9.自动重合闸.ppt

1、第九章 自动重合闸,9.1 自动重合闸的作用及要求 9.2 单侧电源线路三相一次重合闸 9.3 双侧电源线路三相一次重合闸 9.4 单相自动重合闸与综合自动重合闸,瞬时性故障：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，把断开的线路断路器再合上，就能恢复正常的供电，称这类故障为“瞬时性故障”。,一、基本概念,9.1 自动重合闸的作用及要求,绝缘子表面闪络（雷电） 短时碰线（大风） 鸟类（或树枝）放电。,（6090）,永久性故障：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，不能恢复正常的供

2、电。此类故障称为“永久性故障”。,倒杆、断线、绝缘子击穿,（10）,二、自动重合闸在电力系统中的作用,自动重合闸（AAR）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。 运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的， 此时，若保护动作熄弧故障消除合断路器恢复供电。 手动（停电时间长）效果不显著，自动重合效果明显。,三、重合闸在电力系统中的作用,1.大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数。 2.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。 3.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。 4.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

3、起到纠正的作用。,在电力系统中设置自动重合闸装置有什么好处？,但是，AAR本身不能判断故障是瞬时性的，还是永久性的。所以若重合于永久性故障时，其不利影响： （1）使电力系统又一次受到故障的冲击； （2）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）。 据运行资料统计，AAR成功率6090%，经济效益很高广泛应用。,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？,AAR作用,（1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。 （2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。 （3）可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。

4、应用：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AAR。,四、对自动重合闸的基本要求,（1）动作迅速，ttu+tz一般0.5”1.5”。 tu故障点去游离，tz断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。 （2）不允许任意多次重合，即动作次数应符合 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。 （4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。,（5）手动合闸于故障线路，继电保护动作使断路器跳闸后，不重合（多属于永久性故障）。 （6）用不对应原则启动：一般自动重合闸可采用控制开关位置与断路器位置不对应原则启动，对综合重合闸，宜采用不对应

5、原则和保护同时启动。 （7）与继电保护相配合：在重合闸前或重合闸后加速继电保护动作，以便更好地与继电保护相配合，加速故障切除时间，提高供电可靠性。,五、装设重合闸的规定,六、重合闸的分类,9.2 单侧电源线路三相一次自动重合闸,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。,目前我国动力系统中的重合闸装置有电磁型、晶体管型和集成电路型三种。,用DH-3型重合闸继电器组成一次式AAR装置的

6、原理接线图,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。,二、晶体管型三相一次自动重合闸,（1）起动元件：当QF跳闸之后，使延时元件起动。起动方式有两种，a、控制开关KK位置与断路器位置不对应（优先采用），b、保护装置起动。（2）延时元件：（3）一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次。（4）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。,晶体管ARD装置原理接线图,三、自动重合闸与继电保护的配合,继电保护与重合闸装置配合可以简化保护装置，加速切除故障，提高供电可靠性。一般有如下两种配合方式： 1.自动重合闸前加速（简称“前

7、加速”） 2.自动重合闸后加速（简称“后加速”）,1.自动重合闸前加速（“前加速”）,“前加速”是指当线路发生短路时，第一次由无选择性电流速断保护瞬时切除故障，然后再重合闸，如果是暂时性故障，则重合闸后恢复了供电，如果是永久性故障，第二次保护动作按有选择性方式切除故障。 “前加速”由无选择性电流速断保护配合组成。,AAR装置前加速保护动作原理说明图,下图每条线路都装有电流速断保护和定时限过电流保护，其动作时间按阶梯原则选择。保护3处装设AAR，为使无选择性电流速断保护不至于扩展太大，其动作电流按躲过相邻变电站低压侧的最大电路电流来整定。,当任一线路短路时 保护的无时限速断保护动作，瞬时跳闸切除

8、故障，重合闸后第二次切除故障按照保护3整定时限有选择地切除故障。,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：,自动重合闸前加速,应用:主要用于35KV以下由发电厂或重要变电站引出的直配线上。,采用前加速保护的优点：,（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3QF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3QF拒绝合闸，将扩大停电范围。

