当前位置：文档之家 › 第五章 (全)输电线路的自动重合闸

第五章 (全)输电线路的自动重合闸

  • 格式：ppt
  • 大小：831.00 KB
  • 文档页数：58

下载文档原格式

  / 58

合集下载

电力系统继电保护课件-第5章-自动重合闸铭

电力系统继电保护课件-第5章-自动重合闸铭
b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、误碰跳闸机构 等）使检无压侧（M侧）误跳闸时，因线路上仍有电压，无法进 行重合（缺陷），为此，在检无压侧也同时投入同步检定继电器 ，使两者的触点并联工作。这样，在上述情况下，同步检定继电 器工作，可将误跳闸的QF重新合闸。
三、重合闸时间的整定
1、单侧电源线路的重合闸时间 原则上越快越好，但应力争重合成功。
四、 自动重合闸与继电保护的配合
重合闸前加速保护优缺点 优点： 快速切出故障; 保证发电厂重要变电所母线的电压在0.6~0.7的额定电压之上 使用设备少。
缺点： 永久性故障，再次切除故障的时间可能很长； 装ZCH的QF动作次数多; 若QF拒动，将扩大停电范围。 主要用于35KV以下的网络。
2 、重合闸后加速保护（简称“后加速”） 每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。 第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故
当重合于永久性故障上时，自动重合闸将带来哪些不利的影响？
（1）使电力系统又一次受到故障的冲击； （2）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短路电 流，而使其工作条件变得更加恶劣。
二、对自动重合闸装置的基本要求
正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后， 自动重合闸装置均应动作 。 由运行人员将断路器断开时，自动重合闸不应起动。 手动重合于故障线路时，继电保护动作将断路器跳开，不允许 重合 继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出合闸脉 冲 自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。 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 ，以便加速故障的切除 。 动作后应能自动复归。
障，重合后则加速保护动作，切除故障。
重合闸后加速保护优缺点
优点： 第一次跳闸时有选择性的，不会扩大停电范围； 再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。

第五章自动重合闸

第五章自动重合闸

单侧电源线路的三相一次自动重合闸， 实现简单：
1. 在单侧电源的线路上，不需要考虑电源间的同步合 闸问题；
2. 三相同时跳开与合上不需要考虑区分故障类别和选 择故障相；
3. 只需要满足在希望重合时、断路器允许重合的条件 下、经预定的延时，发出一次合闸脉冲。
这种重合闸的实现器件有电磁继电器组合式、晶 体管式、集成电路式、可编程逻辑控制式和与数字保 护一体化工作的数字式等多种。
4) 对断路器本身由于机构不良或继电保护误动而 引起的误跳，也能起纠正作用。
缺点：
1) 当重合于永久性故障时，使电力系统又一 次受到故障的冲击。
2) 使断路器的工作条件变得更加恶劣 。因为 它要在很短的时间内，连续切断两次短路 电流。这种情况对于油断路器必须加以考 虑，因为在第一次跳闸时，由于电弧的作 用，已使油的绝缘强度降低，在重合后第 二次跳闸时，是在绝缘已经降低的不利条 件下进行的。
除此之外，也有“永久性故障”。
例如:由于线路倒杆，断线，绝缘子击穿 或损坏等引起的故障，在线路被断开以 后，它们仍然是存在的。这时，即使再 合上电源，由于故障依然存在，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。
由于送电线路上的故障具有以上的 性质，因此，在线路被断开以后再进行 一次合闸就有可能大大提高供电的可靠 性。为此在电力系统中广泛采用了当断 路器跳闸以后能够自动地将断路器重新 合闸的自动重合闸装置。
一、作用
单相故障占了70%以上，且大都是“瞬时性”故 障，在我国一般保证只重合一次，成功率在60%-90%
优之点间：。
1) 大大提高了供电的可靠性，减少了线路停电的 次数，特别是对单侧电源的单回线路尤为显著。
2) 在高压输电线路上采用重合闸，可以提高电力 系统并列运行的稳定性。

继电保护-第5章 自动重合闸

继电保护-第5章 自动重合闸

tQF2
tu
tARD
QF1跳开
QF2跳开
QF1重合
先跳闸一侧的重合闸时限：tARD＝tpr.2＋tQF2－tpr.1－tQF1＋tu
5.2.4 自动重合闸与继电保护的配合
为了尽量利用重合闸所提供的条件以加速切除故障，继电保护 与之配合时，采用以下两种方式：
重合闸前加速保护 重合闸后加速保护
1、重合闸前加速保护（前加速）
（2）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而 跳闸后，自动重合闸 。
（4）自动重合闸后应能自动或手动复归，准备好下一次动作。
（5）自动重合闸装置的合闸时间应能整定，并能与继电保护 相配合，加速故障的切除。
（6）双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电 源间的同步问题。
KU1——无电压检定继电器；KU2——同步检定继电器； KRC——自动重合闸继电器
&
KU2
U-U
KRC
&
U< KU1
KRC
A
B
线路发生故障：两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的 一侧（B侧）重合闸首先动作，使断路器投入。
若B侧重合不成功：断路器再次跳闸。同步检定继电器不 动作，该侧重合闸不起动。
若B侧重合成功：线路有电压，A侧在检定同步之后，再 投入断路器，线路即恢复正常工作。
5.1.1 自动重合闸装置的作用：
（1）提高输电线路供电可靠性，减少线路停电的次数。
（2）在高压输电线路采用重合闸，可提高系统并列运行 的稳定性，提高线路的输送容量。
（3）对断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的 误跳闸，也能起到纠正的作用。
当重合于永久性故障上时，也会产生一些不利影响： （1）使系统再一次受到短路故障的冲击； （2）使断路器的工作条件变得更加恶劣。

