第5章重合闸PPT课件

.,1,自动重合闸装置,第5章自动重合闸装置,.,2,自动重合闸装置概述,传统型自动重合闸装置,微机型自动重合闸装置,.,3,自动重合闸装置概述,1.基本概念,2.分类,3.基本要求,4.重合闸与继电保护的配合,.,4,（1）瞬时性故障：在线路被继电保护迅速断开后，电弧即行熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复，外界物体也被电弧烧掉而消失，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，因此称这类故障为“瞬时性故障”。,基本概念,.,5,.,6,.,7,（2）永久性故障：在线路被断开以后，故障仍然存在，这时即使再合上电源，由于故障仍然存在，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。此类故障称为“永久性故障”。,.,8,1三相一次自动重合闸：无论何种故障，三相跳开，三相重合。瞬时性故障重合成功，永久性故障三相跳开，不再重合。2单相一次自动重合闸：单相接地故障时，跳开故障相，重合故障相，瞬时性故障重合成功，永久性故障三相跳开不再重合。,分类,.,9,3综合重合闸：多相故障，三相跳开三相重合，瞬时性故障重合成功；永久性故障，三跳不重。单相接地故障，瞬时性故障重合成功，永久性故障，单相跳开跳不再重合。,.,10,.,11,1在下列情况下，重合闸不应动作：1）由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时；2）手动投入断路器，由于线路上有故障，而随即被继电保护将其断开时。因为在这种情况下，故障是属于永久性的，它可能是由于检修质量不合格、隐患未消除或者保安的接地线忘记拆除等原因所产生，因此再重合一次也不可能成功。,基本要求,.,12,2除上述条件外，当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后，重合闸均应动作，使断路器重新合闸。,.,13,3为了能够满足第1、2项所提出的要求，应优先采用由控制开关的位置与断路器位置不对应的原则来起动重合闸，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，这样就可以保证不论是任何原因使断路器跳闸以，都可以进行一次重合。当用手动操作控制开关使断路器跳闸以后，控制开关与断路器的位置仍然是对应的。因此，重合闸就不会起动。,.,14,4自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次式重合闸就应该只动作一次，当重合于永久性故障而再次跳闸以后，就不应该在动作；对二次式重合闸就应该能够动作两次，当第二次重合于永久性故障而跳闸以后，它不应该再动作。,.,15,5自动重合闸在动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次再动作。但对10KV及以下电压的线路，如当地有值班人员时，为简化重合闸的实现，也可采用手动复归的方式。采用手动复归的缺点是：当重合闸动作后，在值班人员未及时复归以前，而又一次发生故障时，重合闸将拒绝动作，这在雷雨季节，雷害活动较多的地方尤其可能发生。,.,16,6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，以便更好地与继电保护相配合加速故障的切除.7在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电源的同步问题，并满足所提出的要求。8当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸闭锁。,.,17,1前加速保护：重合闸前加速保护一般又简称为“前加速保护”。如图1所示的网络接线，假定在每条线路上均装设过电流保护，其动作时限按阶梯型原则来配合。因而在靠近电源端保护3处的时限就很长。为了能加速故障的切除，可在保护3处采用前加速的方式，即当,重合闸与继电保护的配合,.,18,任何一条线路上发生故障时，第一次都由保护3瞬时动作予以切除。如果故障是在线路A-B以外（如d点），则保护3的动作都是无选择性的。但断路器3跳闸后，即起动重合闸重新恢复供供电，从而纠正了上述无选择性动作。,.,19,图1,.,20,如果此时的故障是瞬时性的，则在重合闸以后就恢复了供电，从而纠正了上述无选择性动作。如果此时的故障是瞬时性的，则在重合闸以后就恢复了供电。如果故障是永久性的，则由保护1或2切除，当保护2拒动时则保护3第二次就按有选择性的时限t3动作于跳闸。采用前加速的缺点是：a.断路器工作条件恶劣，动作次数较多；,.,21,b.重合于永久性故障上时，故障切除时间可能较长；c.如果重合闸装置或断路器拒绝合闸，则将扩大停电范围。甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的所有用户停电。