第7章 繼電保護自動重合閘 學習報告

第7章自動重合閘Autoreclosure小組成員：**************************小組討論2013.11.4周一二教208階梯教室

大家一起認真學習了自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用和對自動重合閘的基本要求。期間，11和00同學積極總結(jié)了自動重合閘的由來和自動重合閘在電力系統(tǒng)應(yīng)用中在對處理瞬時性故障優(yōu)勢的和處理永久性故障時的不足。000、00和000對自動重合閘的基本要求分條進行了分析，對自動重合閘的起動方式、不應(yīng)動作的情況和與繼電保護的配合問題進行了重點討論。我們一起討論了有關(guān)雙側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘的問題。首先白鈺在課本的基礎(chǔ)上，將自動重合閘進行了分類，一類是不檢定同期和無壓的重合閘，另一類是檢定同期或無壓的重合閘。小組討論2013.11.11周一二教404教室

今天我們在上次的基礎(chǔ)上分別從這兩類重合閘出發(fā)，一一分析兩類重合閘的工作原理和優(yōu)缺點。00對快速自動重合閘進行了分析，并得出快速自動重合閘的關(guān)鍵是“快”，以此避免了重合時不同期的問題。00、00、000、000又分別對解列與自同期重合閘、兩側(cè)電源聯(lián)系緊密時、檢查雙回線另一回線電流和同期檢定無壓檢定四類重合閘進行了分析，基本明白了它們的工作原理。之后我們共同解決了雙側(cè)電源線路三相一次重合閘的時間整定問題，對圖7-8做了分析。最后00、00對在重合閘與繼電保護配合中的重合閘前加速保護的工作原理和優(yōu)缺點做了分析，00、000、000對后加速保護的原理及其優(yōu)缺點做了總結(jié)。掌握自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用對自動重合閘的基本要求討論雙側(cè)電源線路三相一次自動重合閘的工作原理及其與繼電保護的配合關(guān)系

本章

基本要求

第一節(jié)自動重合閘的作用及要求

(FunctionandBasicRequirementstoAutoreclosure)一、自動重合閘的作用(FunctionofAutoreclosure)架空線路故障大都是“瞬時性”的故障，在線路被繼電保護迅速動作控制斷路器斷開后，故障點的絕緣水平可自行恢復，故障隨即消失。此時，如果把斷開的線路斷路器重新合上，就能夠恢復正常的供電。

定義：當斷路器跳閘以后，能夠自動的將斷路器重新合閘的自動重合閘裝置。

一、自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用瞬時性故障：該類故障斷電即逝；重合后可繼續(xù)供電。永久性故障：在線路被斷開之后，該類故障仍然是存在的，即使合上電源，也不能恢復正常供電。因此，在電力系統(tǒng)中采用了自動重合閘裝置，即是當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新合上的一種裝置。一、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)。（自動重合閘的成功率：重合成功的次數(shù)與總的動作次數(shù)的比值。取決于瞬時性故障的次數(shù)）在高壓輸電線路上采用重合閘，可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。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（糾正斷路器誤動）。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。在電力系統(tǒng)中設(shè)置自動重合閘裝置有什么好處？

（1）使電力系統(tǒng)再一次受到故障的沖擊，可能降低系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；

（2）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惡劣。但是，當重合于永久性故障上時，自動重合閘將帶來哪些不利的影響？一、重合閘在電力系統(tǒng)中的作用二、對自動重合閘裝置的基本要求

(BasicRequirementsforAutoreclosure)

根據(jù)生產(chǎn)的需要和運行經(jīng)驗，對線路的自動重合閘裝置，提出了如下基本要求。1.重合閘不應(yīng)動作的情況（1）手動跳閘或通過遙控裝置將斷路器斷開時，重合閘不應(yīng)動作。（2）手動投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼電保護將其斷開時，重合閘不應(yīng)動作。（此時的故障為永久性故障，再合閘一次也不會成功。）

