继电保护原理-第七章-自动重合闸

第七章自动重合闸第一节自动重合闸的作用及对它的基本要求一、自动重合闸的作用自动重合闸装置(ARD)是当断路器跳开后按需要自动投入的一种自动装置重合闸的成功率=重合闸成功的次数总动作次数一般在60~90%之间2003年全国220kV及以上系统线路主保护运行情况统计表保护类型纵联距离零序重合闸动作总次数7312608325804026正确动作次数7244607425754016不正确动作次数误动64953拒动40072003年正确动作率（％）99.0799.8599.8199.75采用自动重合闸的技术经济效果：大大提高供电的可靠性提高系统并列运行的稳定性纠正断路器的误跳闸当重合于永久性故障上时的不利影响：使电力系统又一次受到故障的冲击使断路器的工作条件恶化二、装设重合闸的规定3kV及以上的架空输电线路和电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，如用电设备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置旁路断路器或兼作旁路断路器的母线联络断路器，应装设自动重合闸装置低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置必要时，母线故障可采用母线自动重合闸装置三、对自动重合闸的基本要求（1）重合闸的起动方式按控制开关位置与断路器位置不对应的原则起动由保护起动（2）重合闸不应动作的情况用控制开关或通过遥控装置将断路器跳开手动合闸于故障线路（3）动作次数应符合预先的规定（4）动作后应能自动复归（5）应能在重合闸以前或重合闸以后加速继电器的动作（6）应具有接收外来闭锁信号的功能四、自动重合闸的分类1.根据控制的电气元件不同线路重合闸母线重合闸变压器重合闸2.按动作次数一次重合闸多次重合闸3.按控制断路器的方式单相重合闸三相重合闸综合重合闸分相重合闸第二节输电线路的三相一次自动重合闸一、单侧电源线路的三相一次自动重合闸三相一次重合闸方式就是不论在本线路上发生何种类型的故障，继电保护装置均将线路三相断路器一齐断开，然后重合闸装置起动，将三相断路器一起合上。若故障为瞬时性故障，则重合成功；若故障为永久性故障，则继电保护将再次将断路器三相一齐断开，而不再重合①控制开关KK位置与断路器位置不对应（优先采用）②保护装置起动（缺点：不能纠正断路器误动）（1）重合闸起动重合闸起动tZCH一次合闸脉冲元件控制开关KK与执行元件(放电)（2）延时元件保证故障点有足够的去游离时间和断路器消弧室及传动机构准备好再次动作的时间重合闸起动tZCH一次合闸脉冲元件控制开关KK与执行元件(放电)（3）一次合闸脉冲元件保证重合闸装置只重合一次重合闸起动tZCH一次合闸脉冲元件控制开关KK与执行元件(放电)重合闸起动tZCH一次合闸脉冲元件控制开关KK与执行元件(放电)（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控制开关KK对一次合闸脉冲元件放电的作用是为了防止手动跳闸和手动合闸时重合闸进行重合二、双侧电源线路的三相一次重合闸1、应考虑的两个问题时间的配合：线路两侧的重合闸必须保证在两侧的断路器都跳闸后再进行重合同期问题：重合闸时两侧电源是否同步以及是否允许非同步合闸2、双侧电源送电线路重合闸的主要方式（1）快速自动重合闸方式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使用条件线路两侧均装有全线瞬时动作的保护有快速动作的断路器，如快速空气断路器冲击电流未超过允许值冲击电流周期分量的估算22sinZEI机组类型允许值汽轮发电机0.65IN/X”d水轮发电机有阻尼回路0.6IN/X”d无阻尼回路0.65IN/X’d同步调相机0.84IN/X”d电力变压器IN/XT当非同步重合闸时，冲击电流周期分量不应超过下表数值（2）非同期重合闸不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式使用条件：冲击电流未超过允许值继电保护要考虑系统振荡对它的影响，并采取必要的措施（3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式优点：电流检定比同步检定简单IKRCk&IKRC&解列点的选择原则是，尽量使发电厂的容量与其所带的负荷接近平衡（4）自动解列重合闸方式k系统12非重要负荷重要负荷3解列点小电源（5）具有同步检定和无电压检定的重合闸QF1—检无压侧，同时投入同步检定继电器QF2—检同期侧，无电压检定是绝对不允许同时投入两侧的投入方式可以利用连结片定期轮换kU-UUKRC无压同步++U-UUKRC无压同步++++QF1QF2低电压继电器：0.5UN电磁型同步检定继电器：UUUUUU线路U母线正比于ΔU当U=U′时2U2Usin继电器定值的调节范围为20˚~40˚三、重合闸时限的整定原则1.