第二章自动重合闸

电力系统自动装置输电线路的自动重合闸(ARD)电力系统自动装置原理第一节自动重合闸的作用和分类ARD在电力系统中的作用1ARD的基本要求2对ARD的分类3电力系统自动装置原理一、ARD在电力系统中的作用瞬时性故障：开关跳开后，经过一段时间延时，故障消失。永久性故障：开关跳开后，故障依然存在。如：绝缘子表面闪络(雷电、污闪)，短时碰线(大风)，鸟类或树枝放电。(约占60－90％)如：倒杆、断线、绝缘子击穿等。（约占10％）自动重合闸应用的前提：统计数据表明，大部分的线路故障属于瞬时性故障！电力系统自动装置原理自动重合闸（下面简写为ARD）装置：将因故障或人为误碰而跳开的断路器再进行自动合闸的一种自动装置。工作过程：1）线路发生短路故障，由继电保护设备控制断路器跳闸。2）经一定延时后，自动重合闸控制断路器再合闸。3）瞬时性故障——恢复供电；永久性故障——保护再跳闸。12K一、ARD在电力系统中的作用电力系统自动装置原理二、自动重合闸的作用利：弊：1、瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；2、提高并列运行稳定性，提高线路输送容量；3、纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰等引起的误跳闸。在重合到永久性故障后，导致：1）系统再次遭受故障电流的冲击；2）断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断故障电流）。统计数据表明：线路重合闸的利大于弊。目前的重合闸功能还无法区分瞬时性、永久性故障。一、ARD在电力系统中的作用电力系统自动装置原理应用场合：≥10kV的架空线路或混合线路，只要装设了断路器，就可以配置重合闸:瞬时性故障居多永久性故障居多一、ARD在电力系统中的作用电力系统自动装置原理12三、对自动重合闸的基本要求#1的1段范围#2的1段范围K必须在故障点切除之后，才允许重合闸！1）通常利用没有电流的特点(包括保护动作)；2）同时，还必须考虑对侧切除的时间。没有全线速动的保护时，一侧为I段动作，另一侧为II段动作（有延时）。二、对ARD的基本要求电力系统自动装置原理三、对自动重合闸的基本要求（1）重合闸不应动作的情况：①由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时；②手动投入断路器，由于线路上有故障，而随即被继电保护将其断开时；③断路器处于不正常状态；（2）当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，重合闸均应动作，使断路器重新合闸；（3）自动重合闸的次数应符合预先的规定；（4）自动重合闸之后，能自动复归，准备好下一次的动作；（5）自动重合闸时间能够整定，能与继电保护配合；（6）双电源——同步二、对ARD的基本要求电力系统自动装置原理三、ARD的分类（3）按组成元件的动作原理:机械式，电气式电力系统自动装置原理为防止断路器多次重合于永久性故障，重合闸装置接线中设置了()A.方向继电器B.差动继电器C.防跳继电器D.阻抗继电器电力系统自动装置原理我国电力系统220KV线路的故障类型中，有接近90%的故障是()A.三相短路B.两相短路C.单相接地短路D.两相接地短路电力系统自动装置原理什么是自动重合闸？输电线路装置自动重合闸的作用是什么？当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后，能够自动的将断路器重新合闸的自动装置称为自动重合闸。输电线路装置自动重合闸的作用：（1）提高供电的可靠性，减少线路停电的次数；（2）提高电力系统并列运行的稳定性，提高输电线路的传输容量；（3）纠正断路器误动；（4）与继电保护相配合，可加速切除故障。电力系统自动装置原理试述自动重合闸应满足的基本要求。答：自动重合闸应满足的基本要求如下：（1）采用控制开关位置与断路器位置不对应方式起动。（2）手动跳闸或通过遥控装置跳闸，或手动合闸于故障线路时，继电保护把断路器断开后，重合闸不应动作。（3）重合闸的动作次数应符合预先的规定。（4）重合闸动作后能自动复归，准备好再次动作。（5）能与继电保护动作配合，加速保护动作（前加速或后加速保护）。（6）当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。电力系统自动装置原理第二节单侧电源线路的三相一次自动重合闸三相一次自动重合闸的构成1装置接线2工作原理3接线特点4电力系统自动装置原理一、三相一次自动重合闸的构成电力系统自动装置原理一、三相一次自动重合闸的构成电力系统自动装置原理二、三相一次自动重合闸装置电力系统自动装置原理二、三相一次自动重合闸装置电力系统自动装置原理二、三相一次自动重合闸装置电力系统自动装置原理二、三相一次自动重合闸装置西安电力高等专科学校电力系统自动装置原理二、三相一次自动重合闸装置西安电力高等专科学校电力系统自动装置原理二、三相一次自动重合闸装置西安电力高等专科学校电力系统自动装置原理三、工作原理此时C两端电压为直流电源电压电力系统自动装置原理三、工作原理2.线路发生瞬时性故障或断路器误跳时控制开关SA和断路器位置处于不对应状态。因断路器跳闸，所以其辅助触点QF1闭合，QF2打开，跳闸位置继电器KCT动作，触点KCT1闭合，启动重合闸时间继电器KT，其瞬动触点KT2断开，串进R5来保证KT线圈的热稳定。电力系统自动装置原理三、工作原理2.