电力系统继电保护原理-自动重合闸课件

电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理 自动重合闸自动重合闸电力系统继电保护原理 自动重合闸主要内容主要内容概述概述单相单相重合闸重合闸综合综合重合闸重合闸三相三相重合闸重合闸动作过程动作过程工作原理工作原理重合闸方式重合闸方式与保护配合方式与保护配合方式主要内容概述单相综合三相动作过程工作原理重合闸方式与保护配合6.16.1概述概述一、自动重合闸的作用一、自动重合闸的作用故障线路被继电保护断开、电弧熄灭后，故障故障线路被继电保护断开、电弧熄灭后，故障点绝缘强度能够重新恢复。点绝缘强度能够重新恢复。如雷击、鸟害等引起的故障。如雷击、鸟害等引起的故障。1.1.故障的性质故障的性质(1)(1)瞬时性故障瞬时性故障(2)(2)永久性故障永久性故障故障线路被继电保护断开、电弧熄灭后，故障故障线路被继电保护断开、电弧熄灭后，故障仍然存在。仍然存在。如杆塔倒地、带地线合闸等引起的故障。如杆塔倒地、带地线合闸等引起的故障。6.1概述一、自动重合闸的作用故障线路被继电保护断开、电6.16.1概述概述一、自动重合闸的作用一、自动重合闸的作用自动重合闸装置是将因故跳开的断路器按需要自动重合闸装置是将因故跳开的断路器按需要重新合闸的自动装置。重新合闸的自动装置。主要作用：主要作用：(1)(1)对瞬时性故障可迅速恢复正常运行，提高对瞬时性故障可迅速恢复正常运行，提高供电可靠性；供电可靠性；总动作次数总动作次数成功率成功率=成功次数成功次数一般在一般在80%以上。以上。2.2.自动重合闸的作用自动重合闸的作用 6.1概述一、自动重合闸的作用自动重合闸装置是将因故跳开6.16.1概述概述一、自动重合闸的作用一、自动重合闸的作用自动重合闸装置是将因故跳开的断路器按需要自动重合闸装置是将因故跳开的断路器按需要重新合闸的自动装置。重新合闸的自动装置。主要作用：主要作用：(1)(1)对瞬时性故障可迅速恢复正常运行，提高对瞬时性故障可迅速恢复正常运行，提高供电可靠性；供电可靠性；(2)(2)纠正保护误动、人员误碰、断路器本身机纠正保护误动、人员误碰、断路器本身机构失灵引起的误跳闸；构失灵引起的误跳闸；(3)(3)提高系统并列运行的稳定性。提高系统并列运行的稳定性。2.2.自动重合闸的作用自动重合闸的作用 6.1概述一、自动重合闸的作用自动重合闸装置是将因故跳开3.3.不利影响不利影响(1)(1)合闸于永久性故障时，系统再次受到故障合闸于永久性故障时，系统再次受到故障冲击，不利于系统稳定运行；冲击，不利于系统稳定运行；(2)(2)使断路器工作条件恶化。使断路器工作条件恶化。6.16.1概述概述一、自动重合闸的作用一、自动重合闸的作用3.不利影响(1)合闸于永久性故障时，系统再次受到故障冲击二、对重合闸的基本要求二、对重合闸的基本要求1.1.在下列情况下不动作在下列情况下不动作:(1)(1)运行人员手动将断路器断开；运行人员手动将断路器断开；(2)(2)手动合闸于故障线路时；手动合闸于故障线路时；6.16.1概述概述2.2.动作次数应符合预先的规定；动作次数应符合预先的规定；3.3.能与继电保护配合，加速切除故障；能与继电保护配合，加速切除故障；4.4.用于双侧电源线路时，能够考虑合闸时两侧电源用于双侧电源线路时，能够考虑合闸时两侧电源是否同期；是否同期；5.5.具有接收外来闭锁信号的功能；具有接收外来闭锁信号的功能；6.6.能自动复归，准备下一次动作。能自动复归，准备下一次动作。二、对重合闸的基本要求1.在下列情况下不动作:(1)运行人三、重合闸的分类三、重合闸的分类根据控制断路器的方式不同，分为：根据控制断路器的方式不同，分为：三相重合闸、单相重合闸、综合重合闸。三相重合闸、单相重合闸、综合重合闸。6.16.1概述概述三、重合闸的分类根据控制断路器的方式不同，分为：三相重合6.26.2三相重合闸三相重合闸一、动作过程一、动作过程发生任何故障发生任何故障保护跳三相保护跳三相重合闸按要求重合闸按要求重合三相重合三相恢复正常运行恢复正常运行保护再跳三相保护再跳三相不再重合不再重合瞬时性故障瞬时性故障永久性故障永久性故障6.2三相重合闸一、动作过程发生任何故障保护跳三相重合6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理1.1.