電力系統(tǒng)繼電保護原理：第六章 自動重合閘

2024/1/4第六章自動重合閘6-1概述6-2輸電線路的三相一次自動重合閘6-3單相自動重合閘2024/1/46-1概述QF1QF2瞬時性故障故障合閘恢復供電（自動重合閘）才有意義2024/1/46-1概述QF1QF2瞬時性故障永久性故障故障合閘恢復供電（自動重合閘）才有意義合閘跳閘2024/1/46-1概述采用自動重合閘的技術經(jīng)濟效果：大大提高供電的可靠性提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性糾正斷路器的誤跳閘當重合于永久性故障上時的不利影響：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1.自動重合閘的作用2024/1/42.對自動重合閘的基本要求（1）重合閘不應動作的情況用控制開關或通過遙控裝置將斷路器跳開手動合閘于故障線路（2）動作次數(shù)應符合預先的規(guī)定（3）動作后應能自動復歸（4）應能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護的動作（5）應具有接收外來閉鎖信號的功能2024/1/43.自動重合閘的分類（1）按動作次數(shù)一次重合閘、多次重合閘（2）按應用場合單側(cè)電源重合閘、雙側(cè)電源重合閘（3）按控制斷路器的方式單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、分相順序重合閘2024/1/44.自動重合閘方式及動作過程瞬時性故障→重合成功永久性故障

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跳三相，不再重合1）

三相重合閘方式短路→保護動作跳三相→三相重合瞬時性故障→重合成功永久性故障

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跳三相，不再重合相間故障→跳三相→不重合2）

單相重合閘方式單相接地短路→保護動作跳故障相→重合單相2024/1/43）

綜合重合閘方式瞬時性故障→重合成功永久性故障

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跳三相，不再重合相間故障→保護動作跳三相→三相重合單相接地短路→保護動作跳故障單相→重合單相瞬時性故障→重合成功永久性故障