除上述條件外，當斷路器由繼電保護動作或其他原因跳閘后，重合閘均應(yīng)動作。2.重合閘的起動方式（兩種）（1）斷路器控制開關(guān)的位置與斷路器實際位置不對應(yīng)起動方式——簡稱不對應(yīng)起動。即當控制開關(guān)操作把手在合閘位置，而斷路器實際上在斷開位置的情況下使重合閘自動起動。（2）保護起動方式是對不對應(yīng)起動方式的補充。這種起動方式便于實現(xiàn)某些保護動作后需要閉鎖重合閘的功能，以及保護邏輯與重合閘的配合等。3.自動重合閘的動作次數(shù)自動重合閘裝飾的動作次數(shù)應(yīng)符合預先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只重合一次，當重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再重合；對于二次式重合閘就應(yīng)該能夠重合兩次，當?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙俅翁l以后，不應(yīng)該再重合。4.自動重合閘的復歸方式自動重合閘在動作后，能在預先整定的時間后自動復位，整備好下一次動作。5.對雙側(cè)電源線路上重合閘的要求在雙側(cè)電源的線路上實現(xiàn)重合閘時，應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同期問題。6.閉鎖重合閘自動重合閘裝置應(yīng)具有接受外來閉鎖信號的功能。當斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實現(xiàn)重合閘時，應(yīng)將自動重合閘裝置閉鎖。第二節(jié)三相一次自動重合閘

SingleShotThreePoleAutoreclosureforTransmissionLines

概念：三相一次自動重合閘就是在輸電線路上發(fā)生任何故障，繼電保護裝置將三相斷路器斷開時，自動重合閘起動，經(jīng)預定的延時后，發(fā)出重合命令，將三相斷路器重新合閘。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，則繼電保護再次動作將三相斷路器斷開，不再重合。

二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘1、雙側(cè)電源線路重合閘的特點（1）時間配合：當線路上發(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I段動作，而另一側(cè)為第II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，以使重合閘合閘成功，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；

（2）同期配合:當線路上發(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。

二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘2、雙側(cè)電源線路的自動重合閘的方式根據(jù)雙側(cè)電源線路的自動重合閘特點，大致可將其歸納為兩類：

快速重合閘

不檢定同期和無壓的重合閘

非同期重合閘

解列重合閘合閘方式

自同期重合閘

檢定同期或無壓的重合閘：檢定平行電流的重合閘

二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘指保護斷開兩側(cè)斷路器后在0.5~0.6s內(nèi)使之再次重合，在這樣短的時間內(nèi)，兩側(cè)電動勢角擺開不大，系統(tǒng)不可能失去同步。即使兩側(cè)電動勢角擺開較大，沖擊電流對電力系統(tǒng)及其元件的沖擊只要在可以耐受的范圍內(nèi)時，線路重合后很快會拉入同步。使用條件：（保證快速合閘）（1）線路兩側(cè)均由全線瞬時動作的保護，如縱聯(lián)保護跳閘。（2）線路兩側(cè)有快速動作的斷路器，如快速空氣斷路器。（3）重合閘重合瞬間對電力系統(tǒng)及其設(shè)備的最大沖擊電流小于允許值。快速自動重合閘方式二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

非同期重合閘方式：

指線路兩側(cè)斷路器跳閘后，不管兩側(cè)電源是否同期，即進行合閘的重合閘方式。使用條件：（1）非同期重合閘時，流過發(fā)電機、同步調(diào)相機或電力變壓器的最大沖擊電流不超過允許值。（2）在非同期合閘后所產(chǎn)生的振蕩過程中，對重要負荷的影響較小，或者可以采取措施見減小其影響時。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

解列重合閘與自同期重合閘

1）自動解列重合閘正常時由系統(tǒng)向小電源側(cè)輸送功率，當K點發(fā)生故障時系統(tǒng)側(cè)保護斷開斷路器，而小電源側(cè)的保護跳開解列點斷路器。小電源與系統(tǒng)解列后，其容量基本與所帶重要負荷相平衡。這樣可以保證地區(qū)重要負荷的連續(xù)供電并保證供電質(zhì)量。兩側(cè)斷路器跳閘后，系統(tǒng)側(cè)重合閘檢查線路無電壓，在確證對側(cè)已跳閘后進行重合，如重合成功，則由系統(tǒng)恢復對非重要負荷供電，再在解列點出實行同期并列，恢復正常運行。若重合不成功，系統(tǒng)側(cè)的保護再次跳閘，地區(qū)的非重要負荷將被迫中斷供電。