原理框图原理框图重合闸重合闸启动启动重合闸重合闸延时延时一次合闸一次合闸脉冲元件脉冲元件闭锁重闭锁重合闸合闸&合闸合闸信号信号6.2三相重合闸二、工作原理1.原理框图重合闸启动重合闸6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理2.2.重合闸启动重合闸启动(1)(1)保护启动方式保护启动方式保护发出跳闸命令且检测到线路无电流时启动重保护发出跳闸命令且检测到线路无电流时启动重合闸。合闸。断路器断路器“偷跳偷跳”后无法启动重合闸。后无法启动重合闸。(2)(2)断路器位置不对应启动方式断路器位置不对应启动方式当断路器处于断开状态，但控制开关处于合闸后当断路器处于断开状态，但控制开关处于合闸后状态时启动重合闸。状态时启动重合闸。6.2三相重合闸二、工作原理2.重合闸启动(1)保护启动tQF1合合6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理3.3.重合闸延时重合闸延时(1)(1)单侧电源线路情况单侧电源线路情况1)1)应大于故障点灭弧、介质去游离的时间应大于故障点灭弧、介质去游离的时间QF1QF2kQF1QF1跳开跳开重合闸启动重合闸启动ttp1tQF1跳跳tdtARD允许重允许重合时刻合时刻允许发允许发合令时刻合令时刻D DttQF1合6.2三相重合闸二、工作原理3.重合闸延时(6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理3.3.重合闸延时重合闸延时(1)(1)单侧电源线路情况单侧电源线路情况1)1)应大于故障点灭弧、介质去游离的时间应大于故障点灭弧、介质去游离的时间2)2)应大于断路器及操作机构复归原状准备再次动应大于断路器及操作机构复归原状准备再次动作时间作时间QF1QF2k6.2三相重合闸二、工作原理3.重合闸延时(1)单侧电6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理3.3.重合闸延时重合闸延时(2)(2)双侧电源线路情况双侧电源线路情况满足单侧电源时的要求外，还要考虑两侧保护以满足单侧电源时的要求外，还要考虑两侧保护以不同时限跳闸的情况。不同时限跳闸的情况。QF1QF26.2三相重合闸二、工作原理3.重合闸延时(2)双侧电tp26.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理3.3.重合闸延时重合闸延时(2)(2)双侧电源线路情况双侧电源线路情况QF1QF2ktQF1合合QF1QF1跳开跳开重合闸启动重合闸启动ttp1tQF1跳跳tdtARD允许重允许重合时刻合时刻允许发允许发合令时刻合令时刻D DttQF2跳跳tp26.2三相重合闸二、工作原理3.重合闸延时(2)指发出重合命令并保证只重合一次的元件指发出重合命令并保证只重合一次的元件(程序程序)。采用检查采用检查“是否充电满是否充电满”的方法实现只重合一的方法实现只重合一次，次，即发重合命令前检查即发重合命令前检查“是否充电满是否充电满”，满足时才，满足时才允许发重合命令，且同时允许发重合命令，且同时“放电放电”。利用计数器计数和清零来实现利用计数器计数和清零来实现“充电充电”和和“放放电电”，计数时间达到，计数时间达到1015s即为即为“充电满充电满”。6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理4.4.一次合闸脉冲元件一次合闸脉冲元件指发出重合命令并保证只重合一次的元件指发出重合命令并保证只重合一次的元件(程序程序)。采用检查采用检查“是否充电满是否充电满”的方法实现只重合一的方法实现只重合一次，次，指发出重合命令并保证只重合一次的元件(程序)。6.2三相重合6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理4.4.一次合闸脉冲元件一次合闸脉冲元件重合后一切正常即可开始充电。