输电线路自动重合闸装置（电力系统自动装置课件）

《电力系统自动装置》认识自动重合闸装置认识自动重合闸装置输电线路故障瞬时性故障永久性故障在电力系统中，由于输电线路最容易发生故障,造成输电线路供电的可靠性降低。输电线路的故障分为永久性故障和瞬时性故障两种。永久性故障：不能自行消除的故障开。特点：继电保护动作断开电源后，故障点的绝缘强度不能恢复，故障仍然存在，即使重新合上线路断路器，又要被继电保护装置再次断开。倒杆断线绝缘子击穿或损坏瞬时性故障:能自行消除的故障经验表明：雷电引起的绝缘子表面闪络大风引起的短时碰线鸟、树枝等掉落在导线上特点：继电保护动作断开电源后，故障点的电弧自行熄灭，绝缘强度重新恢复，故障自行消除，此时，若重新合上线路断路器，就能恢复正常供电经验表明：约有90%以上的故障是瞬时性故障自动重合闸装置的定义采用自动重合闸装置来提高供电可靠性的效果是很明显的输电线路在发生故障后，能使被跳闸的断路器迅速地重新投入的一种自动装置，简称AAR装置。运行资料统计：输电线路自动重合闸装置的动作成功率一般可达70％～90％。自动重合闸装置的作用（1）提高输电线路供电可靠性，减少因瞬时性故障停电所造成的损失。多个并列运行的电力系统，如图所示，系统之间的联络线上发生故障K，QF1跳闸。若采用自动重合闸装置AAR，则QF1快速被合闸，此时转子位置角还未拉得很大时，则整个系统将迅速恢复同步，保持稳定运行。KQF1QF2AAR自动重合闸装置的作用（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。自动重合闸装置的作用（3）加快事故处理后电力系统电压恢复速度自动重合闸过程中断供电时间很短，电动机还没有完全制动，电压就已恢复，此时电动机自起动电流要比直接启动时小得多，有利于系统电压的恢复。自动重合闸装置的作用（4）弥补输电线路耐雷水平较低的影响10kV输电线路一般不装设避雷线，35kV线路一般仅在进线段1km左右范围内装设避雷线，线路耐雷水平较低；为了减少架空输电线路因雷电过电压造成的停电次数，各电压等级的输电线路应尽可能采用AAR装置。自动重合闸装置的作用（5）对断路器的误跳闸能起纠正作用误跳闸原因有：操作机构不良、继电保护误动等。《电力系统自动装置》自动重合闸装置的特点和分类自动重合闸装置的特点对于发生瞬时性故障后，线路重合的成功率很高，大大提高了线路的供电可靠性。本身的结构简单工作可靠投资很低效益可观优

点因此在电力系统中得到了广泛的应用GB14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》中规定:“1kV及以上的架空线路和电缆与架空混合线路,在具有断路器的条件下,应装设自动重合闸装置；旁路断路器和兼作旁路的母线断路器或分段断路器，宜装设自动重合闸装置；低压侧不带电源的降压变压器,应装设自动重合闸装置；必要时,母线可采用母线自动重合闸装置。”自动重合闸装置的特点自动重合闸装置的特点断路器在短时间内连续两次切断短路电流使断路器触头烧损和绝缘油老化加重，增加了断路器的检修机会；当重合于永久性故障时，系统再次受到短路电流的冲击，相当于发生两次连续性故障，可能会引起系统振荡。缺

点自动重合闸装置的使用有时要受到系统和设备条件的制约自动重合闸装置的类型按作用于断路器的方式按组成元件的动作原理分类按动作次数按运用的线路结构单侧电源线路、双侧电源线路单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸机械式和电气式一次、二次、多次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,然后进行单相重合的装置。如果故障是瞬时性的,则重合闸后,便可恢复三相供电;如果发生的是永久性单相故障而系统又不允许长期非全相运行,或者是相间故障等原因的故障，三相断路器跳闸,不再进行重合。单相AAR单相AAR只限用于220kV及以上装有分相操作机构的断路器的输电线路。是指线路上发生单相短路或相间短路时,继电保护装置均将线路三相断路器断开,然后启动自动重合闸同时合三相断路器的装置。若故障为瞬时性的，则重合闸成功;否则保护再次动作,跳开三相断路器。三相AAR是把单相AAR和三相AAR综合在一起考虑，即当线路上发生单相接地故障时,采用单相AAR的方式；当发生相间短路时,采用三相AAR的方式合。

