第七章自動重合閘課件

第七章自動重合閘

7.1自動重合閘的作用及基本要求一、自動重合閘的作用:自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。

1.作用:對于瞬時性故障，可迅速恢復供電，從而能提高供電的可靠性。對雙側電源的線路，可提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量?？梢约m正由于斷路器或繼電保護誤動作引起的誤跳閘。2.重合于永久性故障的不利影響使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；使斷路器的工作條件惡化（因為在短時間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流）。1KV及以上電壓的架空線路或電纜與架空線路的混合線路上，只要裝有斷路器，一般應裝設自動重合閘。第七章自動重合閘7.1自動重合閘的作用及基本要求一、自1動作迅速、不允許任意多次重合、動作后應能自動復歸、手動跳閘時不應重合、手動合閘于故障線路不重合三、自動重合閘的起動方式不對應起動方式：斷路器控制開關的位置與斷路器實際位置不對應起動方式。即當控制開關在合閘位置而斷路器實際上在斷開位置的情況下使重合閘起動；而當運行人員手動操作使斷路器跳閘后，控制開關與斷路器的位置是對應的，則重合閘不起動。保護起動方式；四、自動重合閘的分類根據(jù)重合閘控制斷路器所接通或斷開的電力元件不同可分為：線路重合閘、變壓器重合閘和母線重合閘等。根據(jù)重合閘控制斷路器連續(xù)跳閘次數(shù)的不同可分為：多次重合閘和一次重合閘。根據(jù)重合閘控制斷路器相數(shù)的不同可分為：單相重合閘、三相重合閘、和綜合重合閘。二、對自動重合閘的基本要求動作迅速、不允許任意多次重合、動作后應能自動復歸、手動跳閘時27.2三相一次自動重合閘

一、三相自動重合閘：三相一次重合閘方式就是不論在輸電線路上發(fā)生單相接地短路還是相間短路，繼電保護裝置均將線路三相斷路器斷開，然后重合閘起動，將三相斷路器一起合上。若故障為瞬時性故障，則重合成功；若故障為永久性故障，則繼電保護將再次將斷路器三相斷開，不再重合。二、單側電源線路的三相一次重合閘

7.2三相一次自動重合閘一、三相自動重合閘：三相一次重3①保護動作起動②非手動跳閘起動（不對應起動）2.重合閘時間延時元件，保證斷路器斷開后，故障點有足夠的去游離時間和斷路器準備再次動作的時間。3.一次合閘脈沖保證重合閘裝置只能重合一次。4.手動跳閘閉鎖保證手動跳開斷路器后不合閘。5.后加速保護跳閘回路加速保護動作1.重合閘起動①保護動作起動1.重合閘起動41.雙側電源送電線路重合閘的特點時間的配合：考慮兩側保護可能以不同的時限斷開兩側斷路器。同期問題：重合時兩側系統(tǒng)是否同步的問題以及是否允許非同步合閘的問題。

