第8章自動重合閘

1、第第8 8章章 自動重合閘自動重合閘第一節(jié)第一節(jié) 自動重合閘的作用及要求自動重合閘的作用及要求第二節(jié)第二節(jié) 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘第三節(jié)第三節(jié) 雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘瞬時性故障：線路被繼電保護迅速斷開后，電弧即行熄滅，故障點的絕緣強度重新恢復(fù)，外界物體也被電弧燒掉而消失，此時，把斷開的線路斷路器再合上，就能恢復(fù)正常的供電，稱這類故障為“瞬時性故障”。一、基本概念第一節(jié)第一節(jié) 自動重合閘的作用及要求自動重合閘的作用及要求絕緣子表面閃絡(luò)（雷電）絕緣子表面閃絡(luò)（雷電） 短時碰線（大風(fēng)）短時碰線（大風(fēng)）鳥類（或樹枝）放電。鳥類

2、（或樹枝）放電。（6090）倒桿、斷線、絕緣子擊穿倒桿、斷線、絕緣子擊穿（10）二、自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用二、自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用 在電力系統(tǒng)中采用了自動重合閘裝置，在電力系統(tǒng)中采用了自動重合閘裝置，即是當(dāng)斷路器由繼電保護動作或其它非人即是當(dāng)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。新合上的一種裝置。三、重合閘在電力系統(tǒng)中的作用三、重合閘在電力系統(tǒng)中的作用 大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)。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，可以提高電力在高壓輸電線路上采用重

3、合閘，可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。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(shè)雙回在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。線路，以節(jié)約投資。 對斷路器本身由于機構(gòu)不良或繼電保護誤動作對斷路器本身由于機構(gòu)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。而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。 （1 1）使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；）使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊； （2 2）由于斷路器在很短的時間內(nèi)，連續(xù)切斷）由于斷路器在很短的時間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流，而使其工作條件變得更加兩次短路電流，而使其工作條件變得更加惡劣。惡劣。 但是，當(dāng)重合于永久性故障

4、上時，但是，當(dāng)重合于永久性故障上時，自動重合閘自動重合閘將帶來哪些不利的影響？將帶來哪些不利的影響？2.2.不允許任意多次重合，即動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。不允許任意多次重合，即動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。1.1.動作迅速動作迅速, ,t=tu+tz。，一般。，一般0.50.5s-s-1.51.5s s。t tu u: :故障點去游離故障點去游離; ;t tz z: :斷路器消弧室及傳動機構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作。斷路器消弧室及傳動機構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作。4.4.雙側(cè)電源重合閘應(yīng)考慮電源同步問題雙側(cè)電源重合閘應(yīng)考慮電源同步問題。6.6.手動跳閘時不應(yīng)重合（手動操作或遙控操作）。手動跳閘時不應(yīng)重合（手動操作或

5、遙控操作）。 手動合閘于故障線路不重合（多屬于永久性故障）。手動合閘于故障線路不重合（多屬于永久性故障）。3.3.應(yīng)能和繼電保護配合，在重合閘前或后加速保護動作應(yīng)能和繼電保護配合，在重合閘前或后加速保護動作。 斷路器不正常狀態(tài)時不重合（多屬于永久性故障）。斷路器不正常狀態(tài)時不重合（多屬于永久性故障）。5.5.動作后應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動作。動作后應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動作。1. 1. 按接通和斷開的電力元件，分為：按接通和斷開的電力元件，分為：線路重合閘線路重合閘2. 2. 按重合閘控制斷路器的相數(shù)不同，分為：按重合閘控制斷路器的相數(shù)不同，分為：單相重合閘單相重合閘三相重合閘三相重合閘綜

6、合重合閘綜合重合閘變壓器重合閘變壓器重合閘母線重合閘母線重合閘第二節(jié)第二節(jié) 單側(cè)電源線路的三相一次自動重單側(cè)電源線路的三相一次自動重 合閘合閘 三相一次自動重合閘就是三相一次自動重合閘就是若為瞬時性故障，若為瞬時性故障，則重合成功，線路繼續(xù)運行；若為永久性故障，則重合成功，線路繼續(xù)運行；若為永久性故障，則繼電保護再次動作將三相斷路器斷開，不再重則繼電保護再次動作將三相斷路器斷開，不再重合。合。 線路上故障線路上故障 = 跳開三相跳開三相 = 重合閘起動重合閘起動 , 合三相：合三相： 瞬時故障，成功；瞬時故障，成功；永久故障，再次跳開三相，不再重合永久故障，再次跳開三相，不再重合 按最不利情況

7、：本側(cè)保護先跳，對側(cè)保護后跳來考慮，按最不利情況：本側(cè)保護先跳，對側(cè)保護后跳來考慮，故障點電弧熄滅及周圍介質(zhì)絕緣強度的恢復(fù)時間故障點電弧熄滅及周圍介質(zhì)絕緣強度的恢復(fù)時間t u； 斷路器（觸頭恢復(fù)絕緣強度及滅弧室充滿油）及操作斷路器（觸頭恢復(fù)絕緣強度及滅弧室充滿油）及操作 機構(gòu)復(fù)原準(zhǔn)備好再次動作的時間。機構(gòu)復(fù)原準(zhǔn)備好再次動作的時間。 若由保護起動重合閘，還應(yīng)加上保護動作時間。若由保護起動重合閘，還應(yīng)加上保護動作時間。2.prt2.QFtut1.prt1 .QFtARCtMN12k t ARC . 1=t pr .2+t QF .2 - t pr . 1 - t QF . 1+ t u自動重合閘與