单侧电源线路的三相重合闸原则上越短越好，但应力争重合成功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如果采用保护装置起动方式，还应加上断路器跳闸时间根据运行经验，采用1s左右2.双侧电源线路的三相重合闸除上述要求外，还须考虑时间配合最不利情况：本侧先跳，对侧后跳1prt0t1QFtpr2tQF2tutARDtu2QF1pr2QF2prARDttttttQF1跳开QF2跳开QF1重合四、自动重合闸与继电保护的配合1.重合闸前加速保护123ABCItItItIZCH优点：快速切除瞬时性故障使瞬时性故障来不及发展成为永久性故障，提高重合闸的成功率保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6~0.7倍额定电压以上，保证厂用电和重要用户的电能质量所用设备少，简单经济1.重合闸前加速保护缺点：断路器工作条件恶劣，动作次数多重合于永久性故障时，故障切除时间可能较长若重合闸装置或断路器拒绝合闸，将扩大停电范围适用范围：35kV以下由发电厂或重要变电站引出的直配线路上123ABCItItItIZCH2.重合闸后加速保护优点：第一次跳闸时有选择性的永久性故障能快速切除，有利于系统并联运行的稳定性使用中不受网络结构和负荷条件的限制kQF31AED2ARD3ARD4ARDQF1QF2QF42.重合闸后加速保护缺点：每个断路器上都需要装设一套重合闸第一次动作可能带有时限kQF31AED2ARD3ARD4ARDQF1QF2QF4+-KAKSKS2KMKS1XBKCP重合闸后加速过电流保护的原理接线第三节高压输电线路的单相自动重合闸电压等级220kV330kV500kV故障率92.05%98%98.87%220kV及以上系统线路单相接地故障统计单相接地短路→跳故障单相→重合单相瞬时性故障→重合成功永久性故障→跳单相或三相相间故障→跳三相→不重合单相自动重合闸：一、单相自动重合闸的特点1.故障相选择元件基本要求保证选择性足够的灵敏性常用选相元件电流选相元件低电压选相元件阻抗选相元件相电流差突变量选相元件序分量选相元件2.动作时限的选择除应满足三相重合闸时所提出的要求外，还应考虑：(1)考虑两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性(2)潜供电流对灭弧所产生的影响线路电压越高，线路越长，潜供电流就越大潜供电流持续时间不仅与其大小有关，而且与故障电流的大小、故障切除的时间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关ABCABCCacCbcC0ME潜供电流灭弧时间由实测确定！二、单相自动重合闸与保护的配合关系≥1&A相选相元件B相选相元件C相选相元件&&&A相跳闸B相跳闸C相跳闸重合闸三跳及合闸回路NMN端子：接非全相运行期间不会误动的保护M端子：接非全相运行期间可能误动的保护三、对单相自动重合闸的评价优点：在绝大多数情况下保证对用户的供电提高系统并列运行的动态稳定性缺点：需要有按相操作的断路器重合闸回路的接线比较复杂使保护的接线、整定计算和调试工作复杂化在220kV~500kV的线路上获得了广泛的应用第四节高压输电线路的综合重合闸简介综合重合闸是指当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式，而当发生相间短路时，采用三相重合闸方式工作方式：综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸、停用重合闸实现综合重合闸回路接线时应考虑的一些基本原则：1.单相接地故障时只跳故障相断路器，然后进行单相重合2.相间故障时跳三相断路器，然后进行三相重合3.选相元件拒动时，应能跳开三相并进行三相重合4.对于非全相运行中可能误动的保护，应进行可靠的闭锁；对于在单相接地时可能误动作的相间保护（如距离保护），应有防止单相接地误跳三相的措施9.当断路器气压或液压降低至不允许断路器重合时，应将重合闸回路自动闭锁；但如果在重合闸的过程中下降到低于运行值时，则应保证重合闸动作的完成8.在非全相运行过程中又发生另一相或两相的故障，保护应能有选择性予以切除5.一相跳闸后重合闸拒动时，应能自动断开其它两相6.任意两相的分相跳闸继电器动作后，应能跳开三相并进行三相重合7.无论单相或三相重合闸，在重合不成功后，应能加速切除三相，即实现重合闸后加速