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继电保护讲解第五章-自动重合闸

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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。

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。

电力系统继电保护-5 自动重合闸

电力系统继电保护-5 自动重合闸
• （2）非同期重合闸——当快速重合闸的重合时间不够快 ，或者系统的功角摆开比 较快，两侧断路器合闸时系 统已经失步，合闸后期待系统自动拉入同步，此时系统中 各电力元件都将受到冲击电流的影响，当冲击电流不超过 式（5－2）－（5－6）规定值时，可以采用非同期重合 闸方式，否则不允许采用非同期重合方式。 • （3）检查同步的自动重合闸——当必须满足同期条件才 能合闸时，需要使用检同期重合闸。因为实现检同期比较 复杂，根据发电厂送出线或输电断面上的输电线电流间相 互关系，有时采用简单的检测系统是否同步的方法。
5.1.1 自动重合闸的作用
（33kv线 路故障图）
采用重合闸的技术经济效果： 1. 大大提高供电的可靠性，减小线路的停 电次数，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，还可以 提高电力系统并列运行的稳定性，从而 提高传输容量； 3. 对断路器本身由于机构不良或继电保护 误动作而引起的误跳闸，也能起纠正的 作用。
5.2.2 双测电源线路的检同期三相一次自动重合闸
• 解决方法如图5-4所示。在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继 电器，两者经“或门”并联工作。此时如遇有上述情况，则同步检定 继电器就能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的继电器重 新投入。但是，在使用同步检定的另一侧，其无电压检定是绝对不允 许同时投入的。
重合于永久性故障上时的不利的影响： 1.电力系统再次受到故障的冲击，对超高压系统还可能降低并列运 行的稳定性； 2.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。 对于重合闸的经济效益，应该用无重合闸时，因停电而造成的国民 经济损失来衡量。
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
（图5-4：采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系）

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5章 自动重合闸

第5章 自动重合闸

重合闸 起动
t ZCH
一次合闸 脉冲元件
(放电)
与 执行元件
控制开关KK
（3）一次合闸脉冲元件 保证重合闸装置只重合一次 控制开关KK对一次合闸脉冲元件放电的作用 是为了防止手动跳闸和手动合闸时重合闸进行重合
重合闸 起动
t ZCH
一次合闸 脉冲元件
(放电)
与 执行元件
控制开关KK
（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。
进行自动重合。
使用条件 • 线路两侧均装有全线瞬时动作的保护 • 有快速动作的断路器，如快速空气断路器 • 冲击电流未超过允许值
冲击电流周期分量的估算
2E I sin Z 2
当非同步重合闸时，冲击电流周期分量不应超过下表数值 机组类型 汽轮发电机 水轮发电机 有阻尼回路 允许值 0.65IN/X”d 0.6IN/X”d
适用范围：35kV以下由发电厂或重要变电站引出 的直配线路上。
2.重合闸后加速保护
ARD 1
QF1
k
ARD 2
QF2
ARD 3
QF3
ARD 4
QF4
优点： 第一次跳闸时有选择性的； 永久性故障能快速切除，有利于系统并联 运行的稳定性； 使用中不受网络结构和负荷条件的限制。
2.重合闸后加速保护
无阻尼回路
0.65IN/X’d
0.84IN/X”d IN/XT
同步调相机 电力变压器
（2）非同期重合闸
不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的 方式 使用条件：冲击电流未超过允许值 继电保护要考虑系统振荡对它的影响，并 采取必要的措施
（3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式

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。

第5章 自动重合闸

第5章 自动重合闸
Ish<允许值 同步检定和无电压检定）
检同期重合闸 （不检同步、检另一回线有无电流、
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。
4. 优点：
（1）连续供电，提高供电可靠性； （2）提高并列运行的稳定性。 缺点：
潜供电流
（1）需按相操作的断路器； （2）选相元件，接线复杂； （3）非全相运行时, 有些保护误动, 使得整定和调试复杂。
八、综合重合闸
单相重合闸和三相重合闸综合在一起－综合重合闸。
K(1) －> 跳单相 －> 合单相。（单重方式）
Байду номын сангаас
六、自动重合闸与继电保护的配合
1．重合闸前加速保护
任何一段线路发生故障时，第一次都由保护3无时限切除故障。
断路器断开后起动重合闸: 若重合于瞬时故障，迅速恢复供电，重合闸纠正了无选择性。
若重合于永久故障，第二次按 t3 选择性跳闸。
为了使无选择性的动作范围不致 过长, 保护3的起动电流应躲过相 邻变压器低压侧短路。
• • • • •
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。