2015第五章_自动重合闸

2015第五章_自动重合闸

在单相接地短路时，反 应非故障相电流突变量 的继电器不动作；
其它故障时，三个继电 器都动作。
由于单相重合闸具有以上特点，并在实践中证明 了它的优越性，因此，已在220kV～500kV的线路 上获得了广泛的应用。对于110kV的电力网，一般 不推荐这种重合闸方式，只在由单侧电源向重要 负荷供电的某些线路，以及根据系统运行需要装 设单相重合闸的某些重要线路上才考虑使用。
3. 动作的次数应符合预先的规定
不允许自动重合闸装置任意多次重合，其动作 的次数应符合预先的规定。 如一次重合闸就只能重合一次。当重合于永久 性故障而断路器再次跳闸后，就不应再重合。 在任何情况下，例如装置本身的元件损坏、继 电器拒动等，都不应使断路器错误的多次重合 到永久性故障上去。 因为如果重合闸多次重合于永久性故障，将使 系统多次遭受冲击，同时还可能损坏断路器， 从而扩大事故。
第5章
自动重合闸
本章讲述了自动重合闸的作用及基本要求
重点介绍了单侧电源、双侧电源自动重合闸装置的 工作原理，
同时讲述了重合闸装置与继电保护的配合及提高供 电可靠性的措施，
最后介绍了综合重合闸的原理与750kV及以上特高 压输电线路上重合闸的应用。
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
5.1.1 自动重合闸的作用
3. 重合闸时间的整定原则
（1） 单侧电源线路重合闸
M 1
2 N
k
故障点电弧熄灭及周围介质绝缘强度的恢复时间t u； 断路器（触头恢复绝缘强度及灭弧室充满油）及操作 机构复原准备好再次动作的时间。 若由保护起动重合闸，还应加上保护动作时间。
（2） 双侧电源线路重合闸
按最不利情况：本侧保护先跳，对侧保护后跳来考虑，
5.2 单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸

第5章 自动重合闸

第5章 自动重合闸

5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
5.3.2单相自动重合闸的特点
2、动作时限的选择 满足：故障点灭弧和周围介质去游离时间，大于断路器及其操作 机构复归原状准备好再次动作的时间。
此外考虑： （1）两侧不同时限切除故障的可能性； （2）潜供电流对灭弧所产生的影响，图5.13（P161) 根据实测确定灭弧时间，我国电力系统220KV 的线路上为0.6s以 上。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
2、双侧电源线路重合闸的主要方式
（2）非同期自动重合闸
当重合闸时间不够快，两侧电势功角摆开较快，但冲击电流未超 过规定值，可采用非同期自动重合闸。 （3）检同期自动重合闸 当必须满足同期条件才能重合闸时，需要采用检同期自动重合闸。 具体方法： 1）系统有3个及3个以上联系线路，可以不检同步重合闸；
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
（3）检同期自动重合闸
方法：
2）双回线路，检查另一线路有电流时，可以重合(见图5.2）；
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
3）必须检定同步的重合，其步骤：一侧先检无压合闸，另一侧再 同步合闸（图5.3所示） 3、具有同步检定和无电压检定的重合闸 缺陷：检查线 路无压合闸的 一侧，若正常 时误跳，这时 由于对侧并未 动作，线路上 有电压，因而 不能实现重合。

在220KV-500KV 的线路上获得了广泛的应用。110KV不推荐使用 。
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
5.3.3 输电线路自适应单相重合闸的概念
能自动识别故障的性质，在永久故障时不重合的重合
闸称之为自适应重合闸。 参考文献【3】
5.4 高压输电线路的综合重合闸简介

在线路上设计自动重合闸装置时，将单相重合闸和三相重合闸综 合在一起，当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式工作； 当发生相间短路时，采用三相重合闸方式工作。综合考虑这两种 重合闸方式的装置称为综合重合闸装置。

第五章 输电线路的自动重合闸

第五章 输电线路的自动重合闸

第五节 自动重合闸与继电保护 的配合

在电力系统中，自动重合闸与继电保护配 合的方式有两种，即自动重合闸前加速保 护动作和自动重合闸后加速保护动作。
A
1QF
ARD
k1 B
2QF
k2
C
3QF
k3
D重合闸前加速保护动作来自原理图前加速(一般用于具有几段串联的辐射形线路中， 自动重合闸装置仅装设在靠近电源的一段线路上， 当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无 选择性地瞬时动作跳闸，而后借助自动重合闸来 纠正这种非选择性动作。）的优点是，能快速切 除瞬时性故障，使瞬时性故障来不及发展成为永 久性故障，而且使用的设备少，只需一套ARD自 动重合闸装置；其缺点是，重合于永久性故障时， 再次切除故障的时间会延长，装有重合闸线路的 断路器的动作次数较多，而且若此断路器的重合 闸拒动，就会扩大停电范围，甚至在最后一级线 路上发生故障，也可能造成全网络停电。 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， 保护母线电压。





