重合闸的介绍
- 格式:doc
- 大小:43.50 KB
- 文档页数:8
配电⾃动化知识介绍最详细的⼀篇,没有之⼀!配⽹⾃动化概念配电⾃动化是以⼀次⽹架和设备为基础,利⽤计算机及其⽹络技术、通信技术、现代电⼦传感技术,以配电⾃动化系统为核⼼,将配⽹设备的实时、准实时和⾮实时数据进⾏信息整合和集成,实现对配电⽹正常运⾏及事故情况下的监测、保护及控制等。
(内容来源:输配电线路)配电⾃动化系统主要由配电⾃动化主站、配电⾃动化终端及通信通道组成,主站与终端的通信通常采⽤光纤有线、GPRS⽆线等⽅式。
配⽹⾃动化意义通过实施配⽹⾃动化,实现了对配电⽹设备运⾏状态和潮流的实时监控,为配⽹调度集约化、规范化管理提供了有⼒的技术⽀撑。
通过对配⽹故障快速定位/隔离与⾮故障段恢复供电,缩⼩了故障影响范围,加快故障处理速度,减少了故障停电时间,进⼀步提⾼了供电可靠性。
1、专业术语1.1馈线⾃动化是指对配电线路运⾏状态进⾏监测和控制,在故障发⽣后实现快速准确定位和迅速隔离故障区段,恢复⾮故障区域供电。
馈线⾃动化包括主站集中型馈线⾃动化和就地型馈线⾃动化两种⽅式。
1.2主站集中型馈线⾃动化是指配电⾃动化主站与配电⾃动化终端相互通信,由配电⾃动化主站实现对配电线路的故障定位、故障隔离和恢复⾮故障区域供电。
1.3就地型馈线⾃动化是指不依赖与配电⾃动化主站通信,由现场⾃动化开关与终端协同配合实现对配电线路故障的实时检测,就地实现故障快速定位/隔离以及恢复⾮故障区域供电。
按照控制逻辑和动作原理⼜分为电压-时间型馈线⾃动化和电压-电流型馈线⾃动化。
2、配电⾃动化主站配电⾃动化主站是整个配电⽹的监视、控制和管理中⼼,主要完成配电⽹信息的采集、处理与存储,并进⾏综合分析、计算与决策,并与配⽹GIS、配⽹⽣产信息、调度⾃动化和计量⾃动化等系统进⾏信息共享与实时交互,按照功能模块的部署可分为简易型和集成型两种配电⾃动化主站系统。
简易型配电⾃动化主站主要部署基本的平台、SCADA和馈线故障处理模块。
集成型配电⾃动化主站是在简易型配电⾃动化主站系统的基础上,扩充了⽹络拓扑、馈线⾃动化、潮流计算、⽹络重构等电⽹分析应⽤功能。
高压配电柜介绍及综合保护1、高压保护的基本概念高压柜的保护方式是通过熔断或继电器保护动作从而使电器开关断电或告警的作用;熔断器熔断使断路器跳闸的保护方式为机械跳保护;继电器保护为各种不同的继电器组成的保护回路,使断路器跳闸,同时用信号继电器发出信号或声光信号来完成告警;高压柜主要是由断路器及保护装置和线路三部分组成;断路器本身无保护功能,只能起到开断电流及灭弧作用;高压柜的保护是靠保护继电器来完成,传统保护方式或综合保护方式;保护原始是由多个继电器分别起到不同的功能;然后由不同继电器在线路中起各自的保护作用;2、综合保护继电器的名词解释:1电流保护一般分为三段:A、过流保护I >:一般指电路中的电流超过额定电流值后,断开断路器进行保护;分为:定时限过电流保护是指保护装置的动作时间不随短路电流的大小而变化的保护;反时限过电流保护是指保护装置的动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护;B、延时速断I >>:为了弥补瞬时速断保护不能保护线路全长的缺点,常采用略带时限的速断保护,即延时速断保护;这种保护一般与瞬时速断保护配合使用,其特点与定时限过电流保护装置基本相同,所不同的是其动作时间比定时限过电流保护的整定时间短;C、速断保护I >>>:速断保护是电力设备的主保护,动作电流为最大短路电流的K倍;无选择性的瞬时跳闸保护2重合闸保护:用于线路发生瞬态故障保护动作后,故障马上消失的再一次合闸,也可以二次或三次用在线路上,出现永久性故障不能重合闸,重合闸不能用在终端变压器或电动机上;3后加速:指重合闸后加速保护;重合于故障线路上的一种无选择性的瞬时跳闸保护;4前加速:指重合闸前加速保护;5低周减载保护:一般指线路发生故障后,频率下降时的一种保护;6差动保护:一种变压器和电动机的保护;利用前后级的电流差进行保护7非电量保护:一般指变压器温度高温告警,超高温跳闸、瓦斯轻瓦斯告警,重瓦斯跳闸,变压器门误动作等外部因素的保护;8方向保护:一般指用在发电机组并列运行,对两个不同方向电流差别的一种保护;9低电流保护:采用定时限电流保护,欠电流功能用于检测负荷丢失,如排水泵或传输带;10负序电流保护;任何不平衡的故障状态都会产生一定幅值的负序电流;因此,相间负序过电流保护元件能动作于相间故障和接地故障;11热过负荷保护:根据正序电流和负序电流计算出等效电流,从而