电力系统继电保护——5自动重合闸

电力系统继电保护——5自动重合闸

同步检定继电器
U
U
U
U 2U sin

2
U 合闸时的冲击电流增加

O
一般来说， =20~40时合闸 取U set 0.5U N
4. 重合闸动作时限的整定原则
① 单侧电源线路的三相重合闸
为了使电动机负荷尽快恢复正常，在争取重合成 功的前提下，动作时限越短越好
• 故障点要消失：故障点电弧熄灭，绝缘强度恢复
电力系统继电保护原理
主讲教师：范春菊
5 自动重合闸
5.1 自动重合闸的作用和基本要求 5.2 输电线的三相一次自动重合闸 5.3 重合闸与保护的配合 5.4 高压输电线的单相自动重合闸
5.5 高压输电线的综合重合闸简介
5.6 微机保护中的重合闸逻辑举例
5.1 自动重合闸的作用和基本要求
1. 1 电力系统中的故障分类，自动重合闸的定义 瞬时性故障：架空线路故障大都是“瞬时性”的
&
HQJ
去合闸
动作时限
XJ 1s
去发信
JSJ
控开为1
展宽1秒
加速保护
单侧电源线路的ZCH方式的选择原则
一般选择三相一次重合闸 无人值班的变电站，单回线供电线路，则采用三 相二次重合闸可以提高10%的重合闸成功率 送电给重要用户，又无备用线路时，也可以采用 三相二次重合闸
2. 双侧电源线路的三湘一次重合闸 双侧电源情况下，自动重合闸的特点及要求：
1. 重合闸前加速保护 定义：k1点故障时，保护3瞬时无选择动作如果重 合于瞬时性故障，系统恢复运行；如果重合于永久性 故障，保护1-3再按照原有的选择性动作。 为了减少无选择性动作范围，规定变压器低压侧短路 (即k2点)时，保护3不应动作

