置已逐步成為國內外重合閘裝置市場上的主流產(chǎn)品。SF6重合閘裝置將干燥的SF6充入密閉的開關本體中，作為開關設備的絕緣和滅弧介質。SF6氣體具有極好的絕緣和滅弧性能，但其分解物具有一定的毒性，其本身也是溫室效應的主要因素之一，如果泄漏將會對人和環(huán)境造成一定的損害，因此做好開關箱體的密封和SF6氣體的回收、處理工作。（4）按控制方式分類液壓控制、電子控制.液壓控制有單液壓系統(tǒng)和雙液壓系統(tǒng)兩種。液壓控制的主要有點是簡單、可靠、經(jīng)濟、耐用，不受電磁的干擾，這些優(yōu)點對于農村電

20、網(wǎng)和距離配電站較遠的設備很有用。液壓控制的缺點，是保護特性無法做到足夠穩(wěn)定、精確和快速，選擇范圍窄，受溫度影響較大，特性調整不方便等。3、電子控制有分立電路和集成電路兩種。分立式電子電路與集成式電路相比，其優(yōu)點是價格便宜，元件耐用，維修簡單；其缺點是體積大，功能少，插件多，選擇范圍窄，調整不便，可靠性差。以集成電路為基礎的微機控制于20世紀80年代應用于重合閘裝置，其典型產(chǎn)品為英國的ESR型和PMR型重合器。重合閘裝置控制所用微機為單片機，其主要優(yōu)點是體積小，功能強，重合器的分閘電流、分閘次數(shù)、操作順序、分閘時延、合閘間隔、復位時間等特性的整定，都可以簡單地在控制箱上通過控制面板整定，使用極為

21、方便，這對改善保護配合，提高供電可靠性，提高運行自動化程度意義很大。（1）按重合閘的控制器安裝方式分類室外就地安裝：安裝在斷路器下面的水泥杠上。集控態(tài)勢安裝：室內集中控制，安裝在集控臺內。集控屏式安裝：安裝在集控屏內。10KV配電線路：安裝在電桿上，并配有裝用電源給重合閘裝置供交流220V電源。2.2自動重合閘的基本要求(1)在下列情況下，重合閘不應動作：1）由值班人員手動跳閘或通過遙控裝置跳閘時；2)手動合閘，由于線路上有故障，而隨即被保護跳閘時。(2)除上述兩種情況外，當斷路器由繼電保護動作或其他原因跳閘后，重合閘均應動作，使斷路器重新合上。(3)自動重合閘裝置的動作次數(shù)應符合預先的規(guī)定，

22、如一次重合閘就只應實現(xiàn)重合一次，不允許第二次重合。(4)自動重合閘在動作以后，一般應能自動復歸，準備好下一次故障跳閘的再重合。(5)應能和繼電保護配合實現(xiàn)前加速或后加速故障的切除。(6)在雙側電源的線路上實現(xiàn)重合閘時，應考慮合閘時兩側電源間的同期問題，即能實現(xiàn)無壓檢定和同期檢定。(7)當斷路器處于不正常狀態(tài)(如氣壓或液壓過低等)而不允許實現(xiàn)重合閘時，應自動地將自動重合閘閉鎖。(8)自動重合閘宜采用控制開關位置與斷路器位置不對應的原則來啟動重合閘。自動重合閘。2.3自動重合閘的分類（1）按重合閘的動作來分，可分為電氣式和機械式；（2）按重合閘作用于斷路器的方式，可分為三相普通重合閘，單相重合閘和

23、綜合重合閘三種；（3）按重合閘的構成原理來分，可分為電磁式，晶體管式，集成電路式，數(shù)字（微機）式；（4）按動作次數(shù)來分，可分為一次式和多次式；（5）按使用條件來分，可分為單電源重合閘和雙側電源重合閘，雙側電源重合閘又可分為檢定無壓重合閘；檢定同期和不檢定三種。2.4自動重合閘的選擇原則三相普通一次重合閘方式（1）適用于110KV及以下的電網(wǎng)中，特別是對于集中供電地區(qū)的密集型環(huán)網(wǎng)中，線路跳閘后不進行重合閘也能穩(wěn)定運行的線路。（2）適用于單側電源輻射形式線路。（3）不適用于大機組出口處。單相重合閘及綜合重合閘方式（1）適用于220KV及以上的電網(wǎng)中，當發(fā)生單相接地故障時，如果使用三相重合閘不能保證

