电力系统自动装置原理及运行维护ppt课件.ppt

项目九电力系统自动装置原理及运行维护任务二十一自动重合闸原理及运行维护 自动重合闸基本知识单侧电源三相一次重合闸双侧电源三相一次重合闸自动重合闸与继电保护配合综合重合闸简介 素质目标 培养认真严谨的工作态度和互相配合的团队协作能力 学习目标 能分析三相一次重合闸的工作原理能分析检定无压检定同期的重合闸的工作原理能够分析重合闸和继电保护的配合 能说出自动重合闸的基本概念能正确表述对自动重合闸的基本要求 能力目标 知识目标 自动重合闸基本知识 自动重合闸在电力系统的作用对自动重合闸的基本要求ARC的分类 1 自动重合闸在电力系统中的作用 1 提高输电线路供电可靠性 减少因瞬时性故障停电造成的损失 2 对于双端供电的高压输电线路 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本身机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸 对自动重合闸的基本要求 1 1 ARC动作应迅速 2 手动跳闸时不应重合 3 手动合闸于故障线路时 继电保护动作使断路器跳闸后 不应重合 4 ARC应采用控制开关位置与断路器位置不对应的原理起动 对自动重合闸的基本要求 2 5 只允许ARC动作一次 6 ARC动作后 应自动复归 准备好再次动作 7 ARC应能在重合闸动作后或重合闸动作前 加速继电保护的动作 8 ARC可自动闭锁 自动重合闸的分类 1 按作用于断路器的方式分为 三相ARC单相ARC综合ARC 2 按用于的线路结构可分为 单侧电源线路ARC双侧电源线路ARC 快速 非同期 检定无压 检定同期 单侧电源线路的三相一次重合闸 三相一次重合闸 2 三相一次重合闸 单侧电源电网中 不论在输电线路上发生相间短路还是单相接地短路 继电保护装置动作将线路三相断路器一齐断开 然后重合闸装置动作 将三相断路器重新合上的重合闸方式 如故障为瞬时性 重合成功 如故障为永久性 则继电保护再次将三相断路器一齐断开 不再重合 双单侧电源线路的三相一次重合闸 双侧电源系统重合闸要考虑的特殊问题不检定同期重合闸检定同期重合闸 3 双侧电源线路自动重合闸需考虑的问题 1 时间的配合 为使重合闸成功 应保证在线路两侧断路器均已跳闸 故障点电弧熄灭且绝缘强度已恢复的条件下进行自动重合闸 2 同期 线路发生鼓掌 两侧断路器跳开之后 线路两侧电源电动势之间夹角摆开 有可能失去同步 所以后合闸一侧断路器在进行重合时 应考虑是否同期 以及是否允许非同期合闸的问题 不检定同期重合闸 1 1 三相快速重合闸含义 当输电线路上发生故障时 继电保护很快使线路两侧断路器跳开 并随即进行重合 2 应具备的条件 线路两侧都装有能瞬时切除全线路故障的继电保护装置 如高频保护 线路两侧必须具有快速动作的断路器 如空气断路器 3 原理 由于采用快速的保护装置和断路器 所以从线路短路开始到重合闸的整个时间间隔在0 5 0 6s以内 在此时间内 两侧电源电动势之间夹角摆开不大 系统不会失去同步 即使两侧电源电动势之间夹角摆开较大 因重合闸周期短 断路器重合后也会很快被拉入同步 4 特点 快速 能有效地提高系统并列运行的稳定性和供电可靠性 不检定同期重合闸 2 5 应注意的问题 应用时 应校验线路两侧断路器重新合闸瞬间所产生的冲击电流 要求通过电气设备的冲击电流周期分量不超过规定的允许值 6 应用 220KV以上的线路 不检定同期重合闸 3 1 含义 当线路发生故障时 两侧断路器跳闸后 不管两侧电源是否同步就进行自动重合 2 使用 只有当线路上不具备采用快速重合闸的条件 且符合下列条件并认为有必要时采用 重合闸时 流过发电机 同步调相机或电力变压器的冲击电流未超过规定的允许值 在重合闸时所产生的振荡过程中 对重要用户的影响应较小 重合后 电力系统可以迅速恢复同步运行 三相非同期自动重合闸 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 1 在没有条件或不允许采用三相快速自动重合闸 非同期重合闸的双电源单回线上或弱联系的环并线上 可考虑采用检定无压和检定同期三相自动重合闸 特点 当线路两侧断路器跳开后 其中一侧先检定线路无电压而重合 称为无压侧 另一侧在无压侧重合后 检定线路两侧电源满足同期条件时 才允许进行重合 称为同步侧 这种重合闸方式不会产生危及设备安全的冲击电流 也不会引起系统振荡 合闸后能很快拉入同步 一 工作原理 检定无压和检定同期的三相自动重合闸原理接线图 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 2 1 线路上发生故障时 两侧断路器被继电保护装置跳开后 线路失去电压 无压侧检定无压 经无压连接片起动ARD 经预定时间 M侧断路器重新合闸 永久性故障 M侧线路后加速保护装置加速动作再次跳开该侧断路器 而后不再重合 N侧线路无电压 只有母线上有电压 同步继电器KY因只有一侧有电压而不能工作 不起动重合闸装置 所以N侧ARD不再动作 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 3 瞬时性故障 M侧检查无压重合成功 N侧线路有电压 