電力系統(tǒng)繼電保護(hù)5

1、第5章 自動(dòng)重合閘 5.1 三相自動(dòng)重合閘 一般說(shuō)來(lái)，在輸電線路上，采用ZCH的作用可歸納如下： 在線路上發(fā)生暫時(shí)性故障時(shí)，迅速恢復(fù)供電，從而可提高供電的可靠性。 對(duì)于有雙側(cè)電源的高壓輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高線 路的輸送容量。 可以糾正由于斷路器機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的誤跳閘。 根據(jù)生產(chǎn)的需要和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)輸電線路的自動(dòng)重合閘裝置提出了如下的基本要求： (1)動(dòng)作迅速 (2)不允許任意多次重合 (3)動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸 (4)手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合 (5)手動(dòng)合閘于故障線路不重合 (1)正常情況下 (2)線路短路保護(hù)動(dòng)作時(shí) (3)手動(dòng)操作跳閘時(shí) (4)手動(dòng)操作合閘時(shí)

2、(5)防止斷路器多次重合于永久性故障的措施圖5.1 電磁式三相一次自動(dòng)重合閘原理接線圖 (6)重合閘的閉鎖回路 (1)時(shí)間的配合 (2)同期問(wèn)題 1)快速自動(dòng)重合閘方式 采用快速自動(dòng)重合閘方式必須具有下列一些條件： 線路兩側(cè)的斷路器都裝有能瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)整條線路的繼電保護(hù)裝置，如高頻閉鎖距離保護(hù)等； 線路兩端必須采用可以進(jìn)行快速重合閘的斷路器，如快速空氣斷路器； 在兩側(cè)斷路器重新合閘的瞬間，輸電線路上所出現(xiàn)的沖擊電流對(duì)電力系統(tǒng)各元件的沖擊均未超過(guò)其允許值。 當(dāng)兩側(cè)電源電勢(shì)絕對(duì)值相等時(shí)，則有： a.對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)(5.1)(5.2) b.對(duì)于有縱橫阻尼回路的水輪發(fā)電機(jī) c.對(duì)無(wú)阻尼回路或阻尼回路

3、不全的水輪發(fā)電機(jī) d.對(duì)同步調(diào)相機(jī) e.對(duì)電力變壓器(5.3)(5.4)(5.5)(5.6) 2)非同期重合閘方式 3)檢查另一回路電流的重合閘和自動(dòng)解列重合閘方式 4)檢查同期重合閘方式圖5.2 雙回線采用檢查另一回路有電流的重合閘示意圖圖5.3 單回線上采用解列重合閘的示意圖圖5.4 檢查同期重合閘方式的示意圖圖5.5 檢查同期重合閘的啟動(dòng)回路圖5.6 檢查同步繼電器TJJ的內(nèi)部接線圖圖5.7 加于同步檢查繼電器上的電壓U與幅值和相位的關(guān)系(a) 幅值不等但同相位；(b) 不同相位，但幅值相等 的大小與相位(或頻率)的關(guān)系為： (1)自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)動(dòng)作 (2)重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作(5

4、.7)圖5.8 重合閘前加速保護(hù)動(dòng)作的原理說(shuō)明圖圖5.9 重合閘前加速保護(hù)動(dòng)作的接點(diǎn)電路 5.2 綜合自動(dòng)重合閘 (1)需要裝設(shè)故障判別元件和故障選相元件 對(duì)選相元件的基本要求是：圖5.10 重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作的原理說(shuō)明圖圖5.11 重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作的接點(diǎn)電路 線路單相接地故障時(shí)，故障相的選相元件應(yīng)可靠動(dòng)作，非故障相的選相元件應(yīng)可靠不動(dòng)作，即保證選擇性和可靠性。 選相元件不應(yīng)影響主保護(hù)的性能，即對(duì)故障相末端發(fā)生的接地短路時(shí)，接于該相圖5.12 選相元件和判別元件的邏輯圖 的選相元件應(yīng)比該線保護(hù)更靈敏。選相元件的動(dòng)作速度也要比保護(hù)更迅速，即保證足夠的靈敏度和速動(dòng)性。 多相短路(包括兩相接地

5、短路)時(shí)，應(yīng)可靠跳三相。 選相元件拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)經(jīng)延時(shí)跳三相。 (2)應(yīng)考慮潛供電流的影響圖5.13 潛供電流說(shuō)明圖 (3)應(yīng)考慮非全相運(yùn)行狀態(tài)的各種影響 1)負(fù)序電流的影響 2)零序電流的影響 3)非全相運(yùn)行狀態(tài)對(duì)繼電保護(hù)的影響 在我國(guó)電力系統(tǒng)中，常用的選相元件有如下幾種。 (1)相電流選相元件 (2)相電壓選相元件 (3)阻抗選相元件 (4)反映二相電流差突變量的選相元件 動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間都與下列因素有關(guān):(5.8)(5.9)(5.10)圖5.14 二相電流差突變量電流繼電器原理接線圖圖5.15 突變電量繼電器輸入量說(shuō)明圖 故障前的穩(wěn)態(tài)負(fù)荷電流的大??； 故障時(shí)短路電流的大小和它與穩(wěn)態(tài)負(fù)荷電流

6、之間的相位； 系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的頻率與工頻的偏差； 突變量電流的初始角。圖5.16 用二相電流差突變量繼電器組成的選相元件方框圖圖5.17 各種不對(duì)稱短路時(shí)各序電流的相位關(guān)系 (5)對(duì)稱分量選相元件圖5.18 同時(shí)比較 極性的選相元件框圖圖5.19 同時(shí)比較 相位的選相元件方框圖 構(gòu)成綜合重合閘裝置時(shí)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題如下： (1)重合閘啟動(dòng)的方式問(wèn)題 (2)與各種保護(hù)互相配合的問(wèn)題 (3)單相接地故障時(shí)只跳故障相斷路器 (4)相間故障時(shí)跳三相斷路器 (5)選相元件可能拒動(dòng)的問(wèn)題 (6)高壓斷路器的性能問(wèn)題 (7)對(duì)不允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行的系統(tǒng)的問(wèn)題圖5.20 綜合重合閘裝置原理方框圖 (1)分相跳閘回路圖5.21 跳閘回