24、系統(tǒng)的穩(wěn)定性，或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電#或者會導致重要負荷停電時，特別是大型機組的高壓配電線路。（2）使用三相重合閘的線路，在使用單相重合閘時對系統(tǒng)恢復供電有較好的效果時。檢定無壓或檢定同期重合閘方式（1）適用于兩端均有電源的線路以及不允許非同期合閘的線路。（2）雙回線路上可直接檢定另一回線路上有電流來判定同期。非同期重合閘方式（1）并列運行的發(fā)電廠或電力系統(tǒng)之間應有三條或三條以上緊密聯(lián)系的線路。（2）非同期重合閘時產(chǎn)生的沖擊電流未超過規(guī)定的允許值。（3）重合后電力系統(tǒng)可以很快恢復同期運行時。（4）在非同期重合閘所產(chǎn)生的振蕩過程中，對重要負荷的影響較小時。2.5 三相一次自動重合閘的工作原

25、理單側電源線路的三相一次自動重合閘1單側電源線路的三相一次自動重合閘概念（1）無論發(fā)生何種類型的故障，均跳開三相（2）重合閘啟動，經(jīng)預定時間發(fā)重合脈沖，三相斷路器一起合上（3）若是瞬時性故障，故障已消失，重合成功（4）若是永久性故障，繼電保護再次動作跳開三相，不再重合閘.2實現(xiàn)簡單的原因（1）不需要檢同步（2）不需要區(qū)分故障相和故障類型（3）只需在允許重合的條件下，經(jīng)預定延時，發(fā)出一次合閘脈沖。 三相一次自動重合閘工作原理框圖雙側電源線路的三相一次自動重合閘 除滿足單側電源線路的三相一次自動重合閘的基本要求外，雙側電源送電線路的自動重合閘還應考慮：(1)當線路上發(fā)生故障時，兩側的保護裝置可能以

26、不同的時限動作于跳閘，因此，線路兩側的重合閘必須保證在兩側的斷路器都跳開以后，再進行重合；(2)當線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合時兩側電源是否同期，以及是否允許非同期合閘的問題。 輸電線路的三相一次自動重合閘工作原理電磁式三相一次自動重合閘的工作原理和構成正常情況斷路器處于合閘狀態(tài)，QF1斷開2KM失電2KM1斷開。而SA處在合后位置，其觸點SA21-23接通，觸點SA2-4斷開重合閘投入，指示燈HL亮。重合閘繼電器的電容C經(jīng)4R充電，經(jīng) 10 15s后，電容器 C兩端電壓等于電源電壓，此電壓可使中間繼電器KM起動。線路發(fā)生故障時：斷路器跳開后，QF1閉合2KM得電2KM1閉合起動KT

27、KT經(jīng)過約0.51s的延時KT1閉合電容器C放電KM起動閉合其常開觸點KM1、KM2、KM3。 發(fā)出合閘脈沖。若為瞬時性故障斷路器合閘后，KM因電流自保持線圈失去電流而返回。同時，2KM失電2KM1斷開KT失電，觸點KT1斷開電容器C經(jīng)4R重新充電，經(jīng)1015s又使電容C兩端建立電壓。整個回路復歸，準備再次動作。若為永久性故障斷路器合閘后，繼電保護動作再次將斷路器斷開QF1閉合2KM得電2KM1閉合，KT起動KT1經(jīng)過約0.51s的延時閉合電容器C放電。手動跳閘SA 發(fā)出預跳命令其觸點SA2-4接通將C上的電荷瞬時放掉。SA發(fā)出跳閘命令其觸點SA6-7接通斷路器跳閘 2KM1閉合KT起動，經(jīng)過

28、約0.51s的延時KT1閉合。這時，儲能電容器C兩端早已沒有電壓，KM不能起動 重合閘不能重合。手動合閘SA發(fā)出跳閘命令 SA5-8觸點閉合，接通合閘回路，QF合閘。SA25-28觸點閉合，起動加速繼電器3KM。當合于故障線路時，保護動作，經(jīng)3KM的常開觸點使QF加速跳閘。C尚未充滿電，不能使KM起動，所以斷路器不能自動重合。防跳繼電器1KPJL的功用：在手動合閘及自動重合閘過程中防止斷路器跳躍。如：當KM1、KM2、KM3接點卡住或粘住時，可以由1KM來防止將斷路器多次重合到永久性故障上。3 論證自動重合閘的加速問題3.1重合閘前加速保護 重合閘前加速保護一般又簡稱為“前加速”。如圖1所示的

