自動重合閘西安交通大學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1自動自動(zdng)重合閘西安交通大學(xué)電力系重合閘西安交通大學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)統(tǒng)繼電保護(hù)第一頁，共16頁。5.3.1 單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系實(shí)現(xiàn)單相重合閘的技術(shù)保障實(shí)現(xiàn)單相重合閘的技術(shù)保障保護(hù)具有選相跳閘功能保護(hù)具有選相跳閘功能斷路器支持分相操作斷路器支持分相操作(cozu)單相重合期間引起的技術(shù)問題單相重合期間引起的技術(shù)問題 重合期間系統(tǒng)處于非全相運(yùn)行，會出現(xiàn)零序和負(fù)序分量重合期間系統(tǒng)處于非全相運(yùn)行，會出現(xiàn)零序和負(fù)序分量 非全相運(yùn)行產(chǎn)生的零序和負(fù)序分量會引起的有關(guān)的保護(hù)誤動非全相運(yùn)行產(chǎn)生的零序和負(fù)序分量會引起的有關(guān)的保護(hù)誤動第1頁/共16頁第二頁

2、，共16頁。5.3.1 單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系解決措施解決措施(cush)單相重合期間，閉鎖可能誤動的保護(hù)。單相重合期間，閉鎖可能誤動的保護(hù)。N端子：不受非全相運(yùn)行影響的保護(hù)端子：不受非全相運(yùn)行影響的保護(hù)M端子：非全相運(yùn)行需閉鎖的保護(hù)端子：非全相運(yùn)行需閉鎖的保護(hù)A相選相元件A相跳閘重合閘三跳及合閘回路C相選相元件B相選相元件C相跳閘B相跳閘MN圖 512 保護(hù)裝置、選相元件與重合閘回路的配合非全相運(yùn)行期間不會誤動的保護(hù)接入端非全相運(yùn)行期間可能誤動的保護(hù)接入端重合閘起動閉鎖保護(hù)跳閘&A&B&C&1第2頁/共16頁第三頁，共16

3、頁。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)（一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件實(shí)現(xiàn)單相重合閘的前提是保護(hù)具有實(shí)現(xiàn)單相重合閘的前提是保護(hù)具有(jyu)選相跳閘功能，斷選相跳閘功能，斷路器支持分相操作。路器支持分相操作。選相跳閘要求保護(hù)在故障中，能夠識別故障相別。選相跳閘要求保護(hù)在故障中，能夠識別故障相別。選相基本原理：選相基本原理：選相元件通過分析各種不同類型故障時保護(hù)安裝處電流選相元件通過分析各種不同類型故障時保護(hù)安裝處電流、電壓的大小，相位等關(guān)系判別故障相。目前常用的選、電壓的大小，相位等關(guān)系判別故障相。目前常用的選相元件，有電流選相元件，電壓選相元件和阻抗選相元相元件，有

4、電流選相元件，電壓選相元件和阻抗選相元件。件。第3頁/共16頁第四頁，共16頁。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)（一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件(yunjin)電流選相元件電流選相元件(yunjin)之一：相電流差突變量選相元件之一：相電流差突變量選相元件(yunjin) 基本原理基本原理 接地故障和相間故障的判別：零序電流接地故障和相間故障的判別：零序電流 故障相別的判別：計(jì)算相電流差突變量，然后比較大小故障相別的判別：計(jì)算相電流差突變量，然后比較大小ABABBCBCCACAIIIIIIIII 第4頁/共16頁第五頁，共16頁。5.3.2 單相自動單相自動(zdn

5、g)重合閘的特點(diǎn)重合閘的特點(diǎn)（一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件電流選相元件之一：相電流差突變量選相元件電流選相元件之一：相電流差突變量選相元件接地故障選相判據(jù)接地故障選相判據(jù) 否則判為兩相接地故障否則判為兩相接地故障相間故障選相判據(jù)相間故障選相判據(jù) 否則判為三相短路否則判為三相短路 CCCACABCCAABABCAABBCABCBABBmIImIImIImIImIImII 且相且相且相CCBABACBCBAABBCCAAmIImIImIImIImIImII 且相且相且相第5頁/共16頁第六頁，共16頁。5.3.2 單相自動單相自動(zdng)重合閘的特點(diǎn)重合閘的特點(diǎn)（一）故障相選擇元件（

