第二章-输电线路自动重合闸

1、教材配套电子教案,电力系统自动装置,张瑛 高阳 编制,第二章 输电线路自动重合闸,第一节 概 述,自动重合闸按功能和结构等分类常可分为 三相重合闸 单相重合闸 综合重合闸 一次动作的重合闸 二次动作的重合闸 单侧电源重合闸 双侧电源重合闸,三相重合闸,当输电线路上发生单相、两相或三相短路故障时，线路保护动作使线路的三相断路器一起跳闸，而后重合闸启动，经预定时间将断路器三相一起合上。如重合不成功，三相断路器第二次再次一起跳闸后不再重合，该重合方式为三相一次式的 。,三相自动重合闸应满足的基本要求,自动重合闸可按控制开关位置与断路器位置不对应启动方式启动。 用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或

2、将断路器投入故障线路上而随即由保护装置将其断开时，均不应动作重合。 在任何情况下(包括装置本身的元件损坏以及继电器触点粘住等情况)，重合闸的动作次数应符合预先的规定(如一次重合闸只应动作一次)。 重合闸动作后应自动复归。 应能在重合闸后，加速继电保护动作，必要时可在重合闸前加速保护动作。 应具有接收外来闭锁信号的功能。,第二节 三相一次自动重合闸,1.电气式重合闸的原理,用程序实现的重合闸,闭锁重合闸的情况,当手动操作合闸时，如果合到的是故障线路，保护会立刻动作将断路器跳闸，此时重合闸不允许启动。 闭锁重合闸的装置，如母线差动保护、变压器保护、按频率自动减负荷装置等动作。 断路器液压（或气压）

3、操动机构的气（液）压降低到不允许合闸的程度，或断路器弹簧操动机构的弹簧未储能。 断路器控制回路断线。 重合闸未投,（二）与重合闸有关的开关量,三、参数整定,1重合闸动作时限值的整定 重合闸的动作时限是指，从断路器主触头断开故障到断路器收到合闸脉冲的时间（在电气式重合闸中指1KT2的延时）。,考虑到如下两方面的原因,(1)断路器跳闸后，故障点的电弧熄灭以及周围介质绝缘强度的恢复需要一定的时间，必须在这个时间以后进行重合才有可能成功，否则，即使在瞬时性故障情况下，重合闸也不成功，所以故障点必须有足够的断电时间。 (2)重合闸动作时，继电保护一定要返回，同时断路器操动机构恢复原状，准备好再次动作。,

4、对单电源辐射状单回线路，重合闸动作时限,对单电源环状网络线路和平行线路以及双电源的线路,2重合闸复归时间的整定,重合闸复归时间就是从一次重合结束到下一次允许重合之间所需的最短间隔时间（在电气式重合闸中即电容C上电压从零充到KRC电压线圈动作电压所需的时间）。,复归时间的整定需考虑以下两个方面因素：,(1)保证当重合到永久性故障，由最长时限段的保护切除故障时，断路器不会再次重合。,(2)保证断路器切断能力的恢复。当重合闸动作成功后，复归时间不小于断路器第二个“跳闸合闸”间的间隔时间。 重合闸复归时间一般取1525s即可满足以上要求。,3.后加速延时解除时间值,后加速延时解除时间值是指从合闸命令（

5、重合闸、手动或遥控合闸）发出，即加速保护开始到加速保护命令解除为止，其间加速持续的时间（在电气式重合闸接线中指2KT的延时）。,第三节 常见的双电源线路三相自动重合闸,双电源线还必须考虑以下两个问题 ： 1、故障点的断电时间问题： 2、同步问题。,一、三相快速自动置合闸,三相快速自动重合闸，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。,在输电线路上采用三相快速自动重合闸应具备下列条件,(1)线路两侧都装设有能瞬时切除故障的保护装置，如高频保护、纵联差动保护等。 (2)线路两侧都装有可以进行快速重合闸的断路器，如快速空气断路器等。 (3)在两侧断路器进行重合的瞬间，

6、通过设备的冲击电流周期分量不得超过如下规定值 。 (4)重合时两侧电势来不及摆开到危及系统稳定的角度，能保持系统稳定，恢复正常运行。,二、非同步自动重合闸,非同步自动重合闸通常有按顺序投入线路两侧断路器和不按顺序投入线路两侧断路器两种方式。,按顺序投入线路两侧断路器的方式,预先规定两侧断路器的合闸顺序，先重合侧采用单电源线路重合闸方式，后重合侧采用检定线路有电压的自动重合闸方式。这种方式的最大优点是永久性故障情况下后重合侧不会重合，避免了再一次给系统带来冲击。其缺点是，后重合侧重合时，要确认先重合侧已重合，,不按顺序投入线路两侧断路器的方式是两侧均采用单电源线路重合闸方式。,这种方式的优点是接

7、线简单，不需装设线路电压互感器，系统恢复并列运行快，从而提高了供电可靠性。其缺点是永久性故障时，线路两侧均要重合一次，会给系统带来两次冲击。,三、无电压检定和同步检定的三相自动重合闸,检定同步的工作原理,四、解列自动重合闸,五、检定另一回线电流的自动重合闸,六、自同步重合闸,第四节 自动重合闸与继电保护的配合,一、重合闸前加速保护 重合闸前加速保护是当线路上(包括相邻线路及以外的线路)发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作跳闸，而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。,二、重合闸后加速保护,当采用自动重合闸后加速保护的配合方式时，在线路各段上都装设了有选择性的保护和自动重合闸。线路