获得二者的热效应电流;12接地电流保护:是三相电流不平衡的一种保护,通常称零序保护;13低电压保护:利用相电压或线电压的定值,当线路发生故障,电压低于这个定值的一种保护;14过电压保护:利用相电压或线电压的定值,当线路在减少负荷的情况下,供电电压的幅度会增大;使系统出现过电压的一种保护;15零序电压保护:电压不平衡的一种保护;16不平衡保护:有电流不平衡保护和电压不平衡保护二种,当线路发生故障后,不断出现在线路上的电流、电压不平衡使开关跳闸的一种保护;另外:断线保护、电机堵转保护、逆功率保护等等越来越多的保护种类,都是以电流、电压变量的关系,在综保里面进行综合运算,然后将结果记录或输出的保护;3、传统保继电器保护与综合继电器保护的区别:由于传统保继电器保护须要很多电流继电器如DL—11/10A、电压继电器组成,完成不同的保护功能,同时须要时间继电器延时来做为时限保护,以及重合闸动作,后、前加速保护;回路监视和防跳回路,各种测量功能仪表、有功、无功电度表及各种信号发出的信号继电器等;一种保护功能就要几个继电器,也就是动作+延时+信号等;三相同样加保护,继电器的数量就更多,总而言之,如须要完成一系的保护,就须要很多的继电器,造成柜子仪表室元件太多,结线多且复杂化,有时柜子无法安装这么多的继电器,同时也无法完成功能较完整的保护;如:负序电流保护、热过负荷保护、逆功率保护等;且保护速度慢,效果差,易出故障;同时对继电器线圈的电流、电压配置也成了设计的最大障碍;VAMP40是芬兰瓦萨电力集团综合国际通用的一种集保护、测量、控制、通讯以及电能质量分析为一体的综合保护装置;VAMP40广泛用于电力系统变电站、发电厂、工业用户等架空线、线路、厂用变、电容器、电动机等保护中;整个装置全部从芬兰进口;VAMP保护继电器较综合、实效、完整性、可靠性高,并根据供配电系统的需求进行选择性配置;占用空间小,电压范围宽,便于维护,具备通讯和数据记录存取,价格比同类产品进口ABB SPAJ 140C、施耐德SPAM—1000 S20 、T20合理;续上期ACS6000中压传动系统的原理及应用4.WCUWater Cooling Unit水冷单元这套传动系统由于功率大,发热量大,所以采用的是内循环水冷却的方式;通过图3可以看出这套水冷系统是用外循环水通过热交换器来冷却内循环水;为了保证内循环水的导电率低于它的保护值,本套系统还包括一个离子过滤器;图55.COUControl Unit控制单元COU可以说是ACS6000的核心,是整套传动系统的大脑;如图6所示,整个ACS6000传动系统在这里被分成了3部分:一部分是整流单元,由一块AMC3板Application and Motor Controller来控制两个整流单元;另外两部分各由一块AMC3板控制一个逆变单元;图66.ACC辅助控制单元它负责系统的控制电源以及系统的辅助控制,包括变压器的辅助信号,电机的辅助信号;三 ACS6000的操作1.从ACS6000上电1ACS6000控制电源上电在ACC1左侧柜门的第二个开关;2将CBU上的接地开关搬到不接地的位置开关是纵向的且“GROUNDING ISOLATOR UNLOCKED”指示灯不亮;3如果手操板CDP312上都显示“READY ON”,那么可以按COU1门上的“SUPPLY ON”按钮,等待一分钟;4从COU1左边的手操板上可以看到“DC VOLTAGE”的电压在4300伏到4400伏左右并没有明显的升压或降压,则可以按COU1左边的手操板上的绿色按钮,“DC VOLTAGE”升到4 850伏,在COU1右边的手操板上和COU2上的手操板上可以看到“READY RUN”,上电结束;2.从操作台上电1ACS6000控制电源上电在ACC1左侧柜门的第二个开关;2将CBU上的接地刀闸开关搬到不接地的位置开关是纵向的;3如果手操板CDP312上都显示“READY ON”,则从操作台上可以上电;3.停止电机1从操作台上停止电机有三种方式:按停止STOP按钮、按快停FAST STOP按钮、按急停EMERGENCY STOP按钮;2从ACS6000上也可以按快关EMERGENCY OFF按钮来停止电机;四 ACS6000的故障处理1.从CS2的HMI上能检查故障和报警信息,从手操板上可以检查更详细的报警信息;2.从用户手册上可以检查相应的信息内容;3.一定要查看故障时间;因为一个故障可能导致其他故障,通过故障时间找到第一个故障;4.如果故障比较严重,那么用电脑连接到COU1的branching unit板;检查详细故障信息;5.看故障LOGGER,并存成.TXT的文件;从故障LOGGER可以看到故障时间;6.从FAULTED NODE ARU/INU1/INU2上传datalogger1和datalogger2;保存这个图片;试着去调查故障的原因;7.从FAULTED NODE ARU/INU1/INU2上传参数;看参数EPLD First fault;把参数保存成.TXT的文件;8.如果故障在EXU里,那么用电脑连接到CBB板并按照上面的步骤去做;五结束语经过半年时间的运行,ACS6000中压传动系统性能稳定,可靠性高,成功的轧制了不锈钢等一系列高钢级管材,此系统能力超原设计的百分之八;。