常用的选相元件有以下几种： 1.相电流选相元件 2.相电压选相元件 3.阻抗选相元件 4.反映二相电流差的突变量选相元件。这种选相 元件是利用短路时，电气量发生突变这一特点构 成的。近年来，在超高压网络中被推荐作为综合 重合闸装置的选相元件。微机型成套线路保护装 置中均采用具有此类原理的选相元件。这种选相 元件要求在线路的三相上各装设一个反映电流突 变量的电流继电器。
2.基本功能和原理 (1) 起动方式 自动重合闸装置是高压线路的自动装置。其起动方式有两种，即保护起动和不对应 起动。 当线路故障，保护动作跳闸的同时，起动重合闸装置，重合闸起动后，待开关跳闸 后，经一个延时，发出合闸脉冲。这种起动方式为保护起动。在线路正常运行时， 如发生开关偷跳，装置可以根据合闸手把与开关的位置不对应状态，起动重合闸， 发出合闸脉冲，这种方式为不对应起动。 (2) 重合次数 根据我国电力系统的运行习惯和要求，重合闸装置一般只重合一次。为此，在装 置中设置一个充电电容，这个电容在开关合闸、正常运行时充电，充电时间为15～ 20S，只能提供一次合闸的能量。当开关在分闸位置时，用开关的常闭辅助接点，将 电容放电，使电容不能充电。线路发生永久性故障，重合后再次跳闸，充电电容要 等15～20S后才能再次发合闸脉冲，况且开关一旦跳闸，其常闭接点已将电容放电 回路接通，不会再充电，因此，能够保证只重合一次。

继电保护原理第五自动重合闸

继电保护原理第五自动重合闸
1kV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上， 只要装有断路器，一般应装设ARC。
2、自动重合闸概念 自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入 的一种自动装置，简称ARC（旧称ZCH） 。
瞬时性故障 ☞ 重合成功 永久性故障 ☞ 重合不成功
3、自动重合闸的作用： （1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，提高供电的可靠性。 输电线路80%~90%为瞬时性故障；
（5）动作的次数应符合预先的规定。 如一次重合闸就只能重合一次；当重合于永久性故障而
断路器再次跳闸后，就不应再重合。 （6）动作后应能自动复归，为下一次动作做好准备； （7）重合闸时间应能整定，并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，
加速故障地切除。
（8）当断路器处于不正常状态时(如操动机构中使用的气压、 液压异常等)，应将ARC装置闭锁。
（2）非同期重合闸方式： 就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系 统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止保护误动）。 （3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式 在没有其他旁路联系的双回线路上，当不能采用非同步合闸 时，可采用检定另一回线路上有无电流的重合闸。
采用这种重 合方式的优 点是因为电 流检定比同 步检定简单。
3. 综合重合闸 单相重合闸和三相重合闸综合到一起，发生单相接地故障时， 采用单相重合闸方式工作；当发生相间短路时，采用三相重合 闸方式工作。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合 闸装置。
对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式，要结合系统的 稳定性分析选取，一般遵循下列原则： (1) 没有特殊要求的单电源线路，采用一般的三相重合闸； (2) 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应选用 三相重合闸； (3) 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不能满足稳 定性要求而出现大面积停电或重要用户停电者，应当选用单相 重合闸和综合重合闸。

第5章 自动重合闸

第5章 自动重合闸

5.1.2对自动重合闸装臵的基本要求
4、动作后自动复归 自动重合闸装臵动作后应能自动复归，准备好下次再动作。 对于10kV及以下电压级别的线路，如无人值班时也可采用 手动复归方式。 5、用不对应原则启动 一般自动重合闸可采用控制开关位臵与断路器位臵不对应原 则启动重合闸装臵，对综合自动重合闸，宜采用不对应原 则和保护同时启动。 6、与继电保护相配合 自动重合闸能与继电保护相配合，在重合闸前或重合闸后加 速继电保护动作，以便更好地与继电保护装臵相配合，加 速故障切除时间，提高供电的可靠性。
5.1.1自动重合闸的作用
电力系统的故障中，输电线路的故障占绝大部分，大都 是“暂时性”的故障 ，在线路被继电保护迅速动作控制断路 器，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的 供电。自动重合闸成功率（60%-90%)。此外，还有“永久性 故障”， “永久性故障”在线路被断开之后，它们仍然是存 在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。 因此，在电力系统中采用了自动重合闸装臵（AAR）， 即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后， 能够自动控制断路器重新合闸的一种装臵。
障也可采用自动重合闸装置。 • 根据自动重合闸运行的经验可知，线路自动重合闸的配置和选择应根
据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。一般选择自动
重合闸类型可按下述条件进行。
2、自动重闸的配置原则
1）110kV及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装臵； 2）220kV、110kV及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳 定和运行要求时可采用三相自动重合闸装臵。 3）220kV线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求 时，采用综合重合闸装臵； 4）330～500kV线路,一般情况下应装设综合重合闸装臵； 5）在带有分支的线路上使用单相重合闸时，分支线侧是否采用单相重合闸， 应根据有无分支电源，以及电源大小和负荷大小确定； 6）双电源220kV及以上电压等级的单回路联络线，适合采用单相重合闸； 主要的110kV双电源回路联络线，采用单相重合闸对电网安全运行效果 显著时，可采用单相重合闸。

