第六章 自动重合闸
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第六章自动重合闸第一节自动重合闸的作用及对它的基本要求一、自动重合闸的作用电力系统中的故障,大多数是送电线路的故障,其中架空线路的故障率最高。
架空线路故障大多是“瞬时性”的,例如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掉落在导线上引起的短路等。
当线路被继电保护迅速断开后,电弧自行熄灭,故障点的绝缘强度重新恢复,外界物体被移开或烧掉而消失。
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,因此称这类故障是“瞬时性故障”。
对于由于线路倒杆﹑断线﹑绝缘子击穿或损坏等引起的故障,称为“永久性故障”。
因为在线路被断开后,它们仍然存在,此时即使再合上电源,线路会被继电保护再次断开,不能恢复正常的供电。
由于架空线路发生瞬时性故障的概率很高,因此,在线路被断开后再进行一次合闸,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自动重合闸装置(缩写为AR),即当断路器跳闸之后,能够自动地将断路器重新合闸的装置。
在线路上装设重合闸装置以后,由于它不能够判断是瞬时性故障还是永久性故障,因此,在重合以后可能成功恢复供电,也可能不成功。
用重合成功的次数与总动作次数之比来表示重合闸的成功率,根据运行资料的统计,成功率一般在60%~90%之间。
在电力系统中采用重合闸技术有显著的技术经济效果,可以大大提高供电的可靠性,减少线路停电的次数,这对单侧电源的单回线路尤为显著;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,从而提高输电线路的输送容量。
而且重合闸的投资很低,工作可靠,因此,在架空线路上获得了广泛的应用。
但是,如果重合于永久性故障,将使电力系统再一次受到故障的冲击,并可能降低系统并列运行的稳定性;而且要求断路器在很短的时间内连续两次切断短路电流,会使其工作条件变得更加严重。
因而,在短路容量较大的电力系统中,这些不利的条件往往限制了重合闸的使用。
二、对自动重合闸的基本要求一般情况下,当值班人员手动操作或遥控操作断路器跳闸时,或手动合闸于故障线路而跳闸时,自动重合闸装置均不应该进行合闸动作。
自动重合闸原理自动重合闸原理一、自动重合闸原理及原理图本保护器是采用互感器采样放大运算驱动电力继电器实现短路、过载、漏电、过压及欠压保护脱扣的。
采用全隔离采样。
由电流互感器、漏电互感器和电压互感器组成。
脱扣后不断检测电压、电流、漏电等供电情况,若故障消失,控制模块驱动电力继电器实现重合供电(即自恢复供电)。
经控制模块运算判断为永久性故障时,控制模块不在驱动电力继电器,从而实现闭锁,此时需要工作人员排除现场故障解除闭锁恢复供电。
二、过载及短路脱扣保护1、过载短路脱扣原理及原理图供电环路电流经过互感器(CT)检测,送至控制模块运算判断,当电流超过安全值时,控制模块驱动磁保持电力继电器断电,从而确保供电线路和负载设备的安全。
经控制模块判断为瞬时性故障后,控制模块驱动磁保持电力继电器接通电源,从而确保负载设备持续工作。
2、出现过载短路的几种情况1、1设备开启时的瞬间过流;1、2瞬间雷击浪涌的泄放电流;1、3设备加载时的瞬间过电流;1、4供电线路加载时过电流;1、5供电线路短路时的短路电流(短路电流由环路阻扰决定)。
3、动作时间1、1过载故障动作时间:2s1、2短路故障动作时间:≤30WS4、分断能力、短路承载能力1、1符合接通和短路时承载3000A和4500A的故障电流或短路电流。
1、2符合IEC62055-31、IEC62053-21和IEC62053-11相关要求。
1、3符合CU1、CU2、CU3和CU4、要求。
三、漏电保护功能1、漏电保护原理及原理图进线端电源经过漏电互感器(CT-F)检测送至控制模块运算判断,当负载端无漏电时,零线电流(ⅠN)等于火线电流(ⅠL)且电流方向相反。
经电磁转换抵消后,电流互感器输出U1为“0”,当负载端有漏电时,零线电流(ⅠN)不等于火线电流(ⅠL)。
经电磁转换后无法抵消,电流互感器根据漏电流大小输出漏电信号为U1,当U1大于安全值时,控制模块驱动磁保持电力继电器断电,从而保护供电线路设备及人身安全。
第五章自动重合闸自动重合闸的作用及其基本要求自动重合闸(ZCH)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。
作用:(1)在输电线路发生暂时性故障时,可迅速恢复供电,从而能提到供电的可靠性;(2)对于双侧电源的高压输电线路,可以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。
不利影响:(1)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恶化(因为在短时间内连续两次切断短路电流)。
据运行资料统计,ZCH成功率达60-90%,经济效益很高,故得到广泛应用。
规程规定: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,一般应装设自动重合闸装置。
基本要求:(1)动作迅速。