自动重合闸装置设计目录1引言 (1)1.1自动重合闸的应用现状 (1)1.2设计自动重合闸装置的意义 (1)2 自动重合闸装置总体介绍 (3)2.1 自动重合闸装置主要功能 (3)2.2 自动重合闸的分类 (3)2.3高压线路自动重合闸启动方式 (3)2.4自动重合闸装置的基本要求 (4)2.5自动重合闸与继电保护之间的配合 (4)2.5.1重合闸前加速保护 (4)2.5.2重合闸后加速保护 (5)2.6自动重合闸装置的动作原理 (6)2.7自动重合闸装置的动作原理 (7)2.8重合闸可能会造成的不良后果 (8)2.9自动重合闸装置的控制方式 (8)3自动重合闸控制系统设计方案 (10)3.1自动重合闸的配置原则 (10)3.2设计主要实现功能 (10)3.3装置部分简单介绍 (10)3.4自控部分介绍 (10)3.5控制过程介绍 (10)4自动重合闸控制系统的硬件设计 (12)4.1 PLC在本设计中的具体介绍及其特点 (12)4.2 PLC型号的选择 (14)4.3接触器的选择 (15)4.4 PLC系统的硬件连接 (16)5自动重合闸控制系统的软件设计 (19)5.1可编程序控制器I/O分配 (19)5.2 PLC的控制程序设计 (20)5.3工作原理分析 (21)6系统调试 (22)7结论 (23)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录A 自动重合闸梯形图 (27)1引言1.1 自动重合闸的应用现状近年来, 工业企业对供电可靠性及电能质量的要求是越来越高的了。
其电网容量和电压等级也不断扩大,电网结构也变得越来越复杂。
220KV输电线路,由于其具有电能输送效率高、输送距离较适中等优点,被广泛应用到区域配电网建设中,成为区域经济生产发展的重要能源支柱[1]。
随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高,对电力需求愈来愈大,促使电力事业迅速发展,电网不断扩大,用户对供电质量和供电可靠性要求越来越高。
断路器用机构种类断路器是一种电力设备,主要用于在电路中断开或接通电流。
在实际应用中,不同的断路器需要不同的机构来完成其操作功能。
下面将介绍几种常见的断路器用机构种类。
一、手动机构手动机构是最简单的一种断路器用机构,它通过人工操作来控制断路器的开闭。
手动机构通常由手柄、连杆、齿轮等组成,通过旋转或推拉手柄来实现断路器的开关操作。
这种机构结构简单,使用方便,但需要人工操作,不适合在高压电网中使用。
二、弹簧储能机构弹簧储能机构是一种常见的自动重合闸式断路器用机构。
它通过弹簧将能量储存起来,在需要时释放能量使得断路器闭合或分离。
弹簧储能机构具有结构简单、可靠性高等优点,广泛应用于低压和中压电网。
三、液压驱动机构液压驱动机构是一种高压断路器常见的控制方式。
它通过液体流动产生力量来控制开关状态。
液压驱动机构具有控制精度高、动作速度快等优点,适用于高压电网中的断路器操作。
四、电磁驱动机构电磁驱动机构是一种常见的自动重合闸式断路器用机构。
它通过电磁力来控制断路器的开关状态。
电磁驱动机构具有响应速度快、控制精度高等优点,广泛应用于高压和超高压电网。
五、气压驱动机构气压驱动机构是一种新型的断路器用机构,它通过气体流动产生力量来控制开关状态。
气压驱动机构具有响应速度快、控制精度高、环保节能等优点,适用于各种电力系统。
总之,不同类型的断路器需要不同的机构来完成其操作功能。
在实际应用中,需要根据实际需求选择合适的断路器和相应的机构来保障电力系统安全稳定运行。
配电站中的开关设备及其功能配电站是电力系统中的关键设施,用于将输送来的高压电流转变为适用于家庭和企业用电的低压电流。
配电站中的关键设备之一是开关设备,它起到了保护和控制电力系统的重要作用。
在本文中,我将详细介绍配电站中的开关设备及其功能。