雙側電源送電線路重合閘的主要方式（1）快速自動重合閘方式當線路上發(fā)生故障時，繼電保護快速動作而后進行自動重合（0.5~0.6s)。使用條件：①線路兩側均裝有全線瞬時動作的保護。②有快速動作的斷路器，如快速空氣斷路器③沖擊電流未超過允許值三、雙側電源線路三相一次重合閘1.雙側電源送電線路重合閘的特點三、雙側電源線路三相一次重合5雙側電源送電線路重合閘的主要方式（2）非同期重合閘方式不考慮系統(tǒng)是否同步而進行自動重合閘的方式。使用條件：沖擊電流未超過允許值。繼電保護要考慮系統(tǒng)振蕩對它的影響，并采取必要的措施。（3）檢查雙回線另一回線電流的重合閘方式優(yōu)點：電流檢定比同步檢定簡單雙側電源送電線路重合閘的主要方式（2）非同期重合閘方式優(yōu)點：6（4）自動解列重合閘方式解列點的選擇原則是，盡量使發(fā)電廠的容量與其所帶的負荷接近平衡。（4）自動解列重合閘方式解列點的選擇原則是，盡量使發(fā)電廠的容7兩側保護斷開斷路器之后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電壓之后先重合，檢同期側裝置檢測線路電壓與母線電壓滿足同期條件之后再重合。（4）具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1QF2QF兩側保護斷開斷路器之后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電8（5）具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1QF—檢無壓側，同時投入同步檢定繼電器。2QF—檢同期側，無電壓檢定是絕對不允許同時投入。兩側的投入方式可以利用連結片定期輪換。1QF2QF（5）具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1QF—檢無壓側，同時9線路發(fā)生故障保護和重合閘的動作情況對于瞬時性故障，兩側保護動作，斷路器斷開，線路失去電壓，檢無壓側重合閘先進行重合。重合成功，另一側同步檢定繼電器在兩側電源符合同步條件后再進行重合，恢復正常供電；對于永久性故障，兩側保護動作，斷路器斷開，線路失去電壓，檢無壓側重合閘先進行重合。重合不成功，保護再次動作，跳開斷路器不再重合，另一側的檢同期重合閘不起動。線路發(fā)生故障保護和重合閘的動作情況對于瞬時性故障，兩側保護動10低電壓繼電器：0.5UN

電磁型同步檢定繼電器：線路母線正比于ΔU當U=U′時繼電器定值的調(diào)節(jié)范圍為20°~40°。低電壓繼電器：0.5UN電磁型同步檢定繼電器：線路母線正11單側電源線路的三相重合閘故障點電弧熄滅、絕緣恢復；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)生斷路器爆炸。如果采用保護裝置起動方式，還應加上斷路器跳閘時間。根據(jù)運行經(jīng)驗，采用1s左右。四、重合閘動作時限的整定原則單側電源線路的三相重合閘四、重合閘動作時限的整定原則122、雙側電源線路的三相重合閘

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。雙側電源線路重合閘動作時限配合示意圖本側跳閘對側跳閘本側重合2、雙側電源線路的三相重合閘除上述要求外，還須考慮時間配合13優(yōu)點能夠快速切除各條線路上的瞬時性故障；所用設備少，簡單經(jīng)濟。重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護的配合優(yōu)點重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護14缺點重合于永久性故障時，故障切除的時間可能較長；裝ARD的斷路器動作次數(shù)很多；

若斷路器或ARD拒動，將擴大停電范圍。重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護的配合缺點重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護15主要用于35KV以下的系統(tǒng)網(wǎng)絡。重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護的配合主要用于35KV以下的系統(tǒng)網(wǎng)絡。重合閘前加速保護（簡稱為“前16優(yōu)點第一次跳閘是有選擇性的，不會擴大停電范圍；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。缺點第一次動作可能帶有時限。每個斷路器上都裝設一套重合閘，較復雜；2.重合閘后加速保護（簡稱為“后加速”）

優(yōu)點2.重合閘后加速保護（簡稱為“后加速”）177.3單相自動重合閘

一、單相自動重合閘單相重合閘就是指線路上發(fā)生單相接地故障時，保護動作只跳開故障相的斷路器，然后進行單相重合。若故障為瞬時性的，則重合后便恢復三相供電；若故障為永久性的，而系統(tǒng)又不允許長期非全相運行時，則保護動作跳開三相斷路器，不再重合。用于220kV及以上的架空線路；動作過程單相接地短路→跳故障單相→重合單相瞬時性故障→重合成功永久性故障→重合不成功→跳三相（一）需裝設故障判別元件和故障選相元件故障判別元件：用來判別故障類型故障選相元件：用來選出故障相基本要求：滿足選擇性和靈敏性常用選相元件：電流選相元件、低電壓選相元件、阻抗選相元件相電流差突變量選相元件、序分量選相元件7.3單相自動重合閘一、單相自動重合閘18（二）需考慮潛供電流的影響當線路故障相自兩側斷開后，由于非故障相與斷開相之間存在著靜電（通過電容）和電磁（通過互感）的聯(lián)系，雖然短路電流已被切斷，但故障點弧光通道中仍有一定數(shù)值的電流流過，此電流即稱為潛供電流。潛供電流的存在會使熄弧時間變長。因此單相重合閘的動作時間必須考慮它的影響。單相重合閘的動作時間都是由實測試驗確定的，一般應比三相重合閘的動作時間長。（二）需考慮潛供電流的影響當線路故障相自兩側斷開后，由于非故19