29、網(wǎng)絡接線，假定在每條線路上均裝設過電流保護，其動作時限按階梯型原則來配合。因而，在靠近電源端保護3處的時限就很長。為了能加速故障的切除，司一在保護3處采用前加速的方式，即當千側可一條線路上發(fā)生故障時，第一次都由保護3瞬時無選擇性動作予以切除，重合閘以后保護第 一次動作切除故障是有選擇性的。如果故障是在線路A-B以外(如人，點)，則保護3的第一次動作是無選擇性的。但斷路器QF3跳閘后，如果此時的故障是瞬時性的，則在重合閘以后就恢復了供電;如果故障是永久性的，則保護3第 一次就按有選擇性的時限t動作。為了使無選擇性的動作范圍小擴展的太長，一般規(guī)定當變壓器低壓側短路時，保護3小應動作。因此，其起動電

30、流還應按照躲開相鄰變壓器低壓側的短路<d點)來整定。合閘前加速保護的網(wǎng)絡接線前加速保護主要用于35kV以卜由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路上，以便快速切除故障，保證母線電壓,在這些線路上一般只裝設簡單的電流保護。重合閘后加速保護重合閘后加速保護一般又簡稱為“后加速”，所謂后加速就是當線路第一次故障時，保護有選擇性動作，然后，進行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護動作，瞬時切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無關。 “后加速”的配合方式廣泛應用于35kV以上的網(wǎng)絡及對重要負荷供電的送電線路上。因為，在這些線路上一般都裝有性能比較完善的保護裝置，例如，二段式電流保護

31、、距離保護等，因此，第一次有選擇性地切除故障的時間(瞬時動作或具有0.5、的延時)均為系統(tǒng)運行所允許，而在重合閘以后加速保護的動作(-般是加速第II段的動作，有時也可以加速第III段的動作)，就可以史快地切除永久性故障。4.自動重合閘時間整定（1）自動重合閘動作時限的整定現(xiàn)代電力系統(tǒng)廣泛使用的重合閘都小x_分故障是瞬時性的還是永久性的。對于瞬時性故障，必須等待故障點的故障消除、絕緣強)全h復后才有可能重合成功，而這個時間與濕度、風速等氣候條件有關。對于永久性故障，除考慮上述時間外，還要考慮重合到永久故障后，斷路器內部的油壓 ,氣壓的恢復以及絕緣介質強度的恢復等，保證斷路器能夠再次切除短路電流。

32、（2）兩側電源線路的三相重合閘：其最小重合閘時間除滿足以上原則外，還應考慮線路兩側繼電保護以不同時限切除故障的可能性。從最不利的情況出發(fā)，每一側的重合閘應該以本側先跳閘而對側后跳閘來作為考慮整定時間的依據(jù)。重合閘的時間整定為：=-其中是保護1動作時間、斷路器1動作時間，是保護2的動作時間、斷路器2動作時間。4.1 XJ額定值的選擇一般在ZCH回路中XJ，有的選用DX-11/0.5，有的選用DX-11/0.25。具體的選擇按照信號繼電器所在回路電流。例如信號繼電器所在回路電流為0.364A,應該選用DX-11/0.25，選用DX-11/0.5不能動作。4.2重合閘動作時限的選擇原則1、單側電源線

33、路的三相重合閘：原則上越短越好，但應力爭重合成功，保證：（1）障點電弧熄滅、絕緣恢復；（2）斷路器觸頭周圍絕緣強度的恢復及消弧室重新充滿油，準備好重合于永久性故障時能再次跳閘，否則可能發(fā)生DL爆炸，如果采用保護裝置起動方式，還應加上DL跳閘時間。根據(jù)運行經(jīng)驗，采用1”左右。2、兩側電源線路的三相重合閘:（如圖3-4）除上述要求外，還須考慮時間配合，按最不利情況考慮：本側先跳，對側后跳。圖3-4動作時限配合示意圖不對應起動方式保護起動4.3自動重合閘與繼電保護的配合1、兩者關系極為密切，保護可利用重合閘提供的便利條件，加速切出故障，一般有如下兩種配合方式：重合閘前加速保護（簡稱“前加速”如圖3-