继电保护之重合闸详解

继电保护之重合闸详解

继电保护之重合闸详解继电保护是电力系统中不可或缺的一部分，它可以保护电力设备和人员的安全。

其中，重合闸作为一种常见的继电保护方式，具有非常重要的作用。

本文将从什么是重合闸、重合闸的作用和分类、重合闸的工作原理和应用场景等方面进行详细介绍。

什么是重合闸重合闸，即接通断开后再次合上电路的过程，也称为合闸再生。

它是继电保护的一种重要手段，旨在防止瞬时故障后电力系统任一设备发生排除或影响电力系统安全稳定运行的后果。

重合闸的作用和分类作用重合闸的主要作用有以下几个方面：1.恢复正常供电：当电力系统发生故障时，需要进行排除故障并恢复正常供电。

这时候，重合闸可以帮助电力系统更快地恢复供电，减少停电时间。

2.防止系统运行不稳定：当电力系统发生故障后，如果不及时恢复供电并通断设备，会导致其他设备运行不稳定，甚至引起系统崩溃。

重合闸可以有效地避免这种情况的发生。

3.保护设备和人员安全：电力系统发生故障后，重合闸可以有效地避免设备和人员出现意外损伤或伤亡的情况。

分类根据重合闸的种类和方式，可以将其分为以下几类：依照种类1.手动重合闸：需要人工操作才能实现。

2.自动重合闸：在电力系统发生故障后，继电保护装置会自动进行重合闸操作。

自动重合闸可以有效地保护电力系统和人员安全。

依照方式1.一次性重合闸：重合闸一次之后，对于同一故障的再次出现不再进行重合闸操作。

2.多次重合闸：重合闸可以进行多次。

重合闸的工作原理重合闸的工作原理可以概括为以下三个步骤：1.继电保护检测故障：当电力系统发生故障时，继电保护会立即检测到故障的位置和类型。

2.发送操作信号：继电保护对于故障的类型和位置进行分析，然后发送操作信号给操作机构或自动装置。

3.执行操作：操作机构或自动装置按照操作信号进行操作，完成重合闸。

重合闸的应用场景重合闸通常应用于以下几个场景：1.短路故障后的恢复：当电力系统发生短路故障后，需要进行排除故障和恢复供电。

重合闸可以快速地进行恢复供电，避免过长的停电时间。

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。
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自动重合闸的作用: 自动重合闸的作用:
(1)对暂时性故障,可迅速恢复供电,从而能提高 对暂时性故障,可迅速恢复供电, 供电的可靠性; 供电的可靠性; 对两侧电源线路, (2)对两侧电源线路,可提高系统并列运行的稳定 从而提高线路的输送容量; 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; 误跳闸; 在电网的设计与建设过程中, (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 考虑重合闸的作用, 路以节约投资. 路以节约投资. 因此,1KV及以上的架空线或电缆与架空线路的混 因此,1KV及以上的架空线或电缆与架空线路的混 合线路中有断路器时,应设自动重合闸. 合线路中有断路器时,应设自动重合闸.
电力系统继电保护原理
西南交通大学电气工程学院
第五章 自动重合闸
自动重合闸在电力系统中的作用
自动重合闸( 自动重合闸(ZCH)装置是将因故障跳开后的断 )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. 路器按需要自动投入的一种自动装置. 运行经验表明,架空线路的故障主要是"瞬时性" 运行经验表明,架空线路的故障主要是"瞬时性" 的,如: 雷电引起的绝缘子表面闪络; 雷电引起的绝缘子表面闪络; 大风引起碰线; 大风引起碰线; 鸟类以及树枝等物落上导线上引起的短路. 鸟类以及树枝等物落上导线上引起的短路. 此时,继电保护迅速断开后,电弧即行熄灭,故 此时,继电保护迅速断开后,电弧即行熄灭, 障点的绝缘强度重新恢复.如果把断路器再合上, 障点的绝缘强度重新恢复.如果把断路器再合上,就 能够恢复正常的供电. 能够恢复正常的供电.
> tu + tz
重合闸 起动
tZCH
一次合闸 脉冲元件
(放电) 放电)
HQJ & XJ 0.1s
控制 开关KK
JSJ
一次合闸脉冲元件:保证重合闸装置只重合一次; 一次合闸脉冲元件:保证重合闸装置只重合一次 执行元件:启动合闸回路和信号回路, 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. 保护配合,实现重合闸后加速保护. 其中, 其中,一次合闸脉冲元件及控制开关闭锁回 路等组成和保护相配合的后记忆元件的接线. 路等组成和保护相配合的后记忆元件的接线.
R1
R2 R3 D1 R4 T1 C2 D2 ② KK
R5
R7
R8 D3 R9 R10
去 后 记 忆 元 件
+E HQJ R11 XJ
XJ HQJ
① C3 W2 T2 R6 D4
W1 C1
DL1
T3 0V
5,手动合闸: ,手动合闸: DL1闭合,T1截止;C3开始充电,经15~25 时间 3充满电,如线 闭合, 截止; 开始充电, 15~25s时间 充满电, 时间C 路上有故障→ 闭合后随即保护动作 闭合后随即保护动作, 跳闸 跳闸; 路上有故障→DL闭合后随即保护动作,DL跳闸; 由于C 充电时间不够,不足以使W 被击穿, 不会截止 截止→与重合 由于 3充电时间不够,不足以使W2被击穿,T2不会截止 与重合 于永久性故障相似. 于永久性故障相似.
对自动重合闸装置的基本要求
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, 后加速继电保护的动作,以便更好地和继电保护相 配合,加速故障的切除; 配合,加速故障的切除; 在双侧电源的线路上实现重合闸时, 在双侧电源的线路上实现重合闸时,重合闸应满 足同期合闸条件; 足同期合闸条件; 当DL处于不正常工作状态(机构中,气压,液压 DL处于不正常工作状态(机构中,气压, 处于不正常工作状态 降压等)而不允许实现重合闸时, 降压等)而不允许实现重合闸时,应将自动重合 闸装置闭锁. 闸装置闭锁.