6、一）故障相選擇元件電流選相元件之二：序分量選相元件電流選相元件之二：序分量選相元件 基本原理基本原理 接地故障和相間故障的判別：零序電流接地故障和相間故障的判別：零序電流 故障相別的判別：計(jì)算正序、負(fù)序、零序分量，然后進(jìn)行相位比較故障相別的判別：計(jì)算正序、負(fù)序、零序分量，然后進(jìn)行相位比較120III12argIarg( I )兩相短路(dunl)或兩相短路(dunl)接地：單相接地 第6頁/共16頁第七頁，共16頁。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)（一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件電壓選相元件：利用故障后零序電壓，對地電壓、相間電壓的大小電壓選相元件：利用故障后零序電

7、壓，對地電壓、相間電壓的大小實(shí)現(xiàn)選相實(shí)現(xiàn)選相阻抗選相元件：利用阻抗選相元件：利用6個阻抗元件的阻抗計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)選相。阻抗元個阻抗元件的阻抗計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)選相。阻抗元件本身具有選相能力件本身具有選相能力(nngl)，因?yàn)橹挥邢鄳?yīng)故障環(huán)路上的阻抗，因?yàn)橹挥邢鄳?yīng)故障環(huán)路上的阻抗測量能反映故障阻抗。測量能反映故障阻抗。一般來說，電流選相元件在大電源端效果好；電壓選相元件在弱饋一般來說，電流選相元件在大電源端效果好；電壓選相元件在弱饋側(cè)選相效果好；阻抗選相元件一般不單獨(dú)使用，而是和距離保側(cè)選相效果好；阻抗選相元件一般不單獨(dú)使用，而是和距離保護(hù)配合使用。護(hù)配合使用。第7頁/共16頁第八頁，共16頁。5.3.

8、2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)(tdin)（二）單相自動重合閘動作時間的選擇（二）單相自動重合閘動作時間的選擇影響單相重合閘期間故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)的特殊因素影響單相重合閘期間故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)的特殊因素不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均應(yīng)考慮兩側(cè)選相元件與繼電不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均應(yīng)考慮兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性。保護(hù)以不同時限切除故障的可能性。潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。 潛供電流：潛供電流：單相單相(dn xin)重合閘重合閘期間，健全相與故障相期間，健全相與故障相之間由于電場和磁場耦之間由于電場和磁場耦合，將對故障點(diǎn)繼續(xù)提合，將

9、對故障點(diǎn)繼續(xù)提供電流，該電流稱為潛供電流，該電流稱為潛供電流。供電流。第8頁/共16頁第九頁，共16頁。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)（三）對單相自動重合閘的評價（三）對單相自動重合閘的評價優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電，從而提高供電能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電，從而提高供電的可靠性。當(dāng)由單側(cè)電源單回路的可靠性。當(dāng)由單側(cè)電源單回路(hul)向重要負(fù)荷供電時，對向重要負(fù)荷供電時，對保證不間斷地供電更有顯著的優(yōu)越性。保證不間斷地供電更有顯著的優(yōu)越性。在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以在故障時大大加強(qiáng)在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相

10、重合閘，就可以在故障時大大加強(qiáng)兩個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動態(tài)穩(wěn)定。對兩個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動態(tài)穩(wěn)定。對于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就能避免兩系統(tǒng)解列。難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就能避免兩系統(tǒng)解列。 第9頁/共16頁第十頁，共16頁。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)（三）對單相自動重合閘的評價（三）對單相自動重合閘的評價缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：需要有按相操作的斷路器需要有按相操作的斷路器需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊需