重合后一切正常即可开始充电。具体条件包括：具体条件包括：(1)(1)重合闸在投入运行状态；重合闸在投入运行状态；(2)(2)断路器在合闸位置；断路器在合闸位置；(3)(3)没有任何闭锁重合闸的情况发生。没有任何闭锁重合闸的情况发生。重合闸开始充电重合闸开始充电(计数计数)的条件：的条件：6.2三相重合闸二、工作原理4.一次合闸脉冲元件重合闸开始6.26.2三相重合闸三相重合闸二、工作原理二、工作原理5.5.闭锁重合闸闭锁重合闸1)1)手动跳闸；手动跳闸；2)2)断路器处于不正常状态；断路器处于不正常状态；3)3)重合闸处于停用状态等。重合闸处于停用状态等。(1)(1)需要闭锁重合闸的情况需要闭锁重合闸的情况(2)(2)实现方式实现方式一直对计数器进行清零。一直对计数器进行清零。6.2三相重合闸二、工作原理5.闭锁重合闸(1)需要闭锁重6.26.2三相重合闸三相重合闸三、双侧电源线路主要重合闸方式三、双侧电源线路主要重合闸方式1.1.非同期重合闸和快速重合闸非同期重合闸和快速重合闸(1)(1)过程过程重合闸时不做同期检查，延时时间一到即刻重合闸时不做同期检查，延时时间一到即刻发合闸脉冲。发合闸脉冲。线路装设快速动作保护和快速动作、消弧的线路装设快速动作保护和快速动作、消弧的断路器时，该方式称为快速重合闸。断路器时，该方式称为快速重合闸。(2)(2)使用条件使用条件合闸瞬间冲击电流在允许范围之内。合闸瞬间冲击电流在允许范围之内。6.2三相重合闸三、双侧电源线路主要重合闸方式1.非同期重合2.2.检邻线有电流方式检邻线有电流方式动作过程：动作过程：重合闸启动后，检测相邻线路是否有电流，重合闸启动后，检测相邻线路是否有电流，如果有电流则经延时发合闸命令。如果有电流则经延时发合闸命令。用电流检定取代同期检定，实现简单。用电流检定取代同期检定，实现简单。6.26.2三相重合闸三相重合闸三、双侧电源线路主要重合闸方式三、双侧电源线路主要重合闸方式IAR启动启动&AR延时延时2.检邻线有电流方式动作过程：重合闸启动后，检测相邻线路 两侧保护断开各侧断路器后，检无压侧装置检两侧保护断开各侧断路器后，检无压侧装置检测到线路上无电压，经延时后先重合，测到线路上无电压，经延时后先重合，随后随后检同期检同期侧侧装置检测线路电压与母线电压满足同期条件，经装置检测线路电压与母线电压满足同期条件，经延时后再重合。延时后再重合。3.3.检无压检同期重合闸方式检无压检同期重合闸方式 两侧保护断开各侧断路器后，两侧保护断开各侧断路器后，检无压侧检无压侧装置检装置检测到线路上无电压，经延时后先重合，测到线路上无电压，经延时后先重合，6.26.2三相重合闸三相重合闸三、双侧电源线路主要重合闸方式三、双侧电源线路主要重合闸方式UAR启动启动&AR延时延时U-U&11UAR启动启动U-U&11AR延时延时动作过程：动作过程：两侧保护断开各侧断路器后，检无压侧装置检测到线路上无3.3.检无压检同期重合闸方式检无压检同期重合闸方式两侧的投入方式应定期切换，使两侧切断故两侧的投入方式应定期切换，使两侧切断故障次数相当。障次数相当。6.26.2三相重合闸三相重合闸三、双侧电源线路主要重合闸方式三、双侧电源线路主要重合闸方式UAR启动启动&AR延时延时U-U&11UAR启动启动U-U&11AR延时延时检同期侧不允许在线路侧无电压时重合。检同期侧不允许在线路侧无电压时重合。检无压侧应同时具有检同期重合的功能；检无压侧应同时具有检同期重合的功能；3.检无压检同期重合闸方式两侧的投入方式应定期切换，使6.26.2三相重合闸三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合四、重合闸与继电保护的配合1.1.重合闸前加速保护重合闸前加速保护231 ARDQF1QF2QF3MNP(1)(1)动作行为动作行为k2任任意意位位置置故故障障BH1BH1动动作作跳跳闸闸ARDARD动动作作重重合合闸闸瞬瞬时时故故障障永永久久故故障障恢恢复复正正常常有有选选择择跳跳闸闸k3k1BH1BH1动作跳闸动作跳闸k1k1BH2BH2动作跳闸动作跳闸k2k2BH3BH3动作跳闸动作跳闸k3k36.2三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合1.