在满足故障点去游离(即介质恢复绝缘能力)所需要的时间和断路器消弧室与断路器的传动机构准备好再次动作所必须的时间的条件下,ZCH的动作时间应尽可能短。
因为从断路器断开到ZCH发出合闸脉冲的时间俞短,用户的停电时间就俞短,从而可以减轻故障对拥护黑疸里系统带来的不良影响。
ZCH的动作时间,一般采用0.5-1.5s。
(2)不允许任意多次重合。
ZCH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时,就不应在重合。
在任何情况下,例如装置本身的元件损坏,继电器拒动等,都不应使短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与永久性故障,将使系统多次遭受冲击,同时还可能损坏短路器,从而扩大事故。
(3)动作后应能自动复归。
当ZCH成功动作一次后,应能自动复归,准备好再次动作。
对于受雷击机会较多的线路,为了发挥ZCH的作用,这一要求更是必要的。
(4)手动跳闸时不应重合。
当运行人员手动造作或遥控操作使断路器跳开使,ZCH不应重合。
(5)手动合闸于故障线路时不重合。
当手动合闸于故障线路时,继电保护动作使断路器跳闸后,装置不应重合。
安全自动装置之自动重合闸讲解一、自动重合闸的原理自动重合闸是在电力系统出现短路故障后,通过自动执行器将高压断路器的闭锁机构解开,达到重新合闸、恢复电力供应的目的。
其原理主要包括两个方面:故障检测和重合闸操作。
故障检测:通过电流、电压等传感器感知电力系统的工作状态,当检测到电力系统出现短路故障时,自动重合闸装置会向控制器发送故障信号。
重合闸操作:控制器接收到故障信号后,会发出命令控制自动执行器,将断路器的闭锁机构解开,实现断路器的合闸操作。
然后,控制器会检测电力系统是否恢复正常,如果正常,则保持断路器合闸;如果仍然存在故障,断路器会再次断开,以避免电力系统受到更大损坏。
二、自动重合闸的工作流程自动重合闸的工作流程主要包括以下几个步骤:检测故障、解锁闭锁机构、合闸操作和故障恢复判断。
1.检测故障:自动重合闸通过安装在电力系统中的传感器检测电流、电压等参数,当检测到电力系统出现故障时,会发出故障信号。
2.解锁闭锁机构:控制器接收到故障信号后,会发出命令控制自动执行器,将断路器的闭锁机构解开,使断路器能够合闸。
3.合闸操作:经过解锁闭锁机构后,自动执行器会控制断路器合闸,使电力系统重新供电。
4.故障恢复判断:控制器会监测电力系统的运行状态,如果检测到故障已经消除,电力系统恢复正常,则保持断路器合闸;如果仍然存在故障,断路器会再次断开。
三、自动重合闸的应用场景自动重合闸适用于各种电力系统,特别是对于较大容量的电力系统,自动重合闸可以快速恢复电力供应,减少停电时间,提高电力系统的可靠性。
以下是一些自动重合闸的应用场景。
1.供电可靠性要求高的场所:如医院、飞机场、铁路等场所,对电力系统的稳定供电要求较高,一旦出现故障需要快速恢复供电。
2.对停电时间要求较短的场所:有些生产流程、数据中心等场所,对停电时间的要求非常严格,自动重合闸可以帮助尽快恢复供电,减少生产线和数据的中断。
3.长距离输电线路:对于长距离输电线路,一旦发生短路故障,停电范围较大,自动重合闸可以帮助恢复供电,减少停电范围。
第六章自动重合闸第一节自动重合闸的作用及要求一、自动重合闸在电力系统中的作用架空线路故障大都是“瞬时性”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。
此外,也有“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。
二、重合闸在电力系统中的作用•大大提高供电的可靠性,减少线路停电的次数。
•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。
•在架空线路上采用重合闸,可以暂缓架设双回线路,以节约投资。
•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。
但是,当重合于永久性故障上时,它也将带来一些不利的影响,如:(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。
三、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。
•由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时,自动重合闸不应起动。
•继电保护动作切除故障后,自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。
•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。
•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。
•当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置闭锁。
第二节单侧电源线路的三相一次自动重合闸三相一次自动重合闸就是在输电线路上发生任何故障,继电保护装置将三相断路器断开时,自动重合闸起动,经0.5~1s的延时,发出重合脉冲,将三相断路器一起合上。