34、5）圖3-5自動重合閘前加速保護示意圖L1、L2、L3上任一點故障，保護1速斷動，跳1DL>ZCH重合，若成功，恢復正常供電；若不成功，按選擇性動作。優(yōu)點：快速切出故障，設備少。缺點：永久性故障，再次切除故障的時間可能很長；裝ZCH的DL動作次數(shù)多，若DL拒動，將擴大停電范圍。主要用于35KV以下的網(wǎng)絡。2、重合閘后加速保護簡稱（“后加速”如圖3-6）每條線路上均裝有選擇性的保護和ZCH。第一次故障時，保護按有選擇性的方式動作跳閘，若是永久性故障，重合后則加速保護動作，切除故障。例：圖3-6自動重合閘后加速保護示意圖第一次短路時，保護1 II段動，ZCH重合，之后保護1瞬時動。優(yōu)點：第一

35、次跳閘時有選擇性的，再次切除故障的時間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運行的穩(wěn)定性。缺點：第一次動作時間可能對時限。應用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡中。五 設計方案的論證5.1、電力系統(tǒng)中，自動重合閘具有以下經(jīng)濟效果：（1）大大提高供電可靠性，減小線路停電的次數(shù)，特別是對單側電源的單回路尤為顯著；在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，從而提高傳送容量。對于短路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作引起的跳閘，也能起糾正的作用?；谝陨蠋讞l及輸電線路本身的特點，提出以下兩種自動重合閘裝置設計方案。方案一基于單片機的自動重合閘設計；單片機是一種可編程的集成芯片，換句話來說，PLC就是由單片機

36、加上外圍電路做成的 ，單片機開發(fā)式底層開發(fā)，比較麻煩，程序編寫用匯編或者c語言比如延時用單片機做程序，要從晶振來計算，廠家都提供一個編程軟件，可以用梯形圖編程，延時只需在時間繼電器里送一個數(shù)字而已，單片機可以構成各種各樣的應用系統(tǒng)，不同廠家的PLC有相同的工作原理，類似的功能和指標，有一定的互換性，通用性，可靠性 ，單片機開發(fā)成本低，一個單片機十幾塊到幾十塊，上百不等，但開發(fā)起來，麻煩，PLC 開發(fā)周期短，見效快，可靠性高。方案二基于PLC的自動重合閘設計。由于PLC抗干擾能力強，可靠性高，程序簡單易學，安裝簡單，維修方便，體積小，重量輕，具有豐富的I/O接口模塊，擴展能力強。配套齊全，功能完

37、善，適用性強，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能，特別是在高壓輸電線跨越林區(qū)及一些環(huán)境復雜的地區(qū)時PLC的干擾能力強，可靠性高的特點能滿足設計運行年限內中合閘裝置的使用壽命，次數(shù)，不拒動，不誤動。隨著PLC的技術日益成熟，其性價比已經(jīng)非常高。綜合考慮以上因素，本設計方案選擇方案二5.2、總體設計:（1）系統(tǒng)框架設計:該設計將通常所謂“計算機繼電器邏輯電路”分解成保護功能繼電器組和PLC 2個部分。根據(jù)不同保護對象(主變差動保護、母線保護、電容器保護、線路保護、電動機保護等) 由不同保護功能的繼電器組組合使裝置分成若干個標準型號，其中所有的單一保護元件均遵循正邏輯法，,則在PLC 中

38、定義為動作節(jié)點。如圖2-1所示。當電力系統(tǒng)發(fā)生任何故障時，故障信息引起功能繼電器組動作于PLC并同時傳回主控機，主控機經(jīng)分析后發(fā)送信息給PLC。PLC采集繼電器組和主控機的信息來控制故障的系統(tǒng)。（2）下面是本系統(tǒng)中各部分組成。電力系統(tǒng): 由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應到各用戶。為實現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)過程進行測量、調節(jié)、控制、保護、通信和調度，以保證用戶獲得安全、經(jīng)濟、優(yōu)質的電能。AD轉換：AD轉換就是模數(shù)轉換，顧名思

39、義，就是把模擬信號轉換成數(shù)字信號以下為常用的幾種類型的基本原理及特點：積分型、逐次逼近型、并行比較型/串并行型、-調制型、電容陣列逐次比較型及壓頻變換型。積分型主控機通訊接口測量數(shù)據(jù)單元保護功能繼電組P L C開關I/0子系統(tǒng)數(shù)字濾波器模擬量輸入子系統(tǒng)A/D轉換電 力 系 統(tǒng)圖2-1系統(tǒng)框架設計示意圖積分型AD工作原理是將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度信號)或頻率(脈沖頻率)，然后由定時器/計數(shù)器獲得數(shù)字值。其優(yōu)點是用簡單電路就能獲得高分辨率， 但缺點是由于轉換精度依賴于積分時間，因此轉換速率極低。初期的單片AD轉換器大多采用積分型，現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。逐次比較型逐次比較型AD由一個比