8、繼電保護的配合自動重合閘與繼電保護的配合一、自動重合閘前加速一、自動重合閘前加速 當(dāng)線路發(fā)生故障時，第一次由無選擇性的電流速斷保當(dāng)線路發(fā)生故障時，第一次由無選擇性的電流速斷保護瞬時切除故障，然后重合閘進行一次重合。若重合于瞬護瞬時切除故障，然后重合閘進行一次重合。若重合于瞬時性故障，則線路就恢復(fù)了供電。若重合于永久性故障，時性故障，則線路就恢復(fù)了供電。若重合于永久性故障，則保護帶時限有選擇性地切除故障。則保護帶時限有選擇性地切除故障。系統(tǒng)的每條線路都裝設(shè)過電流保護，系統(tǒng)的每條線路都裝設(shè)過電流保護，1QF1QF處裝設(shè)自動重合閘裝置處裝設(shè)自動重合閘裝置和能保護所有線路的無時限速斷保護，變電站和能保

9、護所有線路的無時限速斷保護，變電站B B和和C C沒有裝自動重沒有裝自動重合閘裝置。合閘裝置。當(dāng)當(dāng)d d1 1點或點或d d2 2點短路時點短路時 1QF 1QF的的無時限速斷無時限速斷保護動作，瞬時跳閘切保護動作，瞬時跳閘切除故障除故障1QF1QF跳開后，起動重合閘進行重新合閘，跳開后，起動重合閘進行重新合閘，同時將速斷保護閉鎖同時將速斷保護閉鎖若重合不成功，過電流保護再次動作，這時繼電保護是若重合不成功，過電流保護再次動作，這時繼電保護是有選擇性地切除故障，還是瞬時切除故障？有選擇性地切除故障，還是瞬時切除故障？思考：思考：一、自動重合閘前加速一、自動重合閘前加速 35kV35kV以下由發(fā)

10、電廠或重要變電所引出的直配線路。以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路。采用前加速保護的優(yōu)點：采用前加速保護的優(yōu)點： 應(yīng)用應(yīng)用: :（1 1） 能快速地切除瞬時性故障。能快速地切除瞬時性故障。（2 2）使瞬時性故障不至于發(fā)展成永久性故障從而提高重合）使瞬時性故障不至于發(fā)展成永久性故障從而提高重合閘的成功率。閘的成功率。（3 3）使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡單、經(jīng)濟。）使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡單、經(jīng)濟。 采用前加速保護的缺點：采用前加速保護的缺點： （1 1） 斷路器斷路器1QF1QF的工作條件惡劣，動作次數(shù)增多。的工作條件惡劣，動作次數(shù)增多。（2 2）對永久性故障，故障

11、切除時間可能很長。）對永久性故障，故障切除時間可能很長。（3 3）如果重合閘或斷路器）如果重合閘或斷路器1QF1QF拒絕合閘，將擴大停電范圍。拒絕合閘，將擴大停電范圍。一、自動重合閘前加速一、自動重合閘前加速 二、自動重合閘后加速二、自動重合閘后加速就是當(dāng)線路發(fā)生故障時，首先保護有選擇性動作切除就是當(dāng)線路發(fā)生故障時，首先保護有選擇性動作切除故障，重合閘進行一次重合。若重合于瞬時性故障，則線故障，重合閘進行一次重合。若重合于瞬時性故障，則線路恢復(fù)供電；如果重合于永久性故障上，則保護裝置加速路恢復(fù)供電；如果重合于永久性故障上，則保護裝置加速動作，瞬時切除故障。動作，瞬時切除故障。 重合閘后加速保護

12、（簡稱重合閘后加速保護（簡稱“后加速后加速”）特點：特點：每條線路上均裝有選擇性的保護和每條線路上均裝有選擇性的保護和ZCHZCH。若是永久性故障，若是永久性故障，重合后則加速保護動作，無時限無選擇重合后則加速保護動作，無時限無選擇性地切除故障。性地切除故障。ItZCHItIt123l1l2l3ZCHZCH第一次故障時第一次故障時，保護按有選擇性的方式動作跳閘，保護按有選擇性的方式動作跳閘，同時將延時部分退出，然后啟動重合閘。同時將延時部分退出，然后啟動重合閘。若是瞬時性故障，若是瞬時性故障，重合成功。重合成功。思考：思考：若發(fā)生的是永久性故障，則若發(fā)生的是永久性故障，則過電流保護再次起動，這