9、,一、自动重合闸前加速,特点：每条线路上均装有选择性的保护和AAR。 第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若重合于永久性故障，第二次跳闸按无选择性方式跳闸（加速保护动作），切除故障。 优点：第一次跳闸时有选择性的，再次切除故障的时间加快，有利于系统并列运行的稳定性。 缺点：第一次动作时间可能较长。,2.自动重合闸后加速（“后加速”）,重合闸AAR装置后加速保护动作原理说明图,思考：,若发生的是永久性故障，则过电流保护再次起动，这时继电保护是有选择性地切除故障，还是瞬时切除故障？,35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路。,后加速保护的的优点：,应用：,（1）第一次有选择性的切除故障

10、，不会扩大停电范围。 （2）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的。 （3）和前加速保护相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制。,后加速保护的的缺点：,（1）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。 （2）第一次切除故障可能带有延时。,二、自动重合闸后加速,（1） 单侧电源线路重合闸,四、重合闸时间的整定原则,按最不利情况：本侧保护先跳，对侧保护后跳来考虑，,故障点电弧熄灭及周围介质绝缘强度的恢复时间t u；,断路器（触头恢复绝缘强度及灭弧室充满油）及操作 机构复原准备好再次动作的时间。,若由保护起动重合闸，还应加上保护动作时间。,（2） 双侧电源线路重合闸,t ARC

11、 . 1=t pr .2+t QF .2 - t pr . 1 - t QF . 1+ t u,9.3 双侧电源线路的三相一次重合闸,一、 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； （2）当线路上发生故障跳闸以后，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。,双侧电源线路的三相一次重合闸 1、应考虑的两个问题： （1）时间的配合：考虑两侧保护可能

12、以不同的延时跳闸，此时须保证两侧均跳闸后，故障点有足够的去游离时间。 （2）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。,二、两侧电源线路上的主要合闸方式,（1）快速自动重合方式： 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。其特点是快速，须具备下列条件： a、线路两侧均装有全线瞬时保护。 b、有快速动作的QF，如快速空气断路器。 c、冲击电流允许值 （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。,二、两侧电源线路上的主要合闸方式,（2）非同期自动重合闸 当线路两侧断路器跳闸后，不管线路两侧电源是否同步，一

13、般不需要附加条件，即可进行重合，在合闸瞬间两侧电源可能同步也可能不同步，非同期合闸后，系统将自行拉入同步。 非同期自动重合闸条件： 相角差为180O时，最大冲击电流不超过允许值。 振荡过程对主要负荷影响要小，对继电保护的影响采取措施躲过。,（3）检查同期重合闸,特点：当线路短路时，两侧断路器跳闸后，先让一侧断路器在重合前，应进行同步条件检查，只有在断路器两侧电源满足同步条件，才允许进行重合，这种方式不会产生很大的冲击电流，合闸后系统很快拉入同步。,9.4 单相自动重合闸与综合重合闸,220KV500KV中性点直接接地电网中，由于线间距离大，经验表明，绝大多数故障为单相接地故障。此时，若只跳开故

14、障相，其余两相仍继续运行，可提高供电的可靠性和系统并联运行的稳定性，还可减少相间故障的发生。 因此广泛使用单相自动重合闸或综合自动重合闸装置。 单相自动重合闸：K(1) 保护动作，跳故障相单相重合成功，恢复三相供电。 不成功，允许非全相运行再次跳故障相不重合。 不允许非全相运行再次跳三相不重合。 若是相间短路，跳三相不重合。,需有按相操作的断路器； 需专门的选相元件与继电保护相配合，接线比较复杂； 在单相重合闸过程中，由于非全相运行引起本线路和电网中其它线路的保护误动作，需要根据实际情况采取预防措施。,缺点：,在大多数故障情况下保证对用户连续供电，提高供电可靠性。由单侧电源单回路向重要负荷供电时保证不间断供电。 在双侧电源联络线上采用单相重合闸，可在故障时大大加强两个系统的联系，提高系统并列运行的动态稳定。,在220-500kV架空线路上，线间距离大，运行经验表明绝大部分故障是单相接地短路。此时，如只把发生故障的一相断开，进行单相重合，发生故障的两相仍然继续运行，可大大提高供电可靠性和系统并列运行的稳定性。这就是单相重合闸。,单相自动重合闸,优点：,潜供电流：当故障相线路自两侧切除后，如图，非故障相与断开相之间存在有静电（通过电容）和电磁（通过）联系，虽然短路电流已被切断，但在故障点的弧光通道中仍有： 1）非故障A通过A-C相间的CAC供给的电流； 2）非故障相B