40、較器和DA轉換器通過逐次比較邏輯構成，從MSB開始，順序地對每一位將輸入電壓與內置DA轉換器輸出進行比較，經(jīng)n次比較而輸出 數(shù)字值。其電路規(guī)模屬于中等。其優(yōu)點是速度較高、功耗低，在低分辯率（<12位）時價格便宜，但高精度（>12位）時價格很高。并行比較型/串并行比較型并行比較型AD采用多個比較器，僅作一次比較而實行轉換，又稱FLash(快速)型。由于轉換速率極高，n位的轉換需要2n-1個比較器，因此電路規(guī)模也極大，價格也高，只適用于視頻AD轉換器等速度特別高的領域。串并行比較型AD結構上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由2個n/2位的并行型AD轉換器配合DA轉換器組成，用兩次

41、比較實行轉換，所以稱為 (半快速)型。還有分成三步或多步實現(xiàn)AD轉換的叫做分級型AD，而從轉換時序角度 又可稱為流水線型AD，現(xiàn)代的分級型AD中還加入了對多次轉換結果作數(shù)字運算而修正特性等功能。這類AD速度比逐次比較型高，電路 規(guī)模比并行型小。-調制型-型AD由積分器、比較器、1位DA轉換器和數(shù)字濾波器等組成。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號，用數(shù)字濾波器處理后得到數(shù)字值。電路的數(shù)字部分基本上容易單片化，因此容易做到高分辨率。主要用于音頻和測量。電容陣列逐次比較型電容陣列逐次比較型AD在內置DA轉換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。一般的電阻陣列DA轉換器中多

42、數(shù)電阻的值必須一致，在單芯片上生成高 精度的電阻并不容易。如果用電容陣列取代電阻陣列，可以用低廉成本制成高精度單片AD轉換器。最近的逐次比較型AD轉換器大多為電容陣列式的。壓頻變換型壓頻變換型是通過間接轉換方式實現(xiàn)模數(shù)轉換的。其原理是首先將輸入的模擬信號轉換成頻率，然后用計數(shù)器將頻率轉換成數(shù)字量。從理論上講這種AD的分辨率幾乎可以無限增加，只要采樣的時間能夠滿足輸出頻率分辨率要求的累積脈沖個數(shù)的寬度。其優(yōu)點是分辯率高、功耗低、價格低，但是需要外部計數(shù)電路共同完成AD轉換AD轉換器的主要技術指標分辯率指數(shù)字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，定義為滿刻度與n/2的比值。分辯率又稱精度，通常以數(shù)字

43、信號的位數(shù)來表示。轉換速率是指完成一次從模擬轉換到數(shù)字的AD轉換所需的時間的倒數(shù)。積分型AD的轉換時間是毫秒級屬低速AD，逐次比 較型AD是微秒級屬中速AD，全并行/串并行型AD可達到納秒級。采樣時間則是另外一個概念，是指兩次轉換的間隔。為了保證轉換的正確完成，采樣速率必須小于或等于轉換速率。因此有人習慣上將轉換速率在數(shù)值上等同于采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和Msps，表 示每秒采樣千/百萬次。量化誤差由于AD的有限分辯率而引起的誤差，即有限分辯率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辯率AD（理想AD）的轉移特性曲線（直線）之間的最大偏差。通常是1 個或半個最小數(shù)字量的模擬變化量，表

44、示為1LSB、1/2LSB。偏移誤差輸入信號為零時輸出信號不為零的值，可外接電位器調至最小。滿刻度誤差滿度輸出時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。線性度實際轉換器的轉移函數(shù)與理想直線的最大偏移，不包括以上三種誤差。其他指標還有：絕對精度，相對精度，微分非線性，單調性和無錯碼，總諧波失真（Total Harmonic Distotortion縮寫THD）和積分非線性。AD轉換器原理A/D轉換器是用來通過一定的電路將模擬量轉變?yōu)閿?shù)字量。模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。但在A/D轉換前，輸入到A/D轉換器的輸入信號必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉換成電壓信號。A/D轉換后，輸出的數(shù)字信號可以有8位、10位、12位和16位等。A/D轉換器的工作原理主要介紹以下三種方法：逐次逼近