（三）需考慮非全相運行狀態(tài)的影響1.負序電流對發(fā)電機的影響：在轉子中產(chǎn)生倍頻交流分量，引起轉子附加發(fā)熱。轉子中的偶次諧波也將在定子繞組中感應出偶次電動勢，與基波疊加，有可能產(chǎn)生危險的高電壓。因此，對于允許長期非全相運行的系統(tǒng)應考慮其影響。零序電流對通信的影響它會對鄰近的通信線路直接產(chǎn)生干擾，可能造成通信設備的過電壓，對鐵路閉塞信號也會產(chǎn)生影響。非全相運行狀態(tài)對繼電保護的影響保護性能變壞，甚至不能正確動作。對會誤動的保護應采取閉鎖措施。（三）需考慮非全相運行狀態(tài)的影響1.負序電20

(四)與保護的配合N端子：接非全相運行期間不會誤動的保護M端子：接非全相運行期間可能誤動的保護(四)與保護的配合N端子：接非全相運行期間不會誤動的21綜合重合閘是指當發(fā)生單相接地故障時，采用單相重合閘方式，而當發(fā)生相間短路時，采用三相重合閘方式。一、綜合重合閘采用單相重合閘后，如果發(fā)生各種相間故障時仍需要切除三相，然后進行三相重合，如重合不成功則再次斷開三相而不再重合。7.4綜合重合閘綜合重合閘是指當發(fā)生單相接地故障時，采用單相重合閘方式，而當221.工作方式：綜合重合閘、單相重合閘、三相重合閘、停用。2.與各種保護的連接：N端子：接非全相運行不會誤動的保護；M端子：接非全相運行會誤動的保護；P端子：接相鄰線路非全相運行會誤動的保護；Q端子：接故障后跳三相，需重合三相的保護。3.單相接地故障時只跳故障相斷路器4.相間故障時跳三相斷路器5.選相元件拒動時，應能跳開三相并進行三相重合閘6.一相跳閘后重合閘拒動時，應能自動斷開其它兩相7.在非全相運行過程中又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護應能有選擇性予以切除8.當斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時，應將重合閘回路自動閉鎖1.工作方式：23本章學習重點了解自動重合閘的作用及對重合閘的基本要求。了解自動重合閘裝置的基本組成元件及其工作原理。掌握雙側電源送電線路上自動重合閘的特點及主要重合方式。掌握自動重合閘的動作時間整定原則和方法。掌握自動重合閘與繼電保護的配合方式及其特點。了解單相自動重合閘及綜合自動重合閘的特點。本章學習重點了解自動重合閘的作用及對重合閘的基本要求。24第七章自動重合閘

7.1自動重合閘的作用及基本要求一、自動重合閘的作用:自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。

