继保05 自动重合闸

上海电力学院 继电保护原理 第五章 自动重合闸 Autoreclosure 上海电力学院 继电保护原理 一、自动重合闸的作用及对它的基本要求 (Function and Basic Requirements to Autoreclosure) ?瞬时性故障： 线路故障 , 在继电保护迅速断开断路器后 , 电 弧即行熄灭 , 短路消失。如果把断路器再合上 , 就能够恢复正常的供电。 ?永久性故障： 线路故障在被断开后 ,故障仍然存在。再合 上断路器将合在故障上 , 仍然被继电保护再次 断开断路器。 上海电力学院 继电保护原理 1。自动重合闸装置： 当断路器跳闸以后，经预定延时，自动地将 断路器重新合闸。 采用重合闸的技术经济效果 ： (1) 提高供电可靠性 , 减小线路停电次数; (2) 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 , 从而提高传输容量 ; (3) 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 , 纠正作用。 上海电力学院 继电保护原理 2。 对自动重合闸的基本要求 对 1kV 及以上的架空线路和电缆与架空 线的混合线路 , 当其上有断路器时 , 就应装 设自动重合闸 ; 此外 , 在供电给地区负荷的 电力变压器上 , 以及发电厂和变电所的母线 , 必要时也可以装设自动重合闸。 上海电力学院 继电保护原理 对自动重合闸的基本要求为 ： (1) 在下列情况下不希望重合闸重合时 , 不应 动作 : 1) 手动操作或通过遥控装置将断路器断开。 2) 手动投入断路器 , 而线路有故障 , 随即被继 电保护将其断开时。 3) 当断路器处于不正常状态 ( 例如操动机构中 使用的气压、液压降低等 ) 而不允许实现重合 闸时。 上海电力学院 继电保护原理 对自动重合闸的基本要求为 ： (2) 当断路器由继电保护动作继电保护动作或其他原因而跳闸后 , 重合闹均应动作重合闹均应动作 , 使断路器重新合闸。 (3) 自动重合闸装置的动作次数动作次数应符合符合预先的设定设定。 如一次式重合闸应该只动作 1 次 , 当重合于永久性故 障而再次跳闸以后 , 不应该再动作 。 (4) 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。延时复归时间一般取1525S 上海电力学院 继电保护原理 对自动重合闸的基本要求为 ： (5) 自动重合闸装置可以在重合闸以前重合闸以前或重合闸以 后加速 重合闸以 后加速继电保护的动作 , 与继电保护相配合 , 加速 故障的切除。 (6) 双侧电源双侧电源的线路上实现重合闸时 , 应考虑合闸 时两侧电源间的同步问题同步问题 。 上海电力学院 继电保护原理 根据重合闸控制断路器相数的不同 , 可将 重合闸分为单相重合闸、三相重合闸、综合 重 合闸和分相重合闸。 重合闸分为单相重合闸、三相重合闸、综合 重 合闸和分相重合闸。 (1) 一般没有特殊要求的单电源线路 , 宜采用一般 的三相重合闸。 (2) 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路 , 都应当选用三相重合闸。 (3) 当发生单相接地短路时 , 如果使用三相重合闸 不能满足稳定要求 , 会出现大面积停电或重要用户 停电 , 应当选用单相重合闸或综合重合闸。 上海电力学院 继电保护原理 二、 输电线路的三相一次自动重合闸 1。单侧电源线路的三相一次自动重合闸 三相一次重合闸的跳、合闸方式为无论无论本线路 发生何种类型故障何种类型故障 , 继保均均将三相三相断路器跳开跳开,重 合闸启动 , 经预定延时 ( 可整定 , 一般在 0.51.5s 间 ) 发出重合脉冲 , 将三相三相断路器一起合一起合。 瞬时性故障 , 故障消失 , 重合成功 , 线路继续运行 ; 永久性故障 , 继保再次动作跳开三相 , 不再重合。 