1. 断路器(Circuit Breaker)断路器是配电站中最基本的开关设备之一。
它用于在电力系统受到过载、短路或其他故障时切断电流,以保护电力设备和用户的安全。
断路器具有过载保护和短路保护功能,当电流超过额定值时,断路器会自动切断电路,避免设备过热或系统故障。
2. 隔离开关(Isolator Switch)隔离开关主要用于将电力设备与电力系统隔离,以便在维护和检修过程中切断电力供应。
隔离开关具有可靠的绝缘性能,可以切断电力系统中的电流,从而确保工作人员的安全。
与断路器不同,隔离开关无法在负载下切断电流,仅用于维护和检修。
3. 接地开关(Grounding Switch)接地开关用于将设备或电力线路与地面连接,以排除电力系统中的地电流,确保设备和人员的安全。
接地开关在维护和故障排除过程中起到了关键的作用,它可以将电力设备与电力系统分离,以便对设备进行维修。
4. 负荷开关(Load Switch)负荷开关用于控制电力系统中的负荷连接和断开。
它可以在不断开电源的情况下切断负载,以进行维护和更换设备。
负荷开关通常与断路器或隔离开关结合使用,以实现电力系统的精确控制。
5. 自动重合闸(Automatic Recloser)自动重合闸是一种具有自动复位功能的断路器。
它在系统故障(如过载或短路)导致电流中断时,会自动尝试重新合上电路。
自动重合闸可以根据预设的参数和策略进行多次连续合闸尝试,在一些短暂故障的情况下可以恢复电力供应而不需要手动干预。
以上是配电站中常见的开关设备及其功能。
这些设备共同构建了配电站的安全和可靠运行,为用户提供稳定的电力供应。
它们的作用是保护和控制电力系统,减少故障和事故的发生,提高电力设备的寿命,确保电力供应的连续性。
断路器合闸电阻及预投入时间原理及测试方法介绍一、合闸电阻存在的意义断路器的操作是大部分操作过电压的起因,装设合闸电阻是限制断路器操作过电压最可靠、最有效的方法。
GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》适用于6kV~750kV4.2.1第4条,空载线路合闸、单相重合闸和成功的三相重合闸(如运行中使用时),在线路上产生的相对地统计过电压,对330kV、500kV、750kV系统分别不宜大于2.2p.u.、2.0p.u.、2.2p.u.。
如果500kV输电线路的操作过电压超过规程规定值,一般需在断路器上加装合闸电阻。
在特高压电网中,为进一步降低设备绝缘方面的造价,节约成本,特高压电网允许的过电压水平进一步降低到1.7p.u.二、动作原理1.西开四断口1000kV GIS合闸电阻合后即分通过连接于传动活塞的辊子与导向座内的拐臂和导向板的配合实现。
2.平高、新东北双断口1000kV GIS合闸电阻先合先分,合后不分合闸电阻先合先分,合后不分论文《1100kV_GIS用断路器合闸电阻工作原理及其预投入时间测试》介绍了另一种合后即分的动作原理:合闸电阻触头关合过程中,返回弹簧不断受到压缩,当关合到一定程度时,合闸电阻动触头在压缩弹簧力的作用下返回,合闸电阻辅助触头分闸,当合闸电阻辅助触头分开后,其合闸电阻机械上退出回路,断路器分闸时,合闸电阻辅助触头不动作。
三、测试原理1.电阻测试法其原理是利用由厂家提供的断路器配套慢合慢分装置对断路器进行慢合,使得断路器工作在非正常的工作状态,在断路器断口两侧采用万用表或单臂电桥按相测试。
2.电压/电流比值法若在断路器断口处串一标准的无感电阻,大小和额定合闸电阻相当,断路器动作至合闸电阻合上再至断口合上,合闸电阻短接使得总回路的电阻发生变化,标准电阻上的电流或电压也会发生变化,因断口间的均压电容是通交隔直,故完全可以将双断口当成一个整体,通过外接电阻示波器法测试,将标准电阻的电流信号或者电压信号接入示波器,就可以从回路的总电流或者标准电阻上的电压降示波图来分析合闸电阻的大小和有效接入时间。
重合闸不成功的原因在电力系统运行中,重合闸是一项非常重要的操作。
它用于恢复电力供应,当电力中断或故障发生时。
然而,有时候重合闸操作可能不成功,这可能会导致电力无法恢复,给人们的生活和工作带来不便。
下面我将介绍一些可能导致重合闸不成功的原因。
设备故障是重合闸不成功的主要原因之一。
电力系统中的设备,如断路器和开关,可能因长时间的使用而出现磨损和损坏。
当重合闸操作进行时,如果设备发生故障,就会导致电力无法成功恢复。
这时候,需要及时对设备进行维修或更换,以确保重合闸操作的成功。
电力系统中的故障也是重合闸不成功的原因之一。