1.作用:對于瞬時性故障，可迅速恢復供電，從而能提高供電的可靠性。對雙側電源的線路，可提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量?？梢约m正由于斷路器或繼電保護誤動作引起的誤跳閘。2.重合于永久性故障的不利影響使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；使斷路器的工作條件惡化（因為在短時間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流）。1KV及以上電壓的架空線路或電纜與架空線路的混合線路上，只要裝有斷路器，一般應裝設自動重合閘。第七章自動重合閘7.1自動重合閘的作用及基本要求一、自25動作迅速、不允許任意多次重合、動作后應能自動復歸、手動跳閘時不應重合、手動合閘于故障線路不重合三、自動重合閘的起動方式不對應起動方式：斷路器控制開關的位置與斷路器實際位置不對應起動方式。即當控制開關在合閘位置而斷路器實際上在斷開位置的情況下使重合閘起動；而當運行人員手動操作使斷路器跳閘后，控制開關與斷路器的位置是對應的，則重合閘不起動。保護起動方式；四、自動重合閘的分類根據(jù)重合閘控制斷路器所接通或斷開的電力元件不同可分為：線路重合閘、變壓器重合閘和母線重合閘等。根據(jù)重合閘控制斷路器連續(xù)跳閘次數(shù)的不同可分為：多次重合閘和一次重合閘。根據(jù)重合閘控制斷路器相數(shù)的不同可分為：單相重合閘、三相重合閘、和綜合重合閘。二、對自動重合閘的基本要求動作迅速、不允許任意多次重合、動作后應能自動復歸、手動跳閘時267.2三相一次自動重合閘

一、三相自動重合閘：三相一次重合閘方式就是不論在輸電線路上發(fā)生單相接地短路還是相間短路，繼電保護裝置均將線路三相斷路器斷開，然后重合閘起動，將三相斷路器一起合上。若故障為瞬時性故障，則重合成功；若故障為永久性故障，則繼電保護將再次將斷路器三相斷開，不再重合。二、單側電源線路的三相一次重合閘

7.2三相一次自動重合閘一、三相自動重合閘：三相一次重27①保護動作起動②非手動跳閘起動（不對應起動）2.重合閘時間延時元件，保證斷路器斷開后，故障點有足夠的去游離時間和斷路器準備再次動作的時間。3.一次合閘脈沖保證重合閘裝置只能重合一次。4.手動跳閘閉鎖保證手動跳開斷路器后不合閘。5.后加速保護跳閘回路加速保護動作1.重合閘起動①保護動作起動1.重合閘起動281.雙側電源送電線路重合閘的特點時間的配合：考慮兩側保護可能以不同的時限斷開兩側斷路器。同期問題：重合時兩側系統(tǒng)是否同步的問題以及是否允許非同步合閘的問題。

雙側電源送電線路重合閘的主要方式（1）快速自動重合閘方式當線路上發(fā)生故障時，繼電保護快速動作而后進行自動重合（0.5~0.6s)。使用條件：①線路兩側均裝有全線瞬時動作的保護。②有快速動作的斷路器，如快速空氣斷路器③沖擊電流未超過允許值三、雙側電源線路三相一次重合閘1.雙側電源送電線路重合閘的特點三、雙側電源線路三相一次重合29雙側電源送電線路重合閘的主要方式（2）非同期重合閘方式不考慮系統(tǒng)是否同步而進行自動重合閘的方式。使用條件：沖擊電流未超過允許值。繼電保護要考慮系統(tǒng)振蕩對它的影響，并采取必要的措施。（3）檢查雙回線另一回線電流的重合閘方式優(yōu)點：電流檢定比同步檢定簡單雙側電源送電線路重合閘的主要方式（2）非同期重合閘方式優(yōu)點：30（4）自動解列重合閘方式解列點的選擇原則是，盡量使發(fā)電廠的容量與其所帶的負荷接近平衡。（4）自動解列重合閘方式解列點的選擇原則是，盡量使發(fā)電廠的容31兩側保護斷開斷路器之后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電壓之后先重合，檢同期側裝置檢測線路電壓與母線電壓滿足同期條件之后再重合。（4）具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1QF2QF兩側保護斷開斷路器之后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電32（5）具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1QF—檢無壓側，同時投入同步檢定繼電器。2QF—檢同期側，無電壓檢定是絕對不允許同時投入。兩側的投入方式可以利用連結片定期輪換。1QF2QF（5）具有同步檢定和無壓檢定的重合閘1QF—檢無壓側，同時33線路發(fā)生故障保護和重合閘的動作情況對于瞬時性故障，兩側保護動作，斷路器斷開，線路失去電壓，檢無壓側重合閘先進行重合。重合成功，另一側同步檢定繼電器在兩側電源符合同步條件后再進行重合，恢復正常供電；對于永久性故障，兩側保護動作，斷路器斷開，線路失去電壓，檢無壓側重合閘先進行重合。重合不成功，保護再次動作，跳開斷路器不再重合，另一側的檢同期重合閘不起動。線路發(fā)生故障保護和重合閘的動作情況對于瞬時性故障，兩側保護動34低電壓繼電器：0.5UN

