第五章输电线路的自动重合闸 电力系统继电保护课件.ppt

第五章输电线路的自动重合闸 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 第一节自动重合闸的作用及要求 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 根据生产的需要和运行经验 对线路的自动重合闸装置 提出了如下基本要求 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 第二节三相自动重合闸 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 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 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 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 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 第四节综合自动重合闸 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 综合重合闸装置经过转换开关的切换 一般都具有单相重合闸 三相重合闸 综合重合闸和直跳等四种运行方式 在110kV及以上的高压电力系统中 综合重合闸已得到了广泛应用 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 重合闸前加速保护动作的原理图 前加速的优点是 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 自动重合闸后加速保护动作方式简称 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 而且与第一次动作是否带有时限无关 重合闸后加速保护动作的原理图 后加速保护的优点是 第一次是有选择性地切除故障 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 即前加速的方式 保证了永久性故障能瞬时切除 并仍然是有选择性的 和前加速保护相比 使用中不受网络结构和负荷条件的限制 一般说来是有利无害的 后加速的缺点是 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 第一次切除故障可能带有延时 第六节重合器与分段器自动重合器是一种具有保护 检测 控制功能的自动化设备 具有不同时限的安秒曲线和多次重合闸功能 是一种集断路器 继电保护 操动机构为一体的机电一体化新型电器 它可自动检测通过重合器主回路的电流 当确认是故障电流后 持续一定时间按反时限保护自动开断故障电流 并根据要求多次自动地重合 向线路恢复供电 如果故障是瞬时性的 重合器重合后线路恢复正常供电 如果故障是永久性故障 重合器将完成预先整定的重合次数后 确认线路故障为永久性故障 则自动闭锁 不再对故障线路送电 直至人为排除故障后 重新将重合器合闸闭锁解除 恢复正常状态 分段器是配电系统中用来隔离故障线路的自动保护装置 通常与自动重合器或断路器配合使用 分段器不能开断故障电流 当分段线路发生故障时 分段器的后备保护重合器或断路器动作 分段器的计数功能开始累计重合器的跳闸次数 当分段器达到预定的记录次数后 在后备装置跳开的瞬间自动跳闸分断故障线路段 重合器再次重合 恢复其他线路供电 若重合器跳闸次数未达到分段器预定的记录次数已消除了故障 分段器的累计计数在经过一段时间后自动消失 恢复初始状态 重合器 分段器均是智能化设备 具有自动化程度高等诸多优点 但是只有当正确配合使用时才能发挥其作用 因此应遵守以下配合使用的原则 1 分段器必须与重合器串联 并装在重合器的负荷侧 2 后备重合器必须能检测到并能动作于分段器保护范围内的最小故障电流 3 分段器的启动电流必须小于其保护范围内的最小故障电流 4 分段器的热稳定额定值和动稳定额定值必须满足要求 5