综合AAR一般适用于220kV及以上的重要联络线路。综合AAR《电力系统自动装置》自动重合闸装置基本要求自动重合闸装置基本要求8AAR的基本要求自动重合闸装置AAR基本要求（1）自动重合闸装置动作应迅速为了尽量减少对用户停电造成的损失,要求自动重合闸动作时间愈短愈好动作时间要考虑：保护装置的复归故障点去游离后绝缘强度的恢复断路器操动机构的复归及其准备好再次合闸的时间自动重合闸装置AAR基本要求（2）手动跳闸时，自动重合闸装置不应动作当运行人员手动操作控制开关或通过遥控使断路器跳闸时，是属于正常运行操作，这时自动重合闸不应动作。自动重合闸装置AAR基本要求（3）手动合闸于故障线路时，自动重合闸装置应闭锁在手动合闸前,线路上没有电压，合闸后，继电保护动作跳闸。说明此线路存在有故障，故障原因多属于检修质量不合格或忘拆接地线等永久性故障。此时不允许重合，自动重合闸装置应闭锁。自动重合闸装置AAR基本要求（4）在断路器事故跳闸时，自动重合闸装置应启动自动重合闸启动方式：断路器控制开关与断路器位置不对应启动保护起动断路器控制开关与断路器位置不对应启动：断路器控制开关处于“合闸后”状态、而断路器处于跳闸状态,两者位置不对应启动重合闸。线路发生故障保护将断路器跳开后,出现控制开关与断路器位置不对应,就可以启动重合闸；如果由于某种原因,例如工作人员误碰断路器操作机构、断路器操作机构失灵、断路器控制回路存在问题以及保护装置出口继电器的触点因撞击振动而闭合等,这一系列因素致使断路器发生“误跳”,则位置不对应同样能启动重合闸。这种位置不对应启动重合闸的方式简单可靠,在各级电网的重合闸中有着良好的运行效果,对提高供电可靠性和系统的稳定性具有重要意义。自动重合闸装置AAR基本要求保护启动：就是用线路保护跳闸出口触点来启动重合闸,在保护动作发出跳闸命令后,重合闸才发出合闸命令。因为是采用跳闸出口触点来启动AAR,这种方式可纠正继电保护误动作引起的误跳闸；但不能纠正由于断路器自身故障引起的“误跳”。所以这种启动方式使用的较少。自动重合闸装置AAR基本要求自动重合闸装置AAR基本要求（5）重合次数应符合规定自动重合闸装置的动作次数应按预先的规定进行,在任何情况下均不应使断路器重合的次数超过规定值。因为当自动重合闸装置多次重合于永久性故障,系统遭受多次冲击,断路器可能损坏，并会发生扩大事故。自动重合闸装置AAR基本要求（6）自动重合闸装置动作后，应自动复归装置动作后自动复归，为下一次动作做好准备对于雷击机会较多的线路是非常必要的自动重合闸装置AAR基本要求（7）自动重合闸装置应与继电保护配合动作为减轻第二次事故跳闸的后果，自动重合闸装置可与继电保护配合。采用前加速或后加速的方式，来加速切除故障。自动重合闸装置AAR基本要求（8）自动重合闸装置应方便调试和监视线路运行时应方便退出或可进行完好性试验动作时应有信号，便于运行人员监视《电力系统自动装置》分段器分段器定义分段器是一种能够自动判断线路故障和记忆线路故障电流开断的次数，并在达到整定的次数后，在无电压或无电流下自动分闸的开关设备，是配电系统中用来隔离故障线路区段的自动保护装置。分段器工作原理当发生永久性故障时，分段器的后备保护重合器重或断路器动作，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就已消除了故障，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。自动分段器的功能与特点（3）（2）（1）分段器可进行自动和手动跳闸，但合闸必须是手动的。分段器跳闸后呈闭锁状态，只能通过手动合闸恢复供电。

分段器具有自动对上一级保护装置跳闸次数的计数功能。分段器可断负荷电流、关合短路电流，但不能开断短路电流，不能单独作为主保护开关使用，可作为手动操作的负荷开关使用。自动分段器的功能与特点（6）（5）（4）分段器没有安秒特性,在使用上有特殊的优点。分段器有串接于主电路的跳闸线圈,更换线圈即可改变最小动作电流。分段器与重合器之间无机械和电气的联系,其安装地点不受限制。《电力系统自动装置》重合器线路自动重合器的定义

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。

若故障为瞬时性的，合闸成功，线路恢复供电；

若故障为永久性的，重合器在完成预先整定的重合闸次数（通常为三次）后，则自动闭锁，不再对故障线路送电。重合器的功能与特点：（3）（2）（1）重合器能够按照预定的开断和重合顺序，在交流电路中自动进行开断和重合操作，并在其后自动复位，分闸闭锁或合闸闭锁。由灭弧室、操动机构、控制系统合闸线圈等部分组成。重合器无需人力帮助，靠控制装置自动完成预定操作顺序的能力。（4）适用于户外柱上各种安装方式，既可在变电所内，也可在配电线路上。重合器的功能与特点：（4）

重合器的一个合分为一单元操作，但操作顺序中第一个分亦视为一个单元操作。

重合器的典型操作顺序中含有四个单元操作，即:分一合分一合分一合分，不同产品可以根据运行中的需要和产品技术条件规定调整重合闸次数和间隔时间。重合器的功能与特点：（5）

重合器的安-秒特性曲线具有反时限特性，有快速和慢速两种，通常有一条快速曲线，和数条慢速曲线。如图所示。

在重合器控制装置内部不作任何时限延后的操作，称作快速操作；在重合器控制装置内部经过预定时限延后才发出信号的操作，称作慢速操作。

通常它的第一次开断都整定在快速曲线，使其在0.03～0.04s内即可切断额定短路开断电流，以后每次开断，可根据保护配合的需要，选择不同的安秒特性曲线。重合器的典型安-秒特性曲线《电力系统自动装置》重合器与分段器的配合原则重合器与分段器的配合自动重合器和自动分段设备的配合动作可实现排除瞬时故障、隔离永久性故障区域、保证非故障线段的正常供电。重合器与分段器配合的典型结构重合器与分段器配合的原则（4）（3）（2）（1）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。

分段器必须与重合器一起使用,并装在重合器的负荷侧。后备重合器必须能检测到并能作用于分段器保护范围内的最小故障电流。分段器的热稳定额定值和动稳定额定值必须满足要求。重合器与分段器配合的原则（8）（7）（6）（5）分段器的记忆时间必须大于后备保护的累积故障开断时间。

分断器的启动电流必须小于80%后备保护的最小分闸电流,大于预期最大负荷电流的峰值。分段器记录比后备保护闭锁前的分闸次数少1次以上。由于分段器没有安秒特性,所以重合器与控制分段器的配合不要求研究保护曲线。重合器与分段器配合的原则后备保