電磁型同步檢定繼電器：線路母線正比于ΔU當U=U′時繼電器定值的調(diào)節(jié)范圍為20°~40°。低電壓繼電器：0.5UN電磁型同步檢定繼電器：線路母線正35單側電源線路的三相重合閘故障點電弧熄滅、絕緣恢復；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)生斷路器爆炸。如果采用保護裝置起動方式，還應加上斷路器跳閘時間。根據(jù)運行經(jīng)驗，采用1s左右。四、重合閘動作時限的整定原則單側電源線路的三相重合閘四、重合閘動作時限的整定原則362、雙側電源線路的三相重合閘

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。雙側電源線路重合閘動作時限配合示意圖本側跳閘對側跳閘本側重合2、雙側電源線路的三相重合閘除上述要求外，還須考慮時間配合37優(yōu)點能夠快速切除各條線路上的瞬時性故障；所用設備少，簡單經(jīng)濟。重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護的配合優(yōu)點重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護38缺點重合于永久性故障時，故障切除的時間可能較長；裝ARD的斷路器動作次數(shù)很多；

若斷路器或ARD拒動，將擴大停電范圍。重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護的配合缺點重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護39主要用于35KV以下的系統(tǒng)網(wǎng)絡。重合閘前加速保護（簡稱為“前加速”）五、重合閘與繼電保護的配合主要用于35KV以下的系統(tǒng)網(wǎng)絡。重合閘前加速保護（簡稱為“前40優(yōu)點第一次跳閘是有選擇性的，不會擴大停電范圍；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。缺點第一次動作可能帶有時限。每個斷路器上都裝設一套重合閘，較復雜；2.重合閘后加速保護（簡稱為“后加速”）

優(yōu)點2.重合閘后加速保護（簡稱為“后加速”）417.3單相自動重合閘

一、單相自動重合閘單相重合閘就是指線路上發(fā)生單相接地故障時，保護動作只跳開故障相的斷路器，然后進行單相重合。若故障為瞬時性的，則重合后便恢復三相供電；若故障為永久性的，而系統(tǒng)又不允許長期非全相運行時，則保護動作跳開三相斷路器，不再重合。用于220kV及以上的架空線路；動作過程單相接地短路→跳故障單相→重合單相瞬時性故障→重合成功永久性故障→重合不成功→跳三相（一）需裝設故障判別元件和故障選相元件故障判別元件：用來判別故障類型故障選相元件：用來選出故障相基本要求：滿足選擇性和靈敏性常用選相元件：電流選相元件、低電壓選相元件、阻抗選相元件相電流差突變量選相元件、序分量選相元件7.3單相自動重合閘一、單相自動重合閘42（二）需考慮潛供電流的影響當線路故障相自兩側斷開后，由于非故障相與斷開相之間存在著靜電（通過電容）和電磁（通過互感）的聯(lián)系，雖然短路電流已被切斷，但故障點弧光通道中仍有一定數(shù)值的電流流過，此電流即稱為潛供電流。潛供電流的存在會使熄弧時間變長。因此單相重合閘的動作時間必須考慮它的影響。單相重合閘的動作時間都是由實測試驗確定的，一般應比三相重合閘的動作時間長。（二）需考慮潛供電流的影響當線路故障相自兩側斷開后，由于非故43

（三）需考慮非全相運行狀態(tài)的影響1.負序電流對發(fā)電機的影響：在轉子中產(chǎn)生倍頻交流分量，引起轉子附加發(fā)熱。轉子中的偶次諧波也將在定子繞組中感應出偶次電動勢