电力系统中可能出现的故障包括短路、接地故障等。
当发生这些故障时,重合闸操作可能会受到影响,导致无法成功恢复电力供应。
在这种情况下,需要先解决故障,并确保电力系统的正常运行,然后再进行重合闸操作。
操作人员的错误也可能导致重合闸不成功。
重合闸操作是一项需要经验和技巧的工作。
如果操作人员在操作过程中出现错误,如操作不当、操作顺序错误等,就会导致重合闸不成功。
因此,训练有素的操作人员是确保重合闸操作成功的关键。
环境因素也可能影响重合闸的成功。
例如,恶劣的天气条件、电力系统周围的外部干扰等,都可能干扰重合闸操作的进行,导致重合闸不成功。
在这种情况下,需要等待环境条件改善后再进行重合闸操作,以确保操作的成功。
重合闸不成功可能是由设备故障、电力系统故障、操作人员错误和环境因素等多种原因导致的。
为了确保重合闸操作的成功,我们需要定期检查和维护设备,及时解决电力系统中的故障,培训合格的操作人员,并在合适的时机进行重合闸操作。
只有这样,我们才能确保电力供应的可靠性和稳定性,保障人们的生活和工作正常进行。
ups系统线路短路原因概述说明以及概述1. 引言1.1 概述UPS系统(不间断电源系统)是一种用于保护电路和设备免受电力供应中断或波动的设备。
在UPS系统中,电气线路短路是一种常见的故障,它可能导致电路过载、设备损坏甚至火灾等严重后果。
因此,了解UPS系统线路短路的原因以及相应的处理方法对于正确运行和维护UPS系统至关重要。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对UPS系统线路短路进行详细讨论。
首先,我们将介绍线路短路的定义,并列举常见的线路短路原因。
接着,我们将探讨线路短路可能带来的影响和后果。
然后,我们将概述UPS系统中的基本原理以及涉及到的电气线路组成部分,并说明线路短路在UPS系统中的表现形式。
最后,我们将详细讨论UPS系统对于线路短路的处理方法,包括系统保护措施、预防措施以及故障排除与修复技巧。
1.3 目的本文旨在帮助读者深入了解UPS系统中线路短路的原因和处理方法,以提高对UPS系统的安全性和可靠性的认识。
通过学习本文,读者将能够更好地预防和应对UPS系统线路短路故障,从而避免不必要的损失并保障电力设备的稳定运行。
2. UPS系统线路短路原因:2.1 线路短路的定义:在UPS系统中,线路短路是指电气线路中两个导体之间产生接触而形成低阻抗通路的情况。
这会导致电流异常增加,可能引发电气设备故障或电源系统的过载。
2.2 常见的线路短路原因:(1)绝缘损坏:线路中的绝缘材料被损坏、老化或破裂,导致导体之间产生直接接触。
(2)错误安装:线路安装时未正确连接导体,或者没有适当地使用绝缘套管等保护措施。
(3)外部物质干扰:例如灰尘、湿气或其他污染物质进入设备内部,造成短路。
(4)设备故障:电力设备元件损坏、过热或失效也可能导致线路短路。
2.3 影响和后果:线路短路会对UPS系统运行产生严重影响。
首先,它可能引起过载保护装置触发,并使整个UPS系统失去供电能力。
其次,过高的电流可能会超过设计标准,严重损坏电器设备,甚至导致火灾风险。
《电力系统继电保护》课程教学大纲 一、基本信息 课程名称:电力系统继电保护 英文名称:Principle of Relay Protection 课程类别:专业教育课程 课程性质:必修课 课程编码:0808 学分:4 总学时:64。其中,讲授58学时,实验6学时,上机0学时,实训0学时 适用专业:电气工程及其自动化 先修课程与知识储备:《电路理论》;《电机学》;《电力系统稳态分析》;《电力系统暂态分析》 后继课程:《微机保护》
二、课程简介 继电保护原理课程是电气工程及其自动化专业的主要专业课之一,它奠基于理论电工、电机学、电力系统分析等专业基础理论,并与电子技术、通信技术、计算机技术和信息科学等新理论、新技术密切相关,是一门综合性很强而且是理论与实践并重的学科。继电保护技术在电力系统中占据着极其重要的地位,它是保证电力系统安全可靠运行的主要措施之一。继电保护课程是以电力系统对继电保护的四个基本要求作为分析研究保护性能的基础,针对按电力系统主要一次电气设备(如中低压线路、高压线路、变压器、发电机、母线等)分别构成的相应继电保护的配置原则、工作原理以及整定计算方法进行阐述与分析,介绍电力系统中继电保护技术的发展方向及新技术的应用,为学生毕业后从事有关电气工程专业的各项工作打下必要的基础。
