第六章-自动重合闸..ppt

1、第六章 自 动 重 合 闸Autoreclosure,基 本 要 求,学 习 内 容,习 题 与 思 考 题,掌握自动重合闸的作用及对重合闸的基本要求 掌握自动重合闸装置的基本组成元件及工作原理 熟练掌握各种工作状况 了解两侧电源的线路上自动重合闸的配置方式 掌握自动重合闸与继电保护的配合方式及其特点,本 章 基 本 要 求,第一节 自动重合闸的作用及要求(Function and Basic Requirements to Autoreclosure),一、自动重合闸的作用(Function of Autoreclosure),架空线路故障大都是“瞬时性”的故障 ，在线路被继电保护迅速动作控

2、制断路器断开后 ，故障点的绝缘水平可自行恢复，故障随即消失。此时，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的供电。 定义：当断路器跳闸以后，能够自动的将断路器重新合闸的自动重合闸装置。,一、自动重合闸在电力系统中的作用,瞬时性故障：该类故障断电即逝；重合后可继续供电。 此外，也有“永久性故障”。 永久性故障：在线路被断开之后，该类故障仍然是存在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。 因此，在电力系统中采用了自动重合闸装置，即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后，能够自动控制断路器重新合上的一种装置。,一、重合闸在电力系统中的作用,大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数。（自

3、动重合闸的成功率：重合成功的次数与总的动作次数的比值。取决于瞬时性故障的次数） 在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。 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，也能起纠正的作用（纠正断路器误动）。 在架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。,在电力系统中设置自动重合闸装置有什么好处？,（1）使电力系统再一次受到故障的冲击，系统稳定性降低； （2）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短路电流，而使其工作条件变得更加恶劣。,但是，当重合于永久性故障上时，自动重合闸将带来哪些不利的影响？,一、重合闸在电力系统中的作用,二、对自动重合闸装置的基

4、本要求 (Basic Requirements for Autoreclosure),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）动作迅速。在满足故障点去游离所需的时间和断路器消弧室以及断路器的传动机构准备好再次动作所必须的时间前提下，自动重合闸装置的时间应尽可能短。一般采用0.5s1.5s。 （2）不允许任意多次重合。动作次数应符合预先的规定，如一次或两次； （3）动作后应能自动复归，准备好再次动作；,二、对自动重合闸装置的基本要求,（4）手动跳闸时不应重合。由运行人员手动操作 或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应自动重合。当断路器处于不正常状态而不

5、允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。 （5）手动合闸于故障线路时自动重合闸不重合（多属于永久性故障） （6）用不对应原则启动 （7）能与继电保护动作配合,三、重合闸的类型,三相一次重合闸：没有特殊要求的一般线路 单相一次重合闸：220kV以上电压级可以分相控制、可以非全相运行的线路。 综合重合闸：220kV及以上电压级可以分相控制、不允许非全相运行的线路。,四、自动重合闸的配置原则,第二节 三相一次自动重合闸Single Shot Three Pole Autoreclosure for Transmission Lines,三相一次自动重合闸就是在输电线路上发生任何故障，继电保护装置将

6、三相断路器断开时，自动重合闸起动，经0.51s的延时，发出重合脉冲，将三相断路器一起合上。若为瞬时性故障，则重合成功，线路继续运行；若为永久性故障，则继电保护再次动作将三相断路器断开，不再重合。,一、单侧电源线路的三相一次自动重合闸,通常三相一次自动重合闸装置由起动元件、延时元件、一次合闸脉冲元件和执行元件四部分组成。,启动元件：当断路器跳闸之后，使延时元件起动。,启动方式:,(1) 辅助接点位置与断路器位置不对应 （优先采用）;,(2)保护装置起动。,当断路器的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。,1. 三相一次自动重合闸的工作原理,延时元件：延时一般为0.5

7、-1s；自动重合闸的时间应大于故障点绝缘的自恢复时间和断路器的自恢复时间。 一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次，并经时间15-25秒后能自动复位; 执行元件：启动合闸回路和信号回路，还可与保护配合，实现重合闸后加速保护。,手动跳闸后闭锁,top=tt+tre+trel-tn top重合闸动作时间，约1s左右； tt断路器固有跳闸时间； tre消弧及去游离时间； trel裕度时间，0.10.15s tn断路器合闸时间,2、自动重合闸的动作时间整定,原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：,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

8、能再次跳闸,二 双侧电源线路的三相一次重合闸,1、 双侧电源线路重合闸的特点,（1）当线路上发生故障时，两侧的保护装置可能以不同的时限动作于跳闸，例如一侧为第I段动作，而另一侧为第II段动作，此时为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，以使重合闸有可能成功，线路两侧的重合闸必须保证在两侧的断路器都跳闸以后，再进行重合；时间配合 top=topmax+tt+tre+trel-tn top近故障侧重合闸动作时间； topmax远故障侧保护动作时间最大值； tt远故障侧断路器跳闸时间； tn近故障侧断路器合闸时间； tre消弧及去游离时间；trel裕度时间，0.10.15s,（2）当线路上发生故障