第五章自动重合闸

第五章自动重合闸

同步检定和无电压检定重合闸的配置
▪重
5.2.3 重合闸时限的整定原则
▪ 现代电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是瞬 时性质还是永久性质的，对于瞬时性故障，必须等 待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后才有可能重 合成功。
▪ 按以上原则确定的最小时间，称为最小重合闸时间。 ▪ 实际使用的重合闸时间必须大于这个时间，根据重
• 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路， 都应当选用三相重合闸。
• 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不 能满足稳定要求，会出现大面积停电或重要用户 停电，应当选用单相或综合重合闸。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
5.2.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 ▪ 三相一次重合闸的跳、合闸方式：
第五章自动重合闸
自动重合闸的作用 “瞬时性”与“永久性”故障
▪ 瞬时性故障：
• 被继电保护断开后故障自行消失，若此时把断开的线路 断路器再合上，就能够恢复正常的供电。
• 由雷电引起的绝缘子表面闪络，大风引起的碰线，通过 鸟类以及树枝等物掉落在导线上引起的短路等
▪ 永久性故障：
• 被断开以后依然存在的故障 • 线路倒杆，断线，绝缘子击穿或损坏等引起的故障
▪ 变压器内部故障多数是永久性故障，因此，变压器 的瓦斯保护和差动保护动作后不重合，仅当后备保 护动作时起动重合闸。
自动重合闸的分类
线路重合闸的方式选择
▪ 对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方 式，要结合系统的稳定性分析，选取对系统 稳定最有利的重合方式。一般说来，有
• 对于没有特殊要求的单电源线路，一般采用三相 重合闸。
▪ 当线路发生故障，两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压一侧的重合闸 首先动作，使断路器投入。如果重合不成功，则断路器再次跳闸。此时， 由于线路另一侧没有电压，同步检定继电器不动作，因此，该侧重合闸 根本不起动。如果重合成功，则另一侧在检定同步之后，再投入断路器， 线路即恢复正常工作。

05自动重合闸习题答案

05自动重合闸习题答案

第五章输电线路得自动重合闸习题答案1、输电线路装设自动重合闸得作用，对自动重合闸装置有哪些基本要求？作用：(1)提髙输电线路供电可靠性，减少因瞬时性故障停电造成得损失。

(2 )对于双端供电得髙压输电线路，可提髙系统并列运行得稳泄性，从而提髙线路得输送容量。

(3)可以纠正由于断路器本身机构不良，或继电保护误动作而引起得误跳闸。

基本要求(1) A RD宜采用控制开关SA位巻与断路器QF位垃不对应得起动方式。

(2)ARD动作应迅速。

(3)ARD得动作次数应符合预先得规泄.⑷A RD应能在重合闸动作后或动作前，加速保护得动作。

(5)A R D动作后，应自动复归，准备好再次动作。

(6)手动跳闸时不应重合。

(7)手动合闸于故障线路时,保护动作使断路器跳闸后，不应重合.(8) A RD可自动闭锁。

当断路器处于不正常状态(如气压或液压低)不能实现自动重合闸时，或自动按频率减负荷装置(AFL)与母差保护(BB)动作不允许自动重合闸时，应将AR D闭锁.2、试说明图5-1所示重合闸装宜接线，当线路发生永久性故障时，只重合一次。

ARD第一次使QF重合后，保护将再次动作使QF第二次跳闸，ARD再次起动，KT励磁，经I KT后，由于C充电时间(t P2+tvT +t KT)短，小于15〜25s, C来不及充电到U K”，KM不动作，因此QF 不能再次重合。

3、图5—1所示得重合闸装宜中，1)为什么KM要带自保持,2)就是如何防止断路器“跳跃”得?为什么？1)由于C对KM电压线圈放电只就是短时起动，不能保证合闸过程KM 一直处在动作状态, 于就是通过自保持电流线圈使K 21在合闸过程中一直处于动作状态,从而使断路器可靠合闸：2)当保护第二次动作,KCF动作,KCF 1闭合，如果KM触点粘住而不能返回，则KCF电压线圈得到自保持，KCF2 一直断开，切断了KMC得合闸回路，当QF第二次跳闸时，防止了QF第二次合闸。

4、对于图5 —1所示重合闸装置接线,1)电容C绝缘电阻下降严重，已经降至数值以下，运行中有什么现象发生?为什么?2）有人更换电阻时，误将3.4M换成3、4K ,运行中有什么现象发生？为什么？1 ）运行中将发生C不能正常充电，不能实现重合闸.因为C得充电回路主要就是C与R4串联，C绝缘电阻已经降至数值以下时，最终C分到得电压不到电源电压得一半,当重合闸启动时，C两端得电压不能使KM动作，显然不能实现重合闸。