上海电力学院 继电保护原理 二、 输电线路的三相一次自动重合闸 单侧电源线路三相一次重合闸的工作原理框图： 上海电力学院 继电保护原理 2。双测电源线路的三相一次自动重合闸 双侧电源送电线路重合闸的特点 (1) 当线路上故障跳闸后 , 存在存在着重合闸时两 侧电源是否同步问题同步问题。 (2) 当线路上发生故障时 , 两侧的保护可能以 不同时限不同时限动作于跳闸 , 例如I 段、III段 , 为保证 故障点电弧熄灭和绝缘强度恢复 , 使重合闸有 可能成功 , 两侧的重合闸必须在两侧断路器都 跳闸以后 两侧的重合闸必须在两侧断路器都 跳闸以后 , 再重合再重合。 上海电力学院 继电保护原理 3。具有同步检定和无电压检定的重合闸 两侧两侧装设重合闸重合闸装置, 线路一侧一侧还装检无压检无压的装 置, 当线路无电压无电压时重合闸重合重合；另一侧另一侧装设检定同 步 检定同 步的继电器 , 检测母线电压与线路电压间满足同期条 件时（有压）允许重合闸重合。 上海电力学院 继电保护原理 3) 具有同步检定和无电压检定的重合闸 在检无压一侧同时投入检同步检无压一侧同时投入检同步继电器 , 两者经 或 门 并联工作。遇检无压侧检无压侧误跳闸情况 , 检同步就能够 将误跳闸的断路器重新投入。但是 , 在使 用同步检定 的另一侧 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其无电压检定是绝对不允许同时投入的。 上海电力学院 继电保护原理 4。 自动重合闸与继电保护的配合 （1）重合闸前加速保护前加速保护 在每条线路上均装设过电流保护过电流保护, 其动作时限按 阶梯型原则 动作时限按 阶梯型原则配合, 在电源侧首端保护电源侧首端保护3同时装全线速 断和过电流保护 同时装全线速 断和过电流保护。 全线速断即任何一条线路上发生故障保护全线速断即任何一条线路上发生故障保护3采用前 加速方式瞬时无选择性动作 采用前 加速方式瞬时无选择性动作, 重合闸以后保护第二次 动作切除故障是有选择性的。 重合闸以后保护第二次 动作切除故障是有选择性的。 上海电力学院 继电保护原理 4。 自动重合闸与继电保护的配合 （1）重合闸前加速保护 上海电力学院 继电保护原理 （1） 重合闸前加速保护 采用前加速的优点是 : 1) 能够快速地切除瞬时性故障 ; 2) 可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障 , 从而 提高重合闸的成功率 ; 3) 能保证发电厂和重要变电所的母线电压在 0.60.7 倍额定电压以上 , 保证厂用电和重要用户电能质量 ; 4) 使用设备少, 只需装一套重合闸装置 , 简单经济。 上海电力学院 继电保护原理 前加速的缺点是 : 1) 断路器工作条件恶劣 , 动作次数较多 ; 2) 重合于永久性故障上时 , 故障切除时间可能较长 ; 3) 如果重合闸装置或断路器QF 拒绝合闸 , 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。 上海电力学院 继电保护原理 （2） 重合闸后加速保护后加速保护 重合闸后加速保护一般又简称为 “ 后加速 ” 。 就是当线路第一次故障时第一次故障时, 保护有选择性动作保护有选择性动作 , 然后 进行重合进行重合。如果重合于永久性故障重合于永久性故障 , 则在断路器重合 后 重合 后, 再加速保护动作瞬时切除故障加速保护动作瞬时切除故障 , 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。 后加速是对后加速是对II段、段、III段有延时的保护加速段有延时的保护加速。 