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跳三相，不再重合2024/1/41）自動重合閘一般僅用于輸電線路。2）110kV及以下電壓等級的輸電線路均采用三相重合閘方式。3）220kV及以上電壓等級的輸電線路上可選用三相重合閘、單相重合閘、禁用重合閘和停用重合閘。4）凡是選用簡單的三相重合閘方式能滿足系統(tǒng)實際需要的，都應當選用三相重合閘方式。5）當發(fā)生單相接地故障時，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)系統(tǒng)會出現(xiàn)大面積停電，或者重要負荷停電的線路上，應當選用單相重合閘方式。6）在大機組出口線路上一般不使用三相重合閘。5.自動重合閘的使用原則2024/1/41.單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘6-2輸電線路的三相一次自動重合閘充放電元件重合閘起動元件&重合閘延時元件執(zhí)行元件2024/1/42.雙側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘1）應考慮的兩個問題時間的配合：線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘后再進行重合同期問題：重合閘時兩側(cè)電源是否同步以及是否允許非同步合閘2024/1/4（1）快速自動重合閘方式0.5~0.6s內(nèi)重合1）線路兩側(cè)都裝有保護整條線路的快速保護；2）線路兩側(cè)必須采用可以進行快速重合閘的斷路器；3）線路兩側(cè)斷路器合閘的瞬間，產(chǎn)生的沖擊電流，均未超過電力設備所規(guī)定的允許值。QF1QF22024/1/4（2）非同期重合閘：合閘后期待系統(tǒng)自動拉入同步。1）非同期重合閘時，流過發(fā)電機、同步調(diào)相機或變壓器的沖擊電流未超過規(guī)定的允許值。2）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。3）躲過非同期重合閘對繼電保護產(chǎn)生的影響。2024/1/4（3）不檢同步重合閘QF1QF2QF3QF4QF7QF8QF5QF6QF9QF102024/1/4（4）解列重合閘與自同期重合閘QFQF1QF2QF3QF5QF4解列點重要負荷非重要負荷&AR小電源2024/1/4（4）解列重合閘與自同期重合閘QFQF1QF2QF3QF5QF4解列點重要負荷非重要負荷&AR小電源解列點的選擇原則：盡量使發(fā)電廠的容量與其所帶的負荷接近平衡2024/1/4（4）解列重合閘與自同期重合閘QF1QF2QF3QF4地區(qū)負荷&AR水電廠自同期并列2024/1/4（5）檢查雙回線另一回線電流的重合閘QF1QF2&ARQF3QF4&AR2024/1/4（6）具有同期檢定和無壓檢定的重合閘QF1QF2ARAR++++瞬時性故障時的保護與重合閘動作過程2024/1/4（6）具有同期檢定和無壓檢定的重合閘QF1QF2ARAR++++永久性故障時的保護與重合閘動作過程2024/1/4（6）具有同期檢定和無壓檢定的重合閘QF1QF2ARAR++++檢無壓側(cè)與檢同期側(cè)的定期切換2024/1/4（6）具有同期檢定和無壓檢定的重合閘QF1QF2ARAR++++偷跳偷跳2024/1/4（6）具有同期檢定和無壓檢定的重合閘QF1QF2ARAR++++檢無壓側(cè)需要投入檢同期2024/1/43.重合閘時限的整定（1）故障點的電弧熄滅和周圍介質(zhì)恢復絕緣強度所需時間。（2）斷路器觸頭周圍絕緣強度的恢復以及消弧室準備好具有一定開斷容量的再操作所需時間。（3）裕度。1）單側(cè)電源線路的三相重合閘故障時刻保護發(fā)跳令斷路器跳開斷路器合閘斷路器閉合不對應起動2024/1/43.重合閘時限的整定1）單側(cè)電源線路的三相重合閘故障時刻保護發(fā)跳令斷路器跳開斷路器合閘斷路器閉合保護起動2024/1/43.重合閘時限的整定2）雙側(cè)電源線路的三相重合閘故障時刻QF1QF2保護1發(fā)跳令斷路器1跳開保護2發(fā)跳令斷路器2跳開斷路器1閉合斷路器1合閘保護起動不對應起動2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF41）重合閘前加速第一次切除故障快速、無選擇性。加速切除故障是在重合閘動作前進行的。AR2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF41）重合閘前加速（1）能夠快速切除瞬時性故障，使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率；（2）能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓在0.6~0.7倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；（3）只需裝設一套重合閘裝置，簡單、經(jīng)濟。AR2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF41）重合閘前加速（1）裝有重合閘線路的斷路器動作次數(shù)多；（2）切除永久性故障的時間可能較長；（3）重合閘裝置或裝有重合閘線路的斷路器拒絕合閘，則將擴大停電范圍。AR2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF4AR1）重合閘前加速重合閘前加速方式主要用于35kV以下由發(fā)電廠或重要變電站引出的直配線路上，以便快速切除故障，保證母線電壓。2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF4AR1）重合閘后加速ARARAR第一次切除故障有選擇性、可能帶延時。重合于永久性故障可加速跳閘。加速II段加速III段專設加速段2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF4AR1）重合閘后加速ARARAR（1）第一次跳閘是有選擇性的，不會擴大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護無選擇性地動作后以重合閘來糾正（即前加速）。（2）使再次斷開永久性故障的時間縮短，有利于系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF4AR1）重合閘后加速ARARAR（1）每一個斷路器上都需要裝設一套重合閘，與前加速相比較為復雜。（2）第一次切除故障可能帶有延時。2024/1/44.自動重合閘與繼電保護的配合QF1QF2QF3QF4AR1）重合閘后加速ARARAR重合閘后加速方式廣泛應用于110kV及以上電網(wǎng)中。2024/1/46-3單相自動重合閘1.單相重合閘需要考慮的問題

（1）故障相判別——選相。（2）未斷開相的電壓、電流產(chǎn)生的潛供電流和恢復電壓對單相重合閘的影響。（3）非全相運行對繼電保護的影響，對通信系統(tǒng)和鐵道號志系統(tǒng)的影響。2024/1/46-3單相自動重合閘2.故障選相——電流突變量選相元件mnf2024/1/4可以證明：當時單相接地故障——以A相單相接地故障為例2024/1/4兩相短路——以BC兩相短路為例2024/1/4兩相接地短路——以BC兩相接地短路為例2024/1/4三相短路2024/1/4

各種故障下相間電流的突變量ΔIAB、ΔIBC和ΔICA，的大小如下表所示（表中“＋”表示較大，“＋＋”表示很大，“—”表示較小）。將ΔIAB、ΔIBC和ΔICA按大、中、小排序，按表示關系得出選相結(jié)果。2024/1/4息弧時間更長6-3單相自動重合閘3.潛供電流和恢復電壓的影響2024/1/4本章小結(jié)

（1）熟知自動重合閘的作用，了解對自動重合閘的要求，熟知自動重合閘的分類，熟知我國電力