电力系统继电保护第二版答案参考之输电线路的自动重合闸

电力系统继电保护第二版答案参考之输电线路的自动重合闸

第五章输电线路的自动重合闸5-1电力系统的输配电线路上为什么要装置自动重合闸装置？对自动重合闸装置有哪些基本要求？答：电力系统的故障中，输电线路尤其是架空线路的故障占绝大多数，而绝大多数的故障是暂时性故障，因此可以在输配电线路上装置自动重合闸。

对自动重合闸装置的基本要求：1手动跳闸时不应重合2手动合闸于故障线路时自动重合闸不重合3用不对应原则启动4动作迅速5不允许任意多次重合6动作后应能自动复归7能与继电保护动作配合5-2重合闸的类型有哪些？它们一般适用于什么网络？答：重合闸的类型有：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸三种。

三相重合闸适用于110kV及以下的网络，单相重合闸适用于220kV-500kV的网络，综合重合闸适用于330-500kV及以上的网络。

5-3单相重合闸中选相元件的作用和类型是什么？目前高压网络中常用的选相元件是哪一种？为什么？答：单相重合闸中选相元件的作用是单相故障时选出故障相。

其类型有相电流选相元件、相电压选相元、阻抗选相元件和反应两相电流差的突变量选相元件。

目前高压网络中常用的选相元件是电流突变量选相元件。

因为其它的选相元件都有限制范围。

如：相电流选相元件中的过电流继电器的启动电流是按照躲过线路最大负荷电流和单相接地非故障相电流整定的。

适用于装在线路的电源端且短路电流较大的线路上才能使用。

对于长距离重负荷，短路电流小的线路上不能采用。

相电压选相元件中的低电压继电器的启动电压是按照躲正常运行和非全相运行时母线可能出现的最低电压整定的。

适用于装在小电源侧或单电源受电侧（这一侧的电流选相元件不满足选择性和灵敏性）或很短的线路上（需检验灵敏性）。

阻抗选相元件是在每相上都装带补偿电流的 0接线的阻抗元件，可以明确选择故障相，但在单相带过渡电阻接地短路时，由于接地电阻及对侧零序电流的助增作用，线路两侧的阻抗选相元件可能出现相继动作现象，当发生两相接地故障时，也有两个选相元件可能会相继动作。

自动重合闸

自动重合闸

（2）双侧电源均可靠断开，断路器的遮断能力恢复，
故障点绝缘强度恢复。 2、双侧电源送电线路重合闸的主要方式 （1） 快速自动重合闸； 指保护断开两侧断路器后在0.5~.6s内使之再次重合。
（2） 非同期重合闸；
冲击电流不超过规定值。 （3）检同期的重合闸；的结构保证线路两侧系统不会失步； （2）在双回路上检查另一线有电流的重合方式；
规定：（1）检无压在前，检同期在后；
（2）定期交换两侧的功能； （3）检无压一侧必须并接检同期；检同期一侧绝对不允
许投入检同压（防止非同期合闸）。
5.2.4 自动重合闸与继电保护的配合
5.2.4.1 自动重合闸前加速 （1）重合闸前加速保护一般简称为“前加速”，即：保护第 一次切除故障时，瞬时零秒动作。 可能失去选择性 可快速切除瞬时性故障 （2）如遇永久性故障，自动重合闸后，保护按有选择性的时限 动作。 故障切除的时间可能较长。 （3）多用于单电源辐射式网络，仅在线路首端按照一套重合闸 装置。首端断路器工作条件差。
5.2.4.2 自动重合闸后加速 定义：重合闸后加速保护一般简称为“后加速”，即：当线路第 一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永 久性故障，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障。 （1）第一次切除故障时，可能有延迟，可保证选择性，不会扩 大停电范围。 （2）遇永久性故障，自动重合闸后，保护第二次切除故障，零 秒动作，仍可保证选择性。即：重合于永久性故障，第二次切 除故障时间短。 （3）每个断路器均装设一套重合闸装置，投资较大。
15~25s 保证有足够时间合上和再次跳开断路器。
手动跳闸闭锁： 手动跳开断路器，不启动自动重合闸 重合闸后加速保护跳闸回路：
重合闸与保护的配合。对于永久性故障，在保证选择性 的前提下，尽可能地加快故障的再次切除。