11、要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊的要求的要求(yoqi)后，使重合閘回路的接線比較復(fù)雜，可靠后，使重合閘回路的接線比較復(fù)雜，可靠性低。性低。在單相重合閘過程中，由于非全相運(yùn)行能引起本線路和電網(wǎng)在單相重合閘過程中，由于非全相運(yùn)行能引起本線路和電網(wǎng)中其他線路的保護(hù)誤動作，因此，就需要根據(jù)實(shí)際情況中其他線路的保護(hù)誤動作，因此，就需要根據(jù)實(shí)際情況采取措施予以防止。這將使保護(hù)的接線，整定計(jì)算和調(diào)采取措施予以防止。這將使保護(hù)的接線，整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。試工作復(fù)雜化。 第10頁/共16頁第十一頁，共16頁。5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘 常規(guī)重合閘的缺點(diǎn)：常規(guī)重合閘的缺

12、點(diǎn)： 不論故障性質(zhì)（永久或瞬時），常規(guī)重合閘都進(jìn)行重合，不論故障性質(zhì)（永久或瞬時），常規(guī)重合閘都進(jìn)行重合，如果故障為永久性故障，則重合操作會給系統(tǒng)如果故障為永久性故障，則重合操作會給系統(tǒng)(xtng)及電及電力設(shè)備造成二次沖擊。力設(shè)備造成二次沖擊。 單相自適應(yīng)重合閘：單相自適應(yīng)重合閘： 根據(jù)故障性質(zhì)決定是否進(jìn)行重合操作，若為瞬時故障，則重根據(jù)故障性質(zhì)決定是否進(jìn)行重合操作，若為瞬時故障，則重合；若為永久故障，則不重合。合；若為永久故障，則不重合。 實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)重合閘的關(guān)鍵是如何識別故障是永久故障還是瞬實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)重合閘的關(guān)鍵是如何識別故障是永久故障還是瞬時故障時故障第11頁/共16頁第十二頁，共16頁

13、。5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘（一）單相重合閘期間斷開（一）單相重合閘期間斷開(dun ki)相工頻電壓相工頻電壓 1. 電容耦合電壓(diny)2. 電感耦合電壓(diny)0.2CCCUUmmymmcbxZIZIIU03)(第12頁/共16頁第十三頁，共16頁。5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘（二）永久故障特征（二）永久故障特征(tzhng)瞬時故障切除故障相后，故障相兩端電壓由電感耦合電壓瞬時故障切除故障相后，故障相兩端電壓由電感耦合電壓和電容耦合電壓疊加構(gòu)成和電容耦合電壓疊加構(gòu)成永久故障切除故障相后，故障相只包含電感耦合電壓永久故障切除故障相后，故障相只包含

14、電感耦合電壓利用這一特征利用這一特征(tzhng)可以構(gòu)成永久故障識別判據(jù)?？梢詷?gòu)成永久故障識別判據(jù)。第13頁/共16頁第十四頁，共16頁。綜合自動重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則綜合自動重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則 單相接地短路時跳開單相，然后單相接地短路時跳開單相，然后(rnhu)進(jìn)行單相重合，如重合不進(jìn)行單相重合，如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。 各種相間短路時跳開三相，然后各種相間短路時跳開三相，然后(rnhu)進(jìn)行三相重合。如重合不進(jìn)行三相重合。如重合不成功，仍跳開三相，而不進(jìn)行重合。成功，仍跳開三相，而不進(jìn)行重合。當(dāng)選相元件拒絕動作時，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。當(dāng)

15、選相元件拒絕動作時，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。對于非全相運(yùn)行中可能誤動作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖；對于在對于非全相運(yùn)行中可能誤動作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖；對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），應(yīng)有防止單相接地時可能誤動作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。單相接地誤跳三相的措施。當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動作時，為防止線路長期出現(xiàn)非全相運(yùn)行當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動作時，為防止線路長期出現(xiàn)非全相運(yùn)行，應(yīng)將其它兩相自動斷開。，應(yīng)將其它兩相自動斷開。第14頁/共16頁第十五頁，共16頁。綜合自動重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則綜合自動重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則任意兩相的分相跳閘繼電器動作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷任意兩相的分相跳閘繼電器動作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘。路器均跳閘。無論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速無論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。在非全相運(yùn)行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)在非全相運(yùn)行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除，上述故障如發(fā)生在單相重合閘的脈能有選擇性地予以切除，上述故障如發(fā)生在單相重合閘的脈沖發(fā)出以前，則在故障切除后能進(jìn)行三相重合。如發(fā)生在重沖