三、教学目标 1、课程思政教学目标: 遵循“德育为先、知识为本、能力为重、全面发展”的育人理念,培养学生具有社会责任感、良好的职业道德和综合素质、较强的适应能力。通过本课程学习使学生认识到电力行业作为国民经济支柱行业的重要性,立志投身于电力等相关事业的建设与发展,从而树立为国家、为民族振兴的使命感、责任感和自豪感。 2、课程教学总目标:本课程介绍了继电保护作为一种安全自动装置在电力系统中的重要作用、电力系统对继电保护的基本要求、继电保护的基本原理、基本概念、配置原则、整定计算方法和试验方法以及继电保护的发展过程和发展趋势。通过本课程教学,使学生掌握电力系统继电保护技术,提高工程计算能力以及分析和解决工程实际问题的能力,为学生毕业后从事本专业范围内各项工作打下必要的基础。 3、课程目标与学生能力和素质培养的关系: 通过课程目标的达成可以培养学生的工程应用、工程设计以及一定的工程开发方面的能力,培养创新精神以及缜密的逻辑思维和严谨的工作作风。 为学生进一步学习后续专业课程和日后从事电力工程工作打下基础。同时培养学生的自我学习能力和辩证思维能力,树立理论联系实际的科学观点;提高学生分析和解决工程实际问题的能力。 (1)能力要求 1)问题分析能力。具备应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂电气工程问题的能力。 2)设计开发能力。具备针对复杂电气工程及其自动化问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程的能力。 3)科学研究能力。具备基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论的能力。 4)使用现代工具能力。具备针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具的能力。 5)团队协助能力和国际视野。具有一定的沟通、人际交往、组织管理和项目管理能力,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。 6)终身学习能力。具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。 4、毕业要求—课程目标关系(OBE结果导向) 表1 《继电保护原理》毕业要求-课程目标关系表 毕业要求 指标点 与课程关联度 课程目标
1)瞬时性故障:在线路被继电保护迅速断开后,电弧即行熄灭,故障点的绝缘强度重新恢复,外界物体也被电弧烧掉而消失,此时,如果把断开的线路断路器再合上,就能恢复正常的供电,因此称这类故障为“瞬时性故障”。
(2)永久性故障:在线路被断开以后,故障仍然存在,这时即使再合上电源,由于故障仍然存在,线路还要被继电保护再次断开,因而就不能恢复正常的供电。
此类故障称为“永久性故障”。
二.基本要求1,在下列情况下,重合闸不应动作:1)由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时;2)手动投入断路器,由于线路上有故障,而随即被继电保护将其断开时。
因为在这种情况下,故障是属于永久性的,它可能是由于检修质量不合格、隐患未消除或者保安的接地线忘记拆除等原因所产生,因此再重合一次也不可能成功。
2,除上述条件外,当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后,重合闸均应动作,使断路器重新合闸。
3,为了能够满足第1、2项所提出的要求,应优先采用由控制开关的位置与断路器位置不对应的原则来起动重合闸,即当控制开关在合闸位置而断路器实际上在断开位置的情况下,使重合闸起动,这样就可以保证不论是任何原因使断路器跳闸以后,都可以进行一次重合。
当用手动操作控制开关使断路器跳闸以后,控制开关与断路器的位置仍然是对应的。
因此,重合闸就不会起动。
4,自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。
如一次式重合闸就应该只动作一次,当重合于永久性故障而再次跳闸以后,就不应该在动作;对二次式重合闸就应该能够动作两次,当第二次重合于永久性故障而跳闸以后,它不应该再动作。
5,自动重合闸在动作以后,一般应能自动复归,准备好下一次再动作。
但对10KV及以下电压的线路,如当地有值班人员时,为简化重合闸的实现,也可采用手动复归的方式。
采用手动复归的缺点是:当重合闸动作后,在值班人员未及时复归以前,而又一次发生故障时,重合闸将拒绝动作,这在雷雨季节,雷害活动较多的地方尤其可能发生。