电力系统自动重合闸

电力系统自动重合闸

0.61 X d
IN
对于同步调相机I
0.84 Xd
IN
对电力变压器I
100 Uk %
I
N
IN 元件额定电流. X d 次暂态电抗标么值 X 暂态电抗标么值
X d 同步电抗标么值 Uk % 短路电压百分值
第五章 自动重合闸
1. 自动重合闸的作用、基本要求 2. 输电线路的线路三相一次自动重合闸 3. 高压输电线路的单相自动重合闸 4. 高压输电线路的综合重合闸简介
5.1 自动重合闸的作用及对它的基本要求
5.1.1 自动重合闸的作用
作用1
架空线路的短路故障，大多数是由雷击、鸟害、 树枝等引起的瞬时性故障。这种故障在继电保护 迅速动作跳开断路器后，因电弧熄灭，故障点绝 缘能迅速恢复。此时如果重新投入断路器，线路 可以恢复正常运行。这对用户的供电可靠性及系 统稳定都非常有利。一般地，输电线路的这种重 合闸的成功率达到70%～90%，所以，自动重合 闸装置被广泛采用。
使用快速自动重合闸需要满足一定的条件:
1)线路两侧都装有可以进行快速重合的断路器,如快速气 体断路器.
2)线路两侧都装有全线速动的保护,如纵联保护等.
3)重合瞬间输电线路出现的冲击电流对电力设备、电力 系统的冲击均在允许范围内.
输电线路出现的冲击电流周期分量可用下式估算:
I 2E sin Z 2
– 使断路器工作条件变得恶劣.
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
1.重合闸不应起动的情况： 1) 由值班人员手动或遥控跳开断路器时 ，重
合闸都不应起动； 2) 当手动合闸，由于线路存在故障而由继电
保护跳开断路器时，重合闸都不应起动。 3) 当断路器处于不正常工作状态时，应将重

继电保护第五章-重合闸

继电保护第五章-重合闸
t1
∆t
K2
t2
∆t t3l• 动步骤当线路发生故障时，保护有选择性地动作 切除故障；
然后自动重合闸，重合于永久性故障上， 发生第二次短路，此时不管第一次保护跳闸是 否带有延时，第二次一定无延时跳闸．
• 优点:
– 第一次跳闸是选择性的，不会扩大停电范围 – 永久性故障能在第二次瞬时切除，并仍有选择性. – 不受电网结构和负载限制,不会因ARC的失效产生
除上述要求外，还须按最不利情况考虑：本侧先跳， 对侧后跳。
t ARD = t pr ⋅ 2 + tQF ⋅ 2 − t pr ⋅1 − tQF ⋅1 + tu
t pr.2 t t pr.1 QF.1
tu
tQF.2
t ARD
0
断路器1跳开
断路器2跳开
t QF1重合
图 5－7 双侧电源线路重合闸动作时限配合的示意图
自动重合闸的作用：
（1）对瞬时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高 供电的可靠性；
（2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定 性，从而提高线路的输送容量；
（3）可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的 误跳闸；
（4）在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于 考虑重合闸的作用，即可以暂缓架设双回路线 路以节约投资。
电流选相
• 在每相上装设一个过电流继电器，其起动电流 按照大于最大负荷电流的原则进行整定、以保 证动作的选择性。
• 这种选相元件适于装设在电源端、且短路电流 比较大的情况，它是根据故障相短路电流增大 的原理而动作的。
低电压选相
• 用三个低电压继电器分别接于三相的相电压上， 低电压继电器是根据故障相电压降低的原理而动 作。
额外的消极作用． 。。

第5章自动重合闸

第5章自动重合闸

• 当采用单相重合闸时，如果发生相间短 路，则一般都跳三相断路器，且不进行 三相重合；如果因任何其它原因断开三 相断路器，则也不再进行重合。
• 对选相元件的基本要求为：单相接地时， 选相元件应可靠选出故障相；选相元件 的灵敏度和速动性应比保护的好；选相 元件一般不要求区分内外部故障，不要 求有方向性。
三条或三条以上紧密联系的线路 双回线检另一回线有电流的重合闸
原理：两侧断路器被保护跳开后，检无压侧先重合断 路器，接通一侧电源，另一侧检同步后重合。
※ 检无压侧与检同步侧工作方式应定时轮换。 重合不成功时，检无压侧断路器将两次切断短路电流。
※ 检无压侧应同时投入同步检定（防止QF、保护误跳）, 检同步侧不能同时投入无压检定。
M1
2N
k
利：1.瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；
2.提高并列运行稳定性、线路输送容量； 3.纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起的误跳闸；
弊：在重合到永久性故障后：
1.使系统再次遭受故障电流的冲击； 2.断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。
应用：≥1KV架空线路或混合线路，只要装断路器。
在双侧电源的送电线路上实现重合闸时，与单电 源线路上的三相自动重合闸相比还必须考虑如 下的特点：
（1）时间的配合。
（2）同期问题。当线路上发生故障跳闸以后， 线路两侧电源之间的电势角会摆开，有可能失 去同步。这时，后合闸一侧的断路器在进行重 合闸时，应考虑两侧电源是否同步，以及是否 允许非同步合闸的问题。
第三节 单相自动重合闸
• 所谓单相重合闸,就是指线路上发生单相 接地故障时，保护动作只断开故障相的 断路器，而未发生故障的其余两项仍可 继续运行，然后进行单相重合。若故障 为暂时性的，则重合闸后，便可恢复三 相供电；如果故障是永久性的，而系统 又不允许长期非全相运行，则重合后， 保护动作，使三相断路器跳闸，不再进 行重合。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。