线路发生瞬时性故障或断路器误跳时C放电，从而KM动作，其常开触点闭合，接通了断路器的合闸回路，合闸接触器KMC励磁，使断路器重新合上。同时KS励磁动作，发出重合闸动作信号。电力系统自动装置原理三、工作原理KM电流线圈在这里起自保持作用，只要KM被电压线圈短时启动一下，便可通过电流自保持线圈使KM在合闸过程中一直处于动作状态，从而使得断路器可靠合闸；连接片XB1用来将ARD投到试验状态。断路器重合成功后，其辅助触点QF1断开，继电器KCT、KT、KM均返回，电容器C重新充电，经15～25S后C充满电，装置整组复归，准备下次动作。电力系统自动装置原理三、工作原理3.线路发生永久性故障时重合闸装置的动作过程与上述相同。电力系统自动装置原理三、工作原理电力系统自动装置原理三、工作原理电力系统自动装置原理三、工作原理电力系统自动装置原理四、接线特点电力系统自动装置原理重合闸重合于永久性故障上，对电力系统有什么不利影响？答：当重合于永久性故障时，会使电力系统再一次受到故障冲击，对系统稳定运行不利，可能会引起电力系统的振荡,降低系统稳定性。另外，由于在很短时间内断路器要连续两次切断短路电流，从而使断路器的工作条件变得恶化。电力系统自动装置原理自动重合闸的启动方式有哪两种？各有什么优缺点？答：重合闸的启动方式通常有由不对应启动和保护启动两种。不对应启动方式的优点是简单可靠，可纠正断路器误碰或误跳，提高供电的可靠性和系统运行的稳定性。缺点是当断路器的辅助接点接触不良时，不对应启动方式将失败。保护启动方式的优点是可纠正继电保护误动作引起的误跳闸。缺点是不能纠正断路器的误动。电力系统自动装置原理什么是重合闸复归时间？整定时应考虑哪些因素？答：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）重合到永久性故障时，由动作时间最长的保护切除故障，重合闸不应再动作；（2）保证断路器切断能力的恢复，重合成功后，复归时间不小于断路器第二个跳闸--合闸的间隔时间。电力系统自动装置原理输电线重合闸有哪些闭锁条件？输电线重合闸闭锁主要有以下几个条件：（1）手动跳闸或通过遥控装置跳闸时。（当手动跳闸时，如果合到的是故障线路，保护会立即动作将断路器跳闸，此时重合闸不允许启动。）（2）闭锁重合闸的装置动作时。（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。）（3）检线路无压或检同期不成功时。（4）短路器液（气）压操动机构的液（气）压降低到不允许合闸的程度，或断路器弹簧操动结构的弹簧未储能时。（5）断路器控制回路断线时。（6）重合闸未投时。电力系统自动装置原理第三节双侧电源线路三相自动重合闸要考虑的问题1三相快速ARD2三相非同期ARD3检定无压和检定同期的三ARD4电力系统自动装置原理一、要考虑的问题电力系统自动装置原理二、三相快速ARD电力系统自动装置原理三、三相非同期ARD电力系统自动装置原理三、三相非同期ARD电力系统自动装置原理三、三相非同期ARD电力系统自动装置原理西安电力高等专科学校三、三相非同期ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD小结1：无压侧的QF在重合至永久性故障时,将连续两次切断短路电流,其工作条件显然比同步侧恶劣,为使两侧QF工作条件相同,利用无压连接片定期切换两侧工作方式。同步侧QF误跳，同步侧KY检定同期条件使QF重合；无压侧QF误跳，无压侧KY检定同期条件使QF重合。小结2：无压侧不仅要投入KV，还应投入KY，无压连接片和同步连接片均接通，两者并联工作。而同步侧只投入KY，KV不能投入，否则会造成非同期合闸。因而两侧同步连接片均投入，但无压连接片一侧投入，另一侧断开。电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理四、检定无压和检定同期的三相ARD电力系统自动装置原理在检无压和检同步三相自动重合闸中，当处于下列情况会出现什么问题？（1）线路两侧检无压均投入。（2）线路两侧仅一侧检同步投入。答：（1）在检无压和检同步三相自动重合闸中，当线路两侧检无压均投入时，会造成非同步重合闸，从而产生较大的冲击电流。因此，线路两侧的无电压检定是不允许同时投入。（2）在检无压和检同步三相自动重合闸中，当线路两侧仅一侧检同步投入时，否则断路器闭合瞬间可能在系统中产生冲击电流，或在断路器闭合后系统产生振荡。因此，同步检定不能只投入某一侧，必须是线路两侧的同步检定都投入。电力系统自动装置原理双电源线路上采用自动重合闸装置时，需要考虑哪些特殊问题？为什么？在双电源线路上采用自动重合闸装置时，必须考虑两个特殊的问题，即故障点断电时间问题和同步问题。对于故障点断电时间问题，因为当线路发生故障时，线路两侧的继电保护可能以不同的时限跳开两侧的断路器，这种情况下只有两侧的断路器都跳开后，故障点才完全断电，所以重合闸应加较长的延时,即考虑要故障点断电时间问题。对于同步时间问题，因为当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，线路两侧电源之间电动势夹角摆开，甚至有可能失去同步。所以，后重合侧重合时应考虑是否允许非同步合闸和进行同步检定的问题。电力系统自动装置原理双侧电源线路非同步自动重合闸方式有哪两种？各有何优缺点？答：双侧电源线路非同步自动重合闸方式有两种：按顺序投入线路两侧断路器方式和不按顺序投入线路两侧断路器方式。按顺序投入线路两侧断路器方式的优点：在永久性故障情况下、后重合侧不会重合，避免