8、上发生故障时，保护首先按有选择性的方式动作，跳开故障线路的断路器，然后重合断路器。如果是永久性故障，则利用重合闸的动作信号启动加速该线路的保护，瞬时切除故障。,第五节 输电线路综合自动重合闸概述,一、综合重合闸的基本概念 四种重合闸方式 (1)综合重合闸方式。 (2)单相重合闸方式 (3)三相重合闸方式 (4)停用方式。,(1)综合重合闸方式。,线路上发生单相故障时，实行单相自动重合闸，当重合到永久性单相故障时，若不允许长期非全相运行，则应断开三相并不再进行自动重合。线路上发生相间故障时，实行三相自动重合闸，当重合到永久性相间故障时，断开三相并不再进行自动重合。,(2)单相重合闸方式,线路上发

9、生单相故障时，实行单相自动重合闸，当重合到永久性单相故障时，一般也是断开三相并不再进行重合。线路上发生相间故障时，则断开三相不再进行自动重合。,(3)三相重合闸方式,线路上发生任何形式的故障时，均实行三相自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开三相并不再进行自动重合。,(4)停用方式,线路上发生任何形式的故障时，均断开三相不进行重合。,二、综合重合闸的选用原则,一般凡选用简单的三相重合闸方式能满足电力系统实际需要的，应优先使用三相重合闸方式。对于220kV及以上电压等级的单回联络线路、两侧电源之间相互联系薄弱的线路、或当电网发生单相接地故障时使用三相重合何不能保证系统稳定的线路，应采用单相重合闸

10、或综合重合闸方式。当系统允许使用三相重合闸、但使用单相重合闸对系统或恢复供电有较好效果时，可采用综合重合闸方式。,三、微机保护中的综合重合闸,第六节 微机综合重合闸的特殊问题,一、综合重合闸的启动方式 保护启动方式 不对应启动方式,二、综合重合闸的选相问题,三、一次重合闸的实现及微机模拟方法 用软件计数器模拟这种一次合闸脉冲元件 四、单相重合闸与三相重合闸的动作时限 单相重合闸的动作时限需设定的长一些,五、非全相运行对继电保护及其他方面的影响,在单相重合闸的过程中，线路处于非全相运行的状态，此时会出现负序和零序分量的电流和电压，影响某些继电保护的正确判断，因而需要对保护采取必要的措施。线路进入

11、非全相运行状态后，可能误动作的保护应被退出，以免这些保护的误动作引起其它两个正常相跳闸。这些保护在单相重合后再投入工作；而线路非全相运行中不会误动作的保护，在线路非全相运行过程中，作为其余两相的保护继续工作。,(1)零序电流保护,长线路处于非全相运行时，线路的3I0可达正常负荷电流的40，因此，凡整定值躲不开该值的零序电流保护需退出工作，当线路转入全相运行后，应适当延时才能投入工作。在非全相运行期间，还应将本线路的零序三段保护缩短一个时间差，以防止本线路重合闸不正常时造成相邻线路零序电流保护误动作。,（2）距离保护,非全相运行期间，当系统有摇摆时，相间距离保护存在误动作的可能。对于接地距离保护

12、，当使用线路电压互感器时，也存在误动的可能，故实际运行的距离保护在非全相运行时均被闭锁退出工作。,（3）相差高频保护,对应于采用负序电流I2启动，用正序和负序电流(I1十KI2)操作，进行相位比较的相差动高频保护，只要在整定值时注意线路分布电容的影响，非全相运行时不会误动作，不必退出工作。 但是，相差动高频保护在“同名相单相接地与断线”时存在拒动的可能。如在单相接地故障时，线路一侧故障相断路器先跳开，或线路一侧先单相重合于永久性故障，就会出现这种情况，在综合重合闸的回路设计上应予考虑。,(4)方向高频保护,对于零序功率方向元件，无论使用母线电压互感器还是线路电压互感器，非全相运行时均可能误动作

13、。故由零序功率方向闭锁的高频保护，在非全相运行时应退出工作。 在非全相运行工况下，由负序功率方向闭锁的高频保护，在使用母线电压互感器时可能误动。当使用的是线路电压互感器时，因在非全相运行情况下不会误动，可不必退出工作。但在非全相运行时若再发生故障，则存在拒动的可能。,六、综合重合闸的同期方式,(1)非同期重合。不检查同期，也不检查电压。 (2)检同期。要求线路侧必须有电压且母线与线路电压之差小于同期电压整定值。 (3)检无压。线路电压低于无电压整定值或线路有电压且与母线电压同期，后者是为了检无压侧断路器偷跳时能进行重合。,七、分相后加速回路,在非全相运行过程中，因一部分保护被闭锁，故有的保护性能变差。为能尽快切除永久性故障，应设置分相后加速，将非全相运行中被闭锁的保护重新投入。 实现分相后加速，主要的问题之一是如何正确判断线路是否恢复了全相运行。一般采用分相固定的方式，对故障相用整定值躲开空载线路电容电流的相电流元件，区别有无故障和是否恢复全相运行。 另外，分相后加速应有适当的延时，以躲过由非全相转入全相运行的暂态过程，并保证非全相运行中误动的保护来得及返回，也有利于躲开三相重合闸时断路器三相不同时合闸所产生的暂态电流的影响。,八适应断路器动作性能的要求,高压断路器动作循环从设计、制造及试验各环节都是按“跳一03s合、跳一180s合、跳”的循环考虑的。 综合重合