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第七章自动重合闸 7 1自动重合闸的作用及基本要求 一 自动重合闸的作用 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 1 作用 对于瞬时性故障 可迅速恢复供电 从而能提高供电的可靠性 对双侧电源的线路 可提高系统并列运行的稳定性 从而提高线路的输送容量 可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸 2 重合于永久性故障的不利影响使电力系统又一次受到故障的冲击 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 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 动作迅速 不允许任意多次重合 动作后应能自动复归 手动跳闸时不应重合 手动合闸于故障线路不重合三 自动重合闸的起动方式不对应起动方式 断路器控制开关的位置与断路器实际位置不对应起动方式 即当控制开关在合闸位置而断路器实际上在断开位置的情况下使重合闸起动 而当运行人员手动操作使断路器跳闸后 控制开关与断路器的位置是对应的 则重合闸不起动 保护起动方式 四 自动重合闸的分类根据重合闸控制断路器所接通或断开的电力元件不同可分为 线路重合闸 变压器重合闸和母线重合闸等 根据重合闸控制断路器连续跳闸次数的不同可分为 多次重合闸和一次重合闸 根据重合闸控制断路器相数的不同可分为 单相重合闸 三相重合闸 和综合重合闸 二 对自动重合闸的基本要求 7 2三相一次自动重合闸 一 三相自动重合闸 三相一次重合闸方式就是不论在输电线路上发生单相接地短路还是相间短路 继电保护装置均将线路三相断路器断开 然后重合闸起动 将三相断路器一起合上 若故障为瞬时性故障 则重合成功 若故障为永久性故障 则继电保护将再次将断路器三相断开 不再重合 二 单侧电源线路的三相一次重合闸 保护动作起动 非手动跳闸起动 不对应起动 2 重合闸时间延时元件 保证断路器断开后 故障点有足够的去游离时间和断路器准备再次动作的时间 3 一次合闸脉冲保证重合闸装置只能重合一次 4 手动跳闸闭锁保证手动跳开断路器后不合闸 5 后加速保护跳闸回路加速保护动作 1 重合闸起动 1 双侧电源送电线路重合闸的特点时间的配合 考虑两侧保护可能以不同的时限断开两侧断路器 同期问题 重合时两侧系统是否同步的问题以及是否允许非同步合闸的问题 双侧电源送电线路重合闸的主要方式 1 快速自动重合闸方式当线路上发生故障时 继电保护快速动作而后进行自动重合 0 5 0 6s 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 三 双侧电源线路三相一次重合闸 双侧电源送电线路重合闸的主要方式 2 非同期重合闸方式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 优点 电流检定比同步检定简单 4 自动解列重合闸方式 解列点的选择原则是 尽量使发电厂的容量与其所带的负荷接近平衡 两侧保护断开断路器之后 检无压侧装置检测到线路上无电压之后先重合 检同期侧装置检测线路电压与母线电压满足同期条件之后再重合 4 具有同步检定和无压检定的重合闸 5 具有同步检定和无压检定的重合闸 1QF 检无压侧 同时投入同步检定继电器 2QF 检同期侧 无电压检定是绝对不允许同时投入 两侧的投入方式可以利用连结片定期轮换 线路发生故障保护和重合闸的动作情况 对于瞬时性故障 两侧保护动作 断路器断开 线路失去电压 检无压侧重合闸先进行重合 重合成功 另一侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合 恢复正常供电 对于永久性故障 两侧保护动作 断路器断开 线路失去电压 检无压侧重合闸先进行重合 重合不成功 保护再次动作 跳开断路器不再重合 另一侧的检同期重合闸不起动 