在电力系统输电线路上，采用自动重合闸的作用可 归纳如下： 1 、可大大提高供电的可靠性，在线路上发生暂时 性故障时，迅速恢复供电，减少线路停电的次数， 这对单侧电源的单回线路尤为显著； 2 、在有双侧电源的高压输电线路上采用重合闸， 可以提高电力系统并列运行的稳定性； 3、在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于 考虑重合闸的作用，即可以暂缓架设双回线路，以 节约投资； 4、自动重合闸可以纠正因断路器本身机构不良或 继电保护误动作而引起的误跳闸。
1）工作过程： a、M侧QF如重合于永久性故障，就将连续两次切断短 路电流，所以工作条件比N侧恶劣，为此，通常两侧
都装设低电压继电器和同步检定继电器，利用连结片
定期切换其工作方式，以使两侧工作条件接近相同。
b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、 误碰跳闸机构等）使检无压侧（M侧）误跳闸时，因 线路上仍有电压，无法进行重合（缺陷），为此，
tu——故障点去游离时间； tz——断路器消弧室及传动机构准备好再次动作时间。
3、一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次。 4、执行元件：启动合闸回路和信号回路，还可与保 护配合，实现重合闸后加速保护。
2、自动重合闸的动作时间整定
• 单侧电源线路的三相重合闸要带有时限， 因为在断路器跳闸后，要使故障点的电弧 熄灭并使周围介质恢复绝缘强度是需要一 定时间的，必须在这个时间以后进行合闸 才有可能成功；在断路器动作跳闸后，其 触头周围绝缘强度的恢复以及消弧室重新 充满油需要一定的时间。
3. 综合重合闸 综合重合闸是将单相重合闸和三相重合闸 综合到一起，当发生单相接地故障时，采用 单相重合闸方式工作； 当发生相间短路时，采用三相重合闸方式工作。 综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合 闸装置。
根据重合闸控制断路器连续合闸次数的不同， 可将重合闸分为多次重合闸和一次重合闸。 多次重合闸一般使用在配电网中与分段器配合， 自动隔离故障区段，是配电自动化的重要组成部分。 而一次重合闸主要用于输电线路，以提高系统的稳定性。
在检定无压侧也同时投入同步检定继电器，使两者
的触点并联工作。这样，在上述情况下，同步检定 继电器工作，可将误跳闸的DL重新合闸。 2）在使用同步检定的一侧，绝对不允许同时投入无
压检定继电器。
（4）检查双回线另一回线电流的重合闸方式； （5）自动解列重合闸方式：
系统 1 P
3 d 2 非重要负荷
解列点 小电源
架空线路故障大都是“暂时性”的故障 ，在线路 被继电保护迅速动作控制断路器断开后 ，故障点的 绝缘水平可自行恢复，故障随即消失。此时，如果把 断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的供电。 定义：当断路器跳闸以后，能够自动的将断路器 重新合闸的自动重合闸装置。
• 暂时性故障：该类故障断电即逝；重合后可继续供电。 •
如雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，树枝落在导线上引起的 短路，大风时的短时碰线，通过鸟类的身体放电等 ）
• 此外，也有“永久性故障”。 • 永久性故障：在线路被断开之后，该类故障仍然是存在 的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。
• 如线路倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏引起的故障，断路器跳 闸后故障依然存在，即使再合上电源，断路器也会再次跳闸。如此， 则对电力系统的运行造成一定的不利影响。
一、单侧电源线路的三相一次重合闸： 当线路上故障（单相接地短路、相间短 路）——>保护动作跳开三相——>重合闸起
动——>合三相：故障是瞬时性的，重合成功；
故障是永久性的，保护再次跳开三相，不再重
合。
断路器由合闸位置变为 预定的延时 保证不出现 闭锁 跳闸位置时，启动。 多次重合
永久性故障：加快 故障的再次切除
二、 自动重合闸的类型 采用重合闸的目的有两点： 一、是保证并列运行系统的稳定性； 二、是尽快恢复瞬时故障元件的供电，从而自动 恢复整个系统的正常运行。 按照自动重合闸装置作用于断路器的方式可分 为以下三种类型。 1. 三相重合闸 三相重合闸是指不论线路上发 生的是单相短路还是相间短路，继电保护装置动 作后均使断路器三相同时断开， 然后重合闸再将断路器三相同时投入的方式。
在双侧电源的送电线路上实现重合闸时，与单电源 线路上的三相自动重合闸相比还必须考虑如下的 特点： （1）时间的配合。 （2）同期问题。当线路上发生故障跳闸以后，线路 两侧电源之间的电势角会摆开，有可能失去同步。 这时，后合闸一侧的断路器在进行重合闸时，应 考虑两侧电源是否同步，以及是否允许非同步合 闸的问题。
组成：起动元件、延时元件、一次合闸脉冲元件 和执行元件四部分。
重合闸 起动 KT 一次合闸 脉冲元件 与 控制开关KK 执行元件
1、起动元件：当QF跳闸之后，使延时元件起动。
起动方式： （2）保护装置起动。
（1）控制开关KK位置与QF位置不对应（优先采用）；