上海电力学院 继电保护原理 （2） 重合闸后加速保护 上海电力学院 继电保护原理 （2） 重合闸后加速保护 后加速的优点是 : 1) 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 选择性地动作而后以重合闸来纠正 ( 即前加速 ); 2) 保证了永久性故障能瞬时切除 （最多0.5s）, 并仍 然是有选择性的 ; 3) 和前加速相比 , 使用中不受网络结构和负荷条件的 限制 。 上海电力学院 继电保护原理 （2） 重合闸后加速保护 后加速的缺点是 : 1) 每个断路器上都需要装设一套重合闸 , 与前加速相 比略为复杂 ; 2) 第一次切除故障可能带有延时。 上海电力学院 继电保护原理 三、 高压输电线路的单相自动重合闸 在 220500Kv的架空线路上 , 线间距离大 , 绝大部分 短路故障是单相接地短路 绝大部分 短路故障是单相接地短路。 如果线路发生瞬时性故障 , 单相重合成功 , 恢复三相 的正常运行。 如果是永久性故障 , 则再切除故障并不再进行重合。 单相短路跳开故障单相经一定时间重合单相、若不成 功再跳开三相的重合方式称为单相自动重合闸 单相短路跳开故障单相经一定时间重合单相、若不成 功再跳开三相的重合方式称为单相自动重合闸。 上海电力学院 继电保护原理 三、 高压输电线路的单相自动重合闸 由继电保护装置判断故障发生在保护区内、区外由继电保护装置判断故障发生在保护区内、区外 , 决定是否跳闸决定是否跳闸 , 重合闸内的故障选相元件决定跳三相 还是跳单相、跳哪一相 重合闸内的故障选相元件决定跳三相 还是跳单相、跳哪一相 , 由重合闸操作发出跳、合断 路器的命令。 上海电力学院 继电保护原理 三、 高压输电线路的单相自动重合闸 单相自动重合闸过程中潜供电流潜供电流的影响： 故障相两侧断路器跳闸后跳闸后，由于线间电容、互感线间电容、互感 存在，非故障相向故障线通过电容、互感提供潜供 电流，延迟了电弧的熄灭 非故障相向故障线通过电容、互感提供潜供 电流，延迟了电弧的熄灭。单相重合闸重合时间应 考虑其影响。 上海电力学院 继电保护原理 四、综合重合闸基本原则： (1) 单相接地短路时跳开单相单相接地短路时跳开单相 , 然后进行单相重 合 然后进行单相重 合 ; 如重合不成功则跳开三相而不再进行重合。如重合不成功则跳开三相而不再进行重合。 (2) 各种相间短路时跳开三相各种相间短路时跳开三相 , 然后进行三相重 合 然后进行三相重 合 ; 如重合不成功如重合不成功 , 仍跳开三相仍跳开三相 , 而不进行重合。而不进行重合。 (3) 当选相元件拒绝动作时当选相元件拒绝动作时 , 应能跳开三相并进 行三相重合。 应能跳开三相并进 行三相重合。 上海电力学院 继电保护原理 (4) 对于非全相运行中可能误动作的保护 , 应 进行可靠的闭锁 ; 对于在单相接地时可能误动 作的相间保护 ( 如距离保护 ), 应有防止单相接 地误跳三相的措施。(5) 当一相跳开后重合闸 拒绝动作时 , 为防止线路长期出现非全相运行 , 应将其他两相自动断开。 (6) 任意两相的分相跳闸继电器动作后 , 应联 跳第三相 , 使三相断路器均跳闸。 上海电力学院 继电保护原理 (7) 无论单相或三相重合闸 , 在重合不成功之后 , 均应考虑能加速切除三相 , 即实现重合闸后加 速 。 (8) 在非全相运行过程中 , 如又发生另一相或两 相的故障 , 保护应能有选择性地予以切 除。上 述故障如发生在单相重合闸的脉冲发出以前 , 则 在故障切除后能进行三相重合 ; 如发 生在重合 闸脉冲发出以后 , 则切除三相不再进行重合。 上海电力学院 继电保护原理 五、 故障判别元件 ?零序电流元件 相间短路，无零序； 接地短路，仅一相动作，为单相接地； 有两相动作，为两相接地。 ? 电流突变量选相 相电流差突变量选相； 相电流突变量选相。 上海电力学院 继电保护原理 六、电流突变量故障判别 单相接地判断 m 整定系数、取值48 。 当判别式有一条件满足时，判断为单相接 地，否则为非单相接地故障。 上海电力学院 继电保护原理 七、 综合重合闸选相元件 (一) 相电流差突变量选相元件： （1）单相接地短路（设A