6,自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作,以便更好地与继电保护相配合加速故障的切除。
7,在双侧电源的线路上实现重合闸时,应考虑合闸时两侧电源的同步问题,并满足所提出的要求。
8,当断路器处于不正常状态(如操作机构中使用的气压、液压降低等)而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置锁闭。
三.重合闸与继电保护的配合1,前加速保护重合闸前加速保护一般又简称为“前加速保护”。
假定在每条线路上均装设过电流保护,其动作时限按阶梯型原则来配合。
因而在靠近电源端保护3处的时限就很长。
为了能加速故障的切除,可在保护3处采用前加速的方式,即当任何一条线路上发生故障时,第一次都由保护3瞬时动作予以切除。
如果故障是在线路A-B以外(如d点),则保护3的动作都是无选择性的。
但断路器3跳闸后,即起动重合闸重新恢复供电,从而纠正了上述无选择性动作。
如果此时的故障是瞬时性的,则在重合闸以后就恢复了供电。
如果故障是永久性的,则由保护1或2切除,当保护2拒动时则保护3第二次就按有选择性的时限t3动作于跳闸。
为了使无选择性的动作范围不扩展的太长,一般规定当变压器低压侧短路时,保护3不应动作。
因此,其起动电流还应按照躲开相邻变压器低压侧的短路(d2)来整定。
采用前加速的优点是:a.能够快速地切除瞬时性故障;b.可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障,从而提高重合闸的成功率;c.能保证发电厂和重要变电所的母线0.6-0.7倍额定电压以上,从而保证厂用电和重要用户的电能质量;d.使用设备少,只需装设一套重合闸装置,简单、经济。
采用前加速的缺点是:a. 断路器工作条件恶劣,动作次数较多;b.重合于永久性故障上时,故障切除时间可能较长;c.如果重合闸装置或断路器拒绝合闸,则将扩大停电范围。
甚至在最末一级线路上故障时,都会使连接在这条线路上的所有用户停电。
前加速保护主要用于35KV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上,以便快速切除故障,保证母线电压。
在这些线路上一般只装设简单的电流保护。
2,后加速保护重合闸后加速保护一般又简称为“后加速”。
所谓后加速就是当线路第一次故障时,保护有选择性地动作,然后进行重合。
如果重合于永久性故障上,则在断路器合闸后,再加速保护动作,瞬间切除故障,而与第一次动作是否带有时限无关。
后加速的配合方式广泛应用于35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。
因为在这些线路上一般都装有性能比较完善的保护装置。
后加速保护的优点:a.第一次是有选择性的切除故障,不会扩大停电范围,特别是在重要的高压电网中,一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正。
b.保证了永久性故障能瞬间切除,并仍然是有选择性的c.和前加速相比,使用中不受网络结构和负荷条件的限制,一般说来是有利而无害的。
后加速保护的缺点:a.每个断路器上都需要装设一套重合闸,与前加速相比较为复杂;b.第一次切除故障可能带有延时。
原理接线图如5-12,LJ为过电流继电器的触点,当线路发生故障时,它起动时间继电器SJ,然后经整定的时限后SJ2触点闭合,起动出口继电器ZJ而跳闸。
当重合闸以后,如前分析,JSJ的触点将闭合1s的时间,如果重合于永久性故障上,则LJ再次动作,此时即可由时间继电器的瞬时常开触点SJ1、压板LP和JSJ 的触点串联而立即起动ZJ动作于跳闸,从而实现了重合闸以后使过电流保护加速的要求。
综合重合闸在采用单相重合闸以后,如果发生各种相间故障时仍然需要切除三相,然后再进行三相重合闸,如重合不成功则再次进行重合。
因此,实际上在实现单相重合闸时,也总是把实现三相重合闸的问题结合在一起考虑,故称它为“综合重合闸”。
实现综合重合闸回路接线时,应考虑的一些基本原则如下:1)单相接地短路时跳开单相,然后进行单相合闸,如重合不成功则跳开三相而不再进行重合;2)各种相间短路时跳开三相,然后进行三相重合。