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，保证母线电压。在这些线路上一般只装设简单的电流保护。,.,22,2后加速保护重合闸后加速保护一般又简称为“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，而与第一次动作是否带有时限无关。后加速的配合方式广泛应用于35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。因为在这些线路上一般都装有性能比较完善的保护装置。,.,23,后加速保护的优点：a.第一次是有选择性的切除故障，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。b.保证了永久性故障能瞬间切除，并仍然是有选择性的c.和前加速相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制，一般说来是有利而无害的。,.,24,后加速保护的缺点：a.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；b.第一次切除故障可能带有延时。原理接线图2，LJ为过电流继电器的触点，当线路发生故障时，它起动时间继电器SJ，然后经整定的时限后SJ2触点闭合，起动出口继电器ZJ而跳闸。,.,25,当重合闸以后，如前分析，JSJ的触点将闭合1s的时间，如果重合于永久性故障上，则LJ再次动作，此时即可由时间继电器的瞬时常开触点SJ1、压板LP和JSJ的触点串联而立即起动ZJ动作于跳闸，从而实现了重合闸以后使过电流保护加速的要求。,.,26,传统型自动重合闸装置,1.单侧电源线路三相自动重合闸,2.双侧电源线路三相自动重合闸,.,27,图3为110KV线路三相一次自动重合闸装置原理接线图，分析自动重合闸装置动作情况。（1）线路正常运行时，控制开关KK和断路器处在对应的合闸状态。KK的触电21-23通，2-4断开，断路器的辅助常开触点DL2闭合，辅助常闭触点DL1断开，TWJ线圈处于失电状态，其常开触点TWJ断开。电容C经6R充满电，电容器两端电压等于直流电源电压。重合闸装置处于准备动作状态。,单侧电源线路三相自动重合闸,.,28,（2）当线路发生瞬时性故障时继电保护动作使断路器跳闸，其辅助常开触点DL1闭合，TWJ线圈通电，常开触点TWJ闭合，起动时间继电器1SJ，瞬时触点11SJ1断开，接进电阻3R，以保证1SJ线圈的热稳定；经整定的延时后，延时触点1SJ2闭合，接通电容C对重合闸继电器ZHJ电压线圈放电回路，从而使ZHJ动作，四对常开触点均闭合；,.,29,ZHJ3触点与1SJ2触点并联，起电压自保持作用，正电源经ZHJ1、ZHJ2触点和电流自保持线圈ZHJ、1XJ线圈、TBJ2与TBJ3并联的常闭触点加到合闸接触器HC上，断路器自动合闸。合闸成功后，断路器的辅助触点进行切换，TWJ线圈失电，1SJ复归，经（1525）s时间电容C又重新充满电，准备好下一次动作。（3）线路上发生永久性故障时动作过程与瞬时性故障相同。但重合以后，故障并未消除，继电保护再次动作，使断路器跳闸，1SJ再次起动，1SJ2触点闭合，,.,30,电容C向ZHJ电压线圈放电的回路又接通，但由于电容C充电时间短，电压低，不能使ZHJ动作，断路器不会重合。（4）手动操作跳闸时在操作控制开关手动跳闸时，触点21-23在跳闸和跳闸后都是断开的，可靠的切断了重合闸回路的正电源，重合闸不可能动作。,.,31,（5）手动操作合闸于故障线路时触点5-8闭合，手动合闸继电器SHJ动作，两对常开触点闭合，SHJ1闭合后通过其电流自保持和防跳继电器的两对并联的常闭触点TBJ2和TBJ3，使合闸接触器HC通电，断路器合上。SHJ2触点闭合起动了后加速继电器JSJ，加速保护，使断路器无延时跳闸。（6）当闭锁重合闸的装置动作时如母线差动保护、自动按频率减负荷装置动作时，不应该进行重合闸。,.,32,图3,.,33,1、三相快速自动重合闸所谓三相快速重合闸，就是当线路发生故障时，继电保护很快使线路两侧断路器跳闸，并紧接着进行重合。这种重合闸方式具有快速，不失步的特点。2、非同步自动重合闸非同步自动重合闸，就是当线路上发生故障时，继电保护动作两侧断路器跳闸后，不考虑系统是否同步就进行自动重合闸。,双侧电源线路三相自动重合闸,.,34,只有当线路上不具备瞬时切除全线的继电保护装置和快速动作的断路器时，才考虑采用非同步重合闸。3、无电压检测和同步检定的自动重合闸如图4所示，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。,.,35,由此可见，检定线路无电压一侧的断路器，如重合不成功，就要连续两次切断短路电流，因此该断路器的工作条件就比同步检定一侧断路器的工作条件恶劣。为了解决这个问题，通常在每一侧都装设同步检定和无电压检定的继电器，利用联接片进行换，使两侧断路器轮换使用每种检定方式的重合闸，因而使两侧断路器的工作条件接近相同。