6,"后记忆元件"动作分析: 后记忆元件"动作分析: 正常情况下,由于 导通→经 正常情况下,由于T2导通 经 D3,R9输出为 电压 输出为0V电压 电压→T4截止 截止→T5 供给基流而导通→③ 由R14供给基流而导通 ③点电位 为+E,④点约为 ,C5充电为电 , 点约为0V, 源电压E 不动作; 源电压 →JSJ不动作; 不动作
控制 开关KK 开关
JSJ
重合闸 起动
tZCH
一次合闸 脉冲元件
(放电) 放电)
HQJ & XJ 0.1s
控制 开关KK
JSJ
起动元件:当断路器跳闸之后,使延时元件起动. 起动元件:当断路器跳闸之后,使延时元件起动. 控制开关KK位置与断路器位置不对应 起动方式: 起动方式 (1) 控制开关 位置与断路器位置不对应 优先采用) (优先采用); (2)保护装置起动. 保护装置起动. 保护装置起动 延时元件: 延时元件: t ZCH
对自动重合闸装置的基本要求
动作迅速. 一般0.5"~1.5"; 动作迅速.t > t u + t z ,一般 ; tu——故障点去游离, 故障点去游离, 故障点去游离 tz——断路器消弧室及传动机构准备好再次动作. 断路器消弧室及传动机构准备好再次动作. 断路器消弧室及传动机构准备好再次动作 不允许任意多次重合,即动作次数应符合预先的 不允许任意多次重合, 规定,如一次或两次; 规定,如一次或两次; 动作后应能自动复归,准备好再次动作; 动作后应能自动复归,准备好再次动作; 手动分闸时不应重合(手动操作或遥控操作); 手动分闸时不应重合(手动操作或遥控操作); 手动合闸于故障线路不重合(多属于永久性故障); 手动合闸于故障线路不重合(多属于永久性故障);
R1
R2 R3 D1 R4 T1 C2 D2 ② KK
R5
R7
R8 D3 R9 R10
去 后 记 忆 元 件
+E HQJ R11 XJ
XJ HQJ
① C3 W2 T2 R6 D4
W1 C1
DL1
T3 0V
同时C 通过D 而放电, 0.1秒 ②点变为-E ,同时 3通过 1,T1和R6而放电,经0.1秒, ②点电 点变为回升到使稳压管 不能再击穿时→ 又将导通→ 截止(0.1秒的过 到使稳压管W 位回升到使稳压管 2不能再击穿时→T2又将导通→T3截止(0.1秒的过 程中导通), ),使 动作发出一个合闸脉冲 程中导通),使HQJ动作发出一个合闸脉冲,并由它来保证只进行一次 动作发出一个合闸脉冲, 重合.瞬时性故障,则重合闸成功, 合闸以后 合闸以后→ 放电→ 重合.瞬时性故障,则重合闸成功,DL合闸以后→ C1放电→T1截止 又开始经R 充电, 15~25s充电时间后 充电时间后, 充满→ →C3又开始经 5和R6充电,经15~25 充电时间后,C3充满→整个电路自 动复归原状,准备好再次动作. 动复归原状,准备好再次动作.
R1
R2 R3 D1 R4 T1 C2 D2 ② KK
R5
R7
R8 D3 R9 R10
去 后 记 忆 元 件
+E HQJ R11 XJ
XJ HQJ
① C3 W2 T2 R6 D4
W1 C1
DL1
T3 0V
2,DL由保护动作或其它原因误动作而跳闸 由保护动作或其它原因误动作而跳闸 DL1 打开→C1经R1充电(0.1s)(时间元件起动)即重合闸延时, 打开→ 充电(0.1s)(时间元件起动) 重合闸延时, C1充电电压达到稳压管 1的击穿电压,W1击穿→T1经R1和W1供给基流 充电电压达到稳压管W 的击穿电压, 击穿→ 而导通→ 点电位突变 突变至 左右 由于C 两端电压不能突变→ 左右, 而导通→①点电位突变至0V左右,由于 3两端电压不能突变→②点电 位变为此时W 被击穿→负电压加于T 截止→ 导通, 位变为-E →此时W2被击穿→负电压加于 2 →T2截止→T3导通,HQJ和 和 XJ动作→向DL发出合闸脉冲,同时给出重合闸动作信号. 动作→ 发出合闸脉冲, 动作 发出合闸脉冲 同时给出重合闸动作信号.
但是,当自动重合闸装置合闸于永久性故障时 但是,当自动重合闸装置合闸于永久性故障时, 永久性故障 线路倒杆,断线, 如:线路倒杆,断线,绝缘子击穿或损坏引起的故 断路器跳闸后故障依然存在,即使再合上电源, 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 断路器也会再次跳闸.如此, 造成一定的不利影响. 造成一定的不利影响. 自动重合闸不利的影响: 当重合于永久性故障上时, 当重合于永久性故障上时, (1)使电力系统又一次受到故障的冲击; )使电力系统又一次受到故障的冲击; (2)因为短时间内连续切断两次短路电流,使断 )因为短时间内连续切断两次短路电流, 路器的工作条件变得更加严重. 路器的工作条件变得更加严重.
重合闸起动 与时间元件
放电 回路
一次合闸 脉冲元件
手动 闭锁
重合闸信号 信号与 电源 与执行回路 合闸触点
R1
R2 R3 D1 R4 T1 C2 D2 ② KK
R5
R7
R8 D3 R9 R10
去 后 记 忆 元 件
+E HQJ R11 XJ
XJ HQJ
① C3 W2 T2 R6 D4
W1 C1
DL1
晶体管型一次重合闸的接线和工作原理
通常三相一次自动重合闸装置由起动元件, 通常三相一次自动重合闸装置由起动元件,延时元 起动元件 一次合闸脉冲元件和执行元件四部分组成 四部分组成. 件,一次合闸脉冲元件和执行元件四部分组成.
重合闸 起动 tZCH 一次合闸 脉冲元件
(放电) 放电)
HQJ & XJ 0.1s
R1
R2 R3 D1 D3 R9 R10
去 后 记 忆 元 件
+E HQJ R11 XJ
XJ HQJ
① C3 W2 T2 R6 D4
W1 C1