9、跳闸以后，常常存在着重合闸时两侧电源是否同步，以及是否允许非同步合闸的问题。同期配合,1、 双侧电源线路重合闸的特点,二 双侧电源线路的三相一次重合闸,2、双侧电源线路的三相一次重合闸方式,采用快速重合闸的条件如下：,必须装设全线速动保护，如高频保护。 线路两侧装设可以进行快速重合闸的断路器，如快速空气断路器。 冲击电流未超过允许值,非同期重合闸方式：,快速自动重合闸方式,就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止保护误动）。 在两侧断路器非同期重新合闸瞬间，输电线路上出现的冲击电流，不能超过电力系各元件的冲击电流的允许值。,检同期重合闸,检查同期

10、重合闸：双侧电源的相序一致、频率一致，电压的大小、相位一致。,系统的结构保证线路两侧系统不会失步； 在双回线路上检查另一回线路是否有电流； 加装检同期装置。,检查同期重合闸的方式：,线路发生故障: 两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的M侧重合闸首先动作，使断路器投入。,若重合不成功：断路器再次跳闸。N侧同步检定继电器不动作，该侧重合闸不起动。,若重合成功：N侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即恢复正常工作。,在一侧（M侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧），在另一侧（N侧）装有同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧）。,在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的三相重合闸外，,

11、检同期重合闸,在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要比同步检定一侧断路器的工作条件恶劣。如何解决这个问题呢？,解决方法：,通常在每一侧都装设无电压检定和同步检定的继电器，利用联接片进行切换，使两侧断路器轮换使用每种检定方式的重合闸，因而使两侧断路器工作的条件接近相同。,检查另一回路电流重合闸 在没有其他旁路的双回路并联线路上，当另一回路有电流时，表示两侧电源在同步运行状态，故本线路可以采用检查另一回路有电流重合闸方式。 自动解列重合闸,2、双侧电源线路的三相一次重合闸方式,第三节 高压输电线路的单相重合闸（Single Pole Au

12、toreclosure for HV Transmission Lines）,要有选相元件 动作时间长（由于健全相存在影响）,特点：,健全相对单相重合闸动作时间的影响,当线路的故障相两侧断路器跳开后，由于非故障相与故障相之间的电容与互感存在，虽然短路相的电源已被切断，但故障点弧光通道中仍有一定的电流流过，这个电流称潜供电流。,潜供电流是因为相间电容和互感影响由非故障相向故障点提供的.,如图所示的输电线上，当C相发生暂时性接地故障时，C相线路两侧的断路器会跳开，这时短路电流虽被切断，但A、B两相仍处在工作状态。由于各相之间存在着电容，所以A、B两相将通过电容CAC、CBC和对地电容向k点提供电流

13、。 同时由于各相之间存在互感M，所以A、B两相的负荷电流，也将通过互感M的电磁耦合，在C相中感应电势。此感应电势也向短路点提供电流。这两部分电流的总和构成潜供电流。,第四节 综合自动重合闸,1、自动重合闸前加速,当线路发生故障时，继电保护加速电流保护的第III段，造成无选择性瞬时切除故障，然后重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障，则线路就恢复了供电。若重合于永久性故障，则保护带时限有选择性地切除故障。,系统的每条线路都装设过电流保护，1QF处装设自动重合闸装置，变电站B和C没有装自动重合闸装置。,四. 自动重合闸与继电保护的配合,当d1点或d2点短路时 1QF的过电流保护动作，跳闸, 1QF

14、跳开后，启动重合闸进行重新合闸,若重合不成功，过电流保护再次动作，这时继电保护是有选择性地切除故障，还是瞬时切除故障？,思考：,1、自动重合闸前加速,用于35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上。,采用前加速保护的优点：,应用 :,（1） 能快速地切除瞬时性故障。 （2）使瞬时性故障不至于发展成永久性故障从而提高重合闸的成功率。 （3）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。,采用前加速保护的缺点：,（1） 断路器1QF的工作条件恶劣，动作次数增多。 （2）对永久性故障，故障切除时间可能很长。 （3）如果重合闸或断路器1QF拒绝合闸，将扩大停电范围。,1、自动重合闸前加速,2、自动重合闸后加速,就是当线路发生故障时，首先保护有选择性动作切除故障，重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障，则线路恢复供电；如果重合于永久性故障上，则保护装置加速动作，瞬时切除故障。,应用于35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线