2、延时元件：
t ARD tu tz
原则上越短越好，但应力争重合成功，保证： 故障点电弧熄灭、绝缘恢复； 断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新 充满油，准备好重合于永久性故障时能再次跳 闸
• • • • • •
tact=tt+tre+trel-tn tact——重合闸动作时间，约1s左右； tt——断路器固有跳闸时间； tre——消弧及去游离时间； trel——裕度时间，0.1~0.15s tn——断路器合闸时间
二 双侧电源线路的三相一次重合闸 • 1、 双侧电源线路重合闸的特殊问题
（1）当线路上发生故障时，两侧的保护装置可能以不同 的时限动作于跳闸，例如一侧为第I段动作，而另一侧为第II 段动作，此时为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复， 以使重合闸有可能成功，线路两侧的重合闸必须保证在两侧 的断路器都跳闸以后，再进行重合；——时间配合 tactt=t’act，max+t’t+tre+trel-tn tact——近故障侧重合闸动作时间； t’act，max——远故障侧保护动作时间最大值； t’t——远故障侧断路器跳闸时间； tn——近故障侧断路器合闸时间； tre——消弧及去游离时间；trel——裕度时间，0.1~0.15s
三相重合闸：不论在输、配线上发生单相短路 还是相间短路时，继电保护装置均将线路三相 断路器同时断开，然后启动自动重合闸同时合 三相断路器的方式。若故障为暂时性故障，则 重合闸成功；否则保护再次动作，跳三相断路 器。这时，重合闸是否再重合要视情况而定。 目前，一般只允许重合闸动作一次，称为三相 一次自动重合闸装置。特殊情况下，可采用三 相二次自动重合闸装置。 三相重合闸结构相对比较简单，保护出口可直接 动作控制断路器，保护之间互为后备的性能较 好。
• （2）当线路上发生故障跳闸以后，常
常存在着重合闸时两侧电源是否同步， 以及是否允许非同步合闸的问题。 — —同期配合
2、双侧电源线路三相一次重合闸方式：
（1）三相快速自动重合方式： 当线路上发生故障时，继电保护瞬时动作于QF跳 闸，而后进行自动重合闸的方式。其特点是速度快。
快速重合闸须具备的条件：
对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式， 要结合系统的稳定性分析，选取对系统稳定最有 利的重合方式。一般遵循下列原则： (1) 一般没有特殊要求的单电源线路，宜采用一 般的三相重合闸。 (2) 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线 路，都应选用三相重合闸。 (3) 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合 闸不能满足稳定性要求而出现大面积停电或重要 用户停电者，应当选用单相重合闸或综合重合闸 。
a、线路两侧均装有全线瞬时动作的保护；
b、有快速动作的QF，如快速空气断路器；
c、冲击电流<允许值。
（2）非同期重合闸方式：当线路两侧断路器跳闸后， 冲击电流均未超过系统中各元件的允许值时，即不管 线路两侧电源是否同步，都将自动合上两侧断路器，
并等待系统自动拉入同步。
采用非同期合闸的条件： （1）在两侧断路器非同期重新合闸瞬间，输电线路
当前一般只允许重合闸动作一次，故称为三相一 次自动重合闸装置。
2. 单相重合闸 在110 kV及以上电力系统中，由于架空线路的 线间距离大，相间故障的机会很少，而绝大多数 是单相接地故障。 因此在发生单相接地故障时，只把故障相断开 ，然后再进行单相重合，而未发生故障的两相仍 然继续运行，这样就能够大大提高供电的可靠性 和系统并列运行的稳定性，这种重合闸方式称为 单相重合闸。 如果是永久性故障，单相重合不成功，且系统 又不允许非全相长期运行，则重合后，保护动作 使三相断路器跳闸不再进行重合。
•
因此，在电力系统中采用了自动重合闸装置，即是 当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后， 能够自动控制断路器重新合上的一种装置。
•
当输电线路发生故障时，自动重合闸装置本 身并不能判断故障是暂时性的还是永久性的，因 此，在重合之后，可能成功(恢复供电)，也可能 不成功。重合成功的次数与总动作次数之比称为 重合闸的成功率。 • 根据运行资料统计，输电线路自动重合闸的成 功率，在60%～90%。 • 在微机保护中重合闸装置应用自适应原理可 在重合之前先判断是瞬时性故障还是永久性故障， 然后再决定是否重合，这样可大大提高重合闸的 成功率。
• 采用自动重合闸后，当重合于永久性故障时，也将带来一 些不利影响，例如：
• (1) 电力系统将再次受到短路电流的冲击， 对超高压系统还可能降低并列运行的稳定 性，可能引起系统振荡。 (2) 使断路器的工作条件更加恶劣，因在短 时间内连续两次切断短路电流。
这种情况对于油断路器必须予以考虑， 因为第一次跳闸时，由于电弧的作用，已 使绝缘介质的绝缘强度降低，在重合后第 二次跳闸时，是在绝缘强度已经降低的不 利条件下进行的。 因此，油断路器在采用了重合闸以后，其 遮断容量也要不同程度的降低(一般降低到 80%左右)。
上出现的冲击电流，不能超过电力系各元件的冲击