13、時過電流保護再次起動，這時繼電保護是有選擇性地切除繼電保護是有選擇性地切除故障，還是瞬時切除故障？故障，還是瞬時切除故障？35KV35KV以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負荷供電的送電線路。以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負荷供電的送電線路。 后加速保護的的優(yōu)點：后加速保護的的優(yōu)點：應(yīng)用：應(yīng)用：（1 1）第一次有選擇性的切除故障，不會擴大停電范圍。）第一次有選擇性的切除故障，不會擴大停電范圍。 （2 2）保證永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的。）保證永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的。（3 3）和前加速保護相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負荷條）和前加速保護相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負荷條件的限制。件的限制。后加速

14、保護的的缺點后加速保護的的缺點： （1 1）每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相）每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相 比較為復(fù)雜。比較為復(fù)雜。（2 2）第一次切除故障可能帶有延時。）第一次切除故障可能帶有延時。二、自動重合閘后加速二、自動重合閘后加速雙側(cè)電源線路的三相雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘一次重合閘一、一、 雙側(cè)電源線路重合閘的特點雙側(cè)電源線路重合閘的特點 （1 1）當(dāng)線路上發(fā)生故障時，兩側(cè)的保護裝置可能以不同）當(dāng)線路上發(fā)生故障時，兩側(cè)的保護裝置可能以不同的時限動作于跳閘，例如一側(cè)為第的時限動作于跳閘，例如一側(cè)為第I I段動作，而另一側(cè)為第段動作，而另一側(cè)為第IIII段

15、動作，此時為了保證故障點電弧的熄滅和絕緣強度的恢段動作，此時為了保證故障點電弧的熄滅和絕緣強度的恢復(fù)，以使重合閘有可能成功，線路兩側(cè)的重合閘必須保證在復(fù)，以使重合閘有可能成功，線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后，再進行重合；兩側(cè)的斷路器都跳閘以后，再進行重合； （2 2）當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合閘）當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合閘時兩側(cè)電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。時兩側(cè)電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。第三節(jié)第三節(jié)二、快速自動重合閘方式二、快速自動重合閘方式采用快速重合閘的條件如下：采用快速重合閘的條件如下：必須裝設(shè)全線速動保護

16、，如高頻保護。必須裝設(shè)全線速動保護，如高頻保護。線路兩側(cè)裝設(shè)可以進行快速重合閘的斷路器，如快速空氣線路兩側(cè)裝設(shè)可以進行快速重合閘的斷路器，如快速空氣 斷路器。斷路器。在兩側(cè)斷路器非同期重新合閘瞬間，輸電線路上出現(xiàn)的沖在兩側(cè)斷路器非同期重新合閘瞬間，輸電線路上出現(xiàn)的沖擊電流，不能超過電力系擊電流，不能超過電力系各元件的沖擊電流的允許值。各元件的沖擊電流的允許值。如對于變壓器如對于變壓器 NTIXI14、具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘、具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘線路發(fā)生故障線路發(fā)生故障: : 兩側(cè)斷路器跳閘以后，檢定線路無電壓的兩側(cè)斷路器跳閘以后，檢定線路無電壓的M M側(cè)側(cè)重合閘首先動作，

17、使斷路器投入。重合閘首先動作，使斷路器投入。 若重合不成功：斷路器再次跳閘。若重合不成功：斷路器再次跳閘。N N側(cè)同步檢定繼電器不動作，側(cè)同步檢定繼電器不動作，該側(cè)重合閘不起動。該側(cè)重合閘不起動。 若重合成功：若重合成功：N N側(cè)在檢定同步之后，再投入斷路器，線路即側(cè)在檢定同步之后，再投入斷路器，線路即恢復(fù)正常工作?；謴?fù)正常工作。在檢定線路無電壓一側(cè)的斷路器，如重合不成功，在檢定線路無電壓一側(cè)的斷路器，如重合不成功，就要連續(xù)兩次切斷短路電流，因此，該斷路器的工作條就要連續(xù)兩次切斷短路電流，因此，該斷路器的工作條件就要比同步檢定一側(cè)斷路器的工作條件惡劣。如何解件就要比同步檢定一側(cè)斷路器的工作條件

18、惡劣。如何解決這個問題呢？決這個問題呢？解決方法：解決方法：通常在每一側(cè)通常在每一側(cè)使兩側(cè)斷路器輪換使用使兩側(cè)斷路器輪換使用每種檢定方式的重合閘，因而使兩側(cè)斷路器工作的條每種檢定方式的重合閘，因而使兩側(cè)斷路器工作的條件接近相同。件接近相同。 在在M M側(cè)，當(dāng)其斷路器在正常運行情況下由側(cè)，當(dāng)其斷路器在正常運行情況下由于某種原因而跳閘時，由于對側(cè)并未動作，因于某種原因而跳閘時，由于對側(cè)并未動作，因此，線路上有電壓，因而就不能實現(xiàn)重合。如此，線路上有電壓，因而就不能實現(xiàn)重合。如何解決這個問題呢？何解決這個問題呢？在檢定無電壓的一側(cè)同時投入同步檢定繼電器，在檢定無電壓的一側(cè)同時投入同步檢定繼電器，兩者的觸點并聯(lián)工作。此時如遇上述情況，則同步兩者的觸點