,.,36,在使用检查线路电压方式的重合闸的一侧，当其断路器在正常运行情况下由于某种原因（如误碰跳闸机构，保护误动作）而跳闸时，由于对侧并未动作，因此，线路上有电压，因而就不能实现重合，这是一个很大的缺陷。为了解决这个问题，通常都是在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继电器，两者的触点并联工作。此时如遇上述情况，则同步检定器就能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的断路器重新投入。,.,37,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。因此从结果上看，这种重合闸方式的配置原则如图5所示一侧投入无电压检定和同步检定（两者并联工作），而另一侧只投入同步检定。两侧的投入方式可以利用其中的切换片定期轮换。4、检定另一回路电流的自动重合闸5、自同步重合闸,.,38,图4,.,39,图5,.,40,.,41,.,42,.,43,三相自动重合闸,综合自动重合闸,微机型自动重合闸装置,.,44,适用于110KV及以下电力系统输电线路，断路器不能进行分相操作。,三相自动重合闸,.,45,适用于110KV以上高压输电线路，断路器可以分相操作。发生单相接地故障时，仅将故障相断开而后进行重合，保持未发生故障的两相继续运行。当线路发生多相故障时，仍应跳开三相断路器，而后根据系统具体情况，或进行三相重合或不再重合。,综合自动重合闸,.,46,1、相电流差突变量选相原理在不同的短路故障下，两相电流差的工频变化量为IAB=IA-IB=IA1+IA2+IA0-IB1-IB2-IB0=IA1+IA2+IA0-2IA1-IA2-IA0=（1-2）IA1+（1-）IA2IBC=（2-）IA1+（-2）IA2ICA=（-1）IA1+（2-1）IA2,.,47,（1）单相接地时（如A相接地）IA1=IA2代如上式IAB=3IA1IBC=0ICA=-3IA1可见，与故障相有关的相电流差变化量很大，而与故障无关的两相电流差突变量为0。,.,48,（2）两相短路时（如BC短路）IA1=-IA2，则IAB=（-2+）IA1=1.732IA1IBC=2（2-）IA1=21.732IA1ICA=（-2）IA1=1.732IA1可见两相短路时，三个选相元件均有电流，但故障相电流差变化量最大。两相接地短路故障与两相短路时的情况基本相同。,.,49,（3）三相短路时，IA2=0，IAB=IBC=ICA三个相电流差变化量的数值相同。根据以上分析，反映相电流差变化量的选相元件的选相方法可以是：仅当两个选相元件动作时，选与两个元件直接相关的相，如ICA和IAB动作应选A相。三个都动作表示发生了多相故障，并以输出最大的相作为Z元件和工频方向的计算相。,.,50,2、重合闸逻辑,.,51,（1）重合闸准备回路控制开关KK在合后位置，跳闸位置继电器（KTW）不动作，启动元件IQ2不启动，表明正常运行，M17有输出，经M18使重合闸充电，充电时间为tCD，再经过M15和M16准备好单重和三重回路。（2）重合闸方式的判别重合闸方式有四种：三重、单重、总重和停用，由屏上的开关进行控制。而切换开关是通过图中的两个输入点CH1和CH2的状态来实现重合方式选择的，关系见下表,.,52,.,53,从表中可以看出，当CH1和CH2全为0时，M10无输出，M13闭锁，不能实现三重，此时为单重方式，当CH1和CH2全为1时，M11有输出，使重合闸放电，重合闸处于停用方式；当CH1和CH2相异时，M10有输出，M11无输出，开放三重。其中，仅CH1=1时，M28有输出，将保护置为三跳（ST），闭索单重；仅CH2=1时，M10有输出，M28无输出，开放三重和单重，此时为综重方式。在综重方式下单相故障时单相跳闸单相重合，多相故障时三相跳闸三相重合。,.,54,（3）单相重合闸回路不对应启动单重方式。开关位置不对应启动（KK在合后位，而KTW动作），准备M6输出条件实现启动。若此时已单跳，又满足重合条件将实现单重。判断是否单跳有下面两种情况：,.,55,1）三相中至少有一相电流M2有输出，表示三相不能全有电流（0.06In）M1无输出，此时M3输出表明在非全相运行状态（已单跳），经M5、M6（不对应启动）、M14、M15后，再经单相重合闸时间tD延时，发出发出单相和闸脉冲和后加速脉冲，同时给重合闸放电（只重合一次）。2）三相全无电流是M2无输出，若此时线路处在轻负荷状态下PL有信号，则M4有输出，在不对应启动下也可以实现单重。,.,56,保护单跳启动单重方式保护单跳后，单跳固定继电器KTP动作，经M8（三跳固定继电器3KTP不动作），准备M27输出条件实现启动。此时若确已单跳（M5有输出），则经M27、M14、M15、tD实现单重。由M8可以看出，保护三跳后将闭锁保护启动的单重回路。,.,57,（4）三相重合闸回路实现三重的条件：三相无电流及KTW动作（M7有输出）、3KTP动作（M9有输出）、重合闸方式置三重方式下（M10有输出），则M13有输出。三重方式下，在通过下面的三种鉴别后，再经三相重合闸时间ts延时实现三重。检无压。