低电压继电器 0 5UN 电磁型同步检定继电器 线路 母线 正比于 U 当U U 时 继电器定值的调节范围为20 40 单侧电源线路的三相重合闸故障点电弧熄灭 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 否则可能发生断路器爆炸 如果采用保护装置起动方式 还应加上断路器跳闸时间 根据运行经验 采用1s左右 四 重合闸动作时限的整定原则 2 双侧电源线路的三相重合闸 除上述要求外 还须考虑时间配合 按最不利情况考虑 本侧先跳 对侧后跳 双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图 本侧跳闸 对侧跳闸 本侧重合 优点能够快速切除各条线路上的瞬时性故障 所用设备少 简单经济 重合闸前加速保护 简称为 前加速 五 重合闸与继电保护的配合 缺点重合于永久性故障时 故障切除的时间可能较长 装ARD的断路器动作次数很多 若断路器或ARD拒动 将扩大停电范围 重合闸前加速保护 简称为 前加速 五 重合闸与继电保护的配合 主要用于35KV以下的系统网络 重合闸前加速保护 简称为 前加速 五 重合闸与继电保护的配合 优点第一次跳闸是有选择性的 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 缺点第一次动作可能带有时限 每个断路器上都装设一套重合闸 较复杂 2 重合闸后加速保护 简称为 后加速 7 3单相自动重合闸 一 单相自动重合闸单相重合闸就是指线路上发生单相接地故障时 保护动作只跳开故障相的断路器 然后进行单相重合 若故障为瞬时性的 则重合后便恢复三相供电 若故障为永久性的 而系统又不允许长期非全相运行时 则保护动作跳开三相断路器 不再重合 用于220kV及以上的架空线路 动作过程单相接地短路 跳故障单相 重合单相瞬时性故障 重合成功永久性故障 重合不成功 跳三相 一 需装设故障判别元件和故障选相元件故障判别元件 用来判别故障类型故障选相元件 用来选出故障相基本要求 满足选择性和灵敏性常用选相元件 电流选相元件 低电压选相元件 阻抗选相元件相电流差突变量选相元件 序分量选相元件 二 需考虑潜供电流的影响 当线路故障相自两侧断开后 由于非故障相与断开相之间存在着静电 通过电容 和电磁 通过互感 的联系 虽然短路电流已被切断 但故障点弧光通道中仍有一定数值的电流流过 此电流即称为潜供电流 潜供电流的存在会使熄弧时间变长 因此单相重合闸的动作时间必须考虑它的影响 单相重合闸的动作时间都是由实测试验确定的 一般应比三相重合闸的动作时间长 三 需考虑非全相运行状态的影响 1 负序电流对发电机的影响 在转子中产生倍频交流分量 引起转子附加发热 转子中的偶次谐波也将在定子绕组中感应出偶次电动势 与基波叠加 有可能产生危险的高电压 因此 对于允许长期非全相运行的系统应考虑其影响 零序电流对通信的影响它会对邻近的通信线路直接产生干扰 可能造成通信设备的过电压 对铁路闭塞信号也会产生影响 非全相运行状态对继电保护的影响保护性能变坏 甚至不能正确动作 对会误动的保护应采取闭锁措施 四 与保护的配合 N端子 接非全相运行期间不会误动的保护M端子 接非全相运行期间可能误动的保护 综合重合闸是指当发生单相接地故障时 采用单相重合闸方式 而当发生相间短路时 采用三相重合闸方式 一 综合重合闸 采用单相重合闸后 如果发生各种相间故障时仍需要切除三相 然后进行三相重合 如重合不成功则再次断开三相而不再重合 7 4综合重合闸 1 工作方式 综合重合闸 单相重合闸 三相重合闸 停用 2 与各种保护的连接 N端子 接非全相运行不会误动的保护 M端子 接非全相运行会误动的保护 P端子 接相邻线路非全相运行会误动的保护 Q端子 接故障后跳三相 需重合三相的保护 3 单相接地故障时只跳故障相断路器4 相间故障时跳三相断路器5 选相元件拒动时 应能跳开三相并进行三相重合闸6 一相跳闸后重合闸拒动时 应能自动断开其它两相7 在非全相运行过程中又发生另一相或两相的故障 保护应能有选择性予以切除8 当断