N侧同步继电器既加入母线电压也加入线路电压 两电压满足同期条件时 经同步连片启动ARD 合上N侧断路器 线路恢复正常供电 无压侧的断路器在重合至永久性故障时 将连续两次切断短路电流 其工作条件显然比同步侧恶劣 为使两侧断路器工作条件相同 利用连接片定期切换两侧工作方式 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 4 2 正常运行情况下 断路器误动跳闸时同步侧断路器误跳 可通过该侧同步继电器检定同期条件使断路器重合 无压侧断路器误跳时 由于线路上有电压 无压侧不能检定无压而重合 为此 无压侧也投入同步继电器 以便在这种情况下也能自动重合闸 恢复同步运行 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 5 无压侧不仅要投入检定无压继电器KV 还应设入同步继电器KY 无压连接片和同步连接片均接通 两者并联工作 而同步侧只投入检定同步继电器 检定无压继电器不能投入 否则会造成非同期合闸 两侧同步连接片均投入 但无压连接片一侧投入 另一侧断开 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 6 二 启动回路的工作情况 XB 无压连片在无电压时 KV1闭合 KV2断开满足同期条件时 KY闭合 重合闸启动回路 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 7 三 同步继电器的工作原理 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 8 重合闸和继电保护的配合 自动重合闸前加速保护自动重合闸后加速保护 4 自动重合闸前加速保护 1 自动重合闸前加速保护 又简称为 前加速 适用环境 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在靠近电源的一段线路上 动作方式 当线路上 包括相邻线路及以后的线路 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 线路L1 L2 L3上任意一点发生故障时 电流速断保护首先动作瞬时跳开电源侧断路器然后起动重合闸装置 将该断路器重新合上 同时将无选择性的电流速断保护闭锁 原理说明图 自动重合闸前加速保护 2 瞬时性故障 重合成功 恢复正常供电 永久性故障 依靠各段线路定时限过电流保护有选择性地切除故障 ARD前加速既能加速切除瞬时故障 又能在ARD动作后 有选择性地切除永久故障 自动重合闸前加速保护 3 原理接线图 YT 跳闸线圈KCP 加速继电器KA1 电流速断保护继电器KA2 过电流保护继电器KOM 保护出口中间继电器 KCP1 KCP2 KT1 KOM KCP 自动重合闸前加速保护 4 故障后保护启动 KCP1 KCP2 KT1 KOM KCP 自动重合闸前加速保护 5 重合于永久故障保护再次启动 KCP1 KCP2 KT1 KOM KCP 自动重合闸前加速保护 6 优点是能快速切除瞬时故障 而且设备少 只需一套ARD装置 接线简单 易于实现 缺点是切除永久性故障时间长 装有重合闸装置的断路器动作次数较多 且一旦此断路器或ARD装置拒动 则使停电范围扩大 适用范围 自动重合闸前加速主要适用于35kV以下的发电厂和变电所引出的直配线上 以便能快速切除故障 保证母线电压 前加速 评价 自动重合闸前加速保护 7 原理接线图 自动重合闸后加速保护 1 自动重合闸后加速保护 又简称为 后加速 采用ARD后加速时 必须在线路各段上都装设有选择性的保护和自动重合闸装置 但不装设专用的电流速断保护 当任一线路上发生故障时 首先由故障线路的选择性保护动作将故障切除 然后由故障线路的自动重合闸装置进行重合 瞬时故障 则重合成功 线路恢复正常供电 永久性故障 加速故障线路的保护装置使之不带延时的将故障再次切除 重合闸动作后加速了保护动作 使永久性故障尽快地切除 自动重合闸后加速保护 2 YT 跳闸线圈KCP 加速继电器KA 过电流保护继电器KOM 保护出口中间继电器 原理接线图 KOM KCP KCP1 KT1 KT 自动重合闸后加速保护 3 故障后保护启动跳闸 重合于永久故障保护加速跳闸 KOM KCP KCP1 KT1 KT KOM KCP KCP1 KT1 KT 自动重合闸后加速保护 4 自动重合闸与继电保护的配合 后加速 评价 优点是第一次保护装置动作跳闸是有选择性的 不会扩大停电范围 其次 这种方式使再次断开永久性故障的时间加快 有利于系统并联运行的稳定性 缺点是第一次切除故障带延时 因而影响了重合闸的动作效果 另外 每段线路均需装设一套重合闸 设备投资大 适用范围 后加速保护广泛用于35kV以上的电网中 应用范围不受电网结构的限制 综合重合闸简介 自动重合闸前加速保护自动重合闸后加速保护 5 综合重合闸的重合闸方式 1 当发生单相接地故障时 只把发生故障的一相断开 然后进行重合 而未发生故障的两相一直继续运行 将两个系统联系着 这种方式的重合闸就是单相自动重合闸 把单相自动重合闸和三相重合闸综合在一起的重合闸装置就称为综合自动重合闸 简称综合重合闸 它具有三相重合闸和单相重合闸两种性能 综合重合闸