圖7.1單回線上采用解列重合閘的示意圖二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

2）自同期重合閘

對于水電廠，當線路發(fā)生故障后，系統(tǒng)側(cè)的保護跳開線路短路器，水電廠側(cè)的保護則動作于跳開發(fā)電機的斷路器并滅磁而不跳故障線路的斷路器。然后系統(tǒng)側(cè)的重合閘檢查線路無電壓而重合，如重合成功，水電廠側(cè)母線電壓恢復正常，則水輪發(fā)電機再實現(xiàn)與系統(tǒng)的自同期并列，因此稱為自同期重合閘。如重合不成功，則系統(tǒng)側(cè)的保護再次動作跳閘，水電廠也被迫停機。

線路兩側(cè)電源聯(lián)系緊密時的自動重合閘

發(fā)電廠和電力系統(tǒng)之間，有緊密聯(lián)系時（例如具有3條以上聯(lián)系緊密的線路），由于同時斷開所有聯(lián)系的可能性幾乎不存在，因此，當任一條線路斷開后又進入重合閘時，都不會出現(xiàn)非同期合閘的問題，在這種情況下可以采用不檢查同期的自動重合閘。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

檢查雙回線另一回線電流的重合閘圖7.2雙回線采用檢查另一回路有電流的重合閘示意圖

如圖所示。當不能采用非同期重合閘時，可采用檢定另一回線路上有電流的重合閘。因為當另一回線路上有電流時，即表示兩側(cè)電源仍保持同步運行，因此可以重合。采用這種重合閘方法的優(yōu)點是因為電流檢定比同期檢定簡單。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

具有檢同期和檢無壓的重合閘

線路兩側(cè)均裝設(shè)重合閘裝置，M側(cè)還裝設(shè)有檢定線路無電壓的繼電器KV，當線路無電壓時允許本端重合閘先重合；N側(cè)則裝設(shè)檢同期的繼電器KY，當檢測母線電壓和線路電壓滿足同期條件時允許重合。也就是說，先重合側(cè)若查出線路有電壓時不能重合，而后重合側(cè)若檢查出兩側(cè)電源不同期時不能重合。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

具有檢同期和檢無壓的重合閘重合過程：當線路發(fā)生故障，兩側(cè)斷路器跳閘，線路失去電壓，檢無壓側(cè)（M側(cè)）的低電壓繼電器KV動作，因此該側(cè)（M側(cè)）重合閘AR首先動作使斷路器合閘。如果合閘不成功，則斷路器再次跳閘。此時，由于線路檢同期側(cè)（N側(cè)）沒有電壓，同期檢定繼電器不動作，因此，該側(cè)重合閘不會啟動。若合閘成功，則檢同期側(cè)（N側(cè)）在檢定符合同期條件時即投入斷路器，線路恢復供電二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

雙側(cè)電源線路三相重合閘的時間整定

其最小重合閘時間除滿足1中原則外，還應(yīng)從最不利情況出發(fā)，每一側(cè)重合閘都應(yīng)以本側(cè)先跳閘，對側(cè)后跳閘，作為考慮整定時間的依據(jù)。

圖7.3

雙側(cè)電源線路重合閘動作時限配合示意圖二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

圖7.4雙側(cè)電源線路重合閘動作時限配合示意圖tpr.1-本側(cè)保護的動作時間；tQF1-本側(cè)斷路器跳閘時間；tpr.2-對側(cè)保護的動作時間；tQF2-對側(cè)斷路器跳閘時間；tU-故障點滅弧和周圍介質(zhì)去游離的時間。先跳閘側(cè)重合閘裝置的動作時限整定為：tARD=tpr.2+tQF2-tpr.1-tQF1+tu當d1點或d2點短路時

1QF的過電流保護動作，跳閘

1QF跳開后，啟動重合閘進行重新合閘

三、重合閘與繼電保護的配合1、自動重合閘前加速

用于35kV以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路上。采用前加速保護的優(yōu)點：

應(yīng)用:（1）能快速地切除瞬時性故障。（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

閘的成功率。（3）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：（1）

斷路器1QF的工作條件惡劣，動作次數(shù)增多。（2）對永久性故障，故障切除時間可能很長。（3）如果重合閘或斷路器1QF拒絕合閘，將擴大停電范圍。

2、自動重合閘后加速就是當線路發(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，則線路恢復供電；如果重