如重合不成功,仍跳开三相,而不再进行重合;3)当选相元件拒绝动作时,应跳开三相并进行三相重合;4)对于非全相运行中可能误动作的保护,应进行可靠的闭锁;对于在单相接地时可能误动作的相间保护(如距离保护),应有防止单相接地误跳三相的措施;5)当一相跳开后重合闸拒绝动作时,为防止线路长期出现全相运行,应将其它两相自动断开;6)任两相的分相跳闸继电器动作后,应联跳第三相,使三相断路器均跳闸;7)无论单相或三相重合闸,在重合不成功之后,均应考虑能加速切除三相,即实现重合闸后加速;8)在非全相运行过程中,如又发生另一相或两相的故障,保护应能有选择性地予以切除;9)对空气断路器或液压传动地油断路器,当气压或液压低至不允许实行重合闸时,应将重合闸回路自动闭锁;但如果在重合闸过程中下降到低于允许值时,则应保证重合闸动作的完成。
这两种重合闸的优缺点如下:(1)、使用单相重合闸时会出现非全相运行,除纵联保护需要考虑一些特殊问题外,对零序电流保护的整定和配合产生了很大影响,也使中、短线路的零序电流保护不能充分发挥作用。
(2)、使用三相重合闸时,各种保护的出口回路可以直接动作于断路器。
使用单相重合闸时,除了本身有选相功能的保护外,所有纵联保护、相间距离保护、零序电流保护等,都必须经单相重合闸的选相元件控制,才能动作于断路器。
(3)、当线路发生单相接地采用三相重合闸,会比采用单相重合闸产生较大的操作过电压,这是由于三相跳闸、电流过零时断电,在非故障相上会保留相当于相电压峰值的残余电荷电压,而重合闸的断电时间较短,上述非故障相的电压变化不大,因而在重合时会产生较大的操作过电压。
而当使用单相重合闸时,重合时的故障相电压一般只有17%左右(由于线路本身电容分压产生),因而没有操作过电压问题。
从较长时间在110kV及220kV电网采用三相重合闸的运行情况来看,对一般中、短线路操作过电压方面的问题并不突出。
(4)、采用三相重合闸时,在最不利的情况,有可能重合于三相短路故障,有的线路经稳定计算认为必须避免这种情况时,可以考虑在三相重合闸中增设简单的相间故障判别元件,使它在单相故障时实现重合,在相间故障时不重合。
(5)、为什么110kV以下线路采用三重,而110kV以上线路采用单重。
因为目前大多数110kV线路断路器均为三相机械联动,跳闸就直接跳三相与220kV线路断路器的分相不一样,220kV断路器可以分别跳A、B、C相,或者跳三相41.自动重合闸怎样分类?答:按不同的特征来分类,常用的有以下几种:(1)按重合闸的动作类型分类,可以分为机械式和电气式。
(2)按重合闸作用于断路器的方式,可以分为三相、单相相综合重合闸三种。
(3)按动作次数,可以分为一次式和二次式(多次式)。
(4)按重合闸的使用条件,可分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。
双侧电源重合闸又可分为检定无压和检定同期重合闸、非同期重合闸。
42.选用重合闸方式的一般原则是什么?答:其原则如下:(1)重合闸方式必须根据具体的系统结构及运行条件,经过分析后选定。
(2)凡是选用简单的三相重合闸方式能满足具体系实际需要的,线路都应当选用三相重合闸方式。
持别对于那些处于集中供电地区的密集环网中,线路跳闸后不进行重合闸也能稳定运行的线路,更宜采用整定时间适当的三相重合闸。
对于这样的环网线路,快速切除故障是第一位重要的问题。
(3)当发生单相接地故障时,如果使用三相重合闸不能保证系统稳定,或者地区系统会出现大面积停电,或者影响重要负荷停电的线路上,应当选用单相或综合重合闸方式。
(4)在大机组出口一般不使用三相重合闸。
43.选用线路三相重合闸的条件是什么?答:在经过稳定计算校核后,单、双侧电源线路选用三相重合闸的条件如下:(1)推测电源线路。
单侧电源线路电源侧宜采用一般的三相重合闸,如由几段串联线路构成的电力网,为了补救其电流速断等瞬动保护的无选择性动作,三相重合闸采用带前加速或顺序重合闸方式,此时断开的几段线路自电源侧顺序重合。
但对给重要负荷供电的单问线路,为提高其供电可靠性,也可以采用综合重合闸。
(2)双侧电源线路。
两端均有电源的线路采用自动重合闸时,应保证在线路两侧断路器均已跳闸,故障点电弧熄灭和绝缘强度已恢复的条件下进行。
同时,应考虑断路器在进行重合闸的线路两侧电源是否同期,以及是否允许非同期合闸。
因此,双侧电源线路的重合闸可归纳为一类是检定同期重合闸,如一侧检定线路无电压,另一侧检定同期或检定平行线路电流的重合闸等;另—类是不检定同期的重合闸,如非同期重合闸、快速重合闸、解列重合闸及自同期重合闸等。
44.选用线路单相重合闸或综合重合闸的条件是什么?答:单相重合阐是指线路上发生单相接地故障时,保护动作只跳开故障相的断路器并单相重合;当单相重合不成功或多相故障时,保护动作跳开三相断路器,不再进行重合。