重合闸前加1.1.重合闸前加速保护重合闸前加速保护231 ARDQF1QF2QF3MNP(2)(2)优点优点快速切除瞬时性故障，提高重合闸的成功率；快速切除瞬时性故障，提高重合闸的成功率；所用设备少，简单经济。所用设备少，简单经济。6.26.2三相重合闸三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合四、重合闸与继电保护的配合(3)(3)缺点缺点QF1QF1工作条件恶劣；工作条件恶劣；可能扩大停电范围。可能扩大停电范围。1.重合闸前加速保护231ARDQF1QF2QF3MNP(21.1.重合闸前加速保护重合闸前加速保护231 ARDQF1QF2QF3MNP35kV35kV以下由发电厂或重要变电站引出的直以下由发电厂或重要变电站引出的直配线路上。配线路上。(4)(4)适用范围适用范围6.26.2三相重合闸三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合四、重合闸与继电保护的配合1.重合闸前加速保护231ARDQF1QF2QF3MNP352.2.重合闸后加速保护重合闸后加速保护(1)(1)动作行为动作行为k11234ARDARD ARDARD故故障障恢复正常恢复正常有有选选择择跳跳闸闸BH1BH1、2 2动作动作k1：BH3BH3、4 4动作动作k2：k2相应保护相应保护瞬时跳闸瞬时跳闸瞬瞬时时故故障障永永久久故故障障相相应应重重合合闸闸装装置置动动作作6.26.2三相重合闸三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合四、重合闸与继电保护的配合QF3QF1QF2QF42.重合闸后加速保护(1)动作行为k11234ARDARDA2.2.重合闸后加速保护重合闸后加速保护1234QF3QF1QF2QF4ARDARD ARDARD(2)(2)优点优点第一次跳闸有选择性；第一次跳闸有选择性；永久性故障能快速切除并保证选择性。永久性故障能快速切除并保证选择性。(3)(3)缺点缺点需要重合闸装置多；需要重合闸装置多；第一次动作可能带有时限。第一次动作可能带有时限。6.26.2三相重合闸三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合四、重合闸与继电保护的配合2.重合闸后加速保护1234QF3QF1QF2QF4ARDA2.2.重合闸后加速保护重合闸后加速保护1234ARDARD ARDARD6.26.2三相重合闸三相重合闸四、重合闸与继电保护的配合四、重合闸与继电保护的配合广泛用于广泛用于35kV35kV以上的输电线路上。以上的输电线路上。(4)(4)适用范围适用范围QF3QF1QF2QF42.重合闸后加速保护1234ARDARDARDARD6.2三6.36.3单相重合闸单相重合闸一、动作过程一、动作过程发生故障发生故障保护跳故障相保护跳故障相重合闸重合故重合闸重合故障相障相恢复正常运行恢复正常运行保护再跳三相保护再跳三相不再重合不再重合相间故障相间故障单相接地故障单相接地故障保护跳三相保护跳三相不重合不重合瞬时性故障瞬时性故障永久性故障永久性故障6.3单相重合闸一、动作过程发生故障保护跳故障相重合闸6.36.3单相重合闸单相重合闸二、选相元件二、选相元件1.1.低电压选相元件低电压选相元件仅有一相电压低且有零序电压时，选该相为故仅有一相电压低且有零序电压时，选该相为故障相；障相；有两个及以上相电压低，或一个及以上相间电有两个及以上相电压低，或一个及以上相间电压低时，选为多相故障。压低时，选为多相故障。6.3单相重合闸二、选相元件1.低电压选相元件仅有一相电压6.36.3单相重合闸单相重合闸二、选相元件二、选相元件2.2.两相电流差突变量选相元件两相电流差突变量选相元件比较三个两相电流差突变量元件的动作行为实比较三个两相电流差突变量元件的动作行为实现选相。现选相。只有两个元件动作时选为单相故障，动作元件只有两个元件动作时选为单相故障，动作元件的下标中相关相为故障相；的下标中相关相为故障相；三个元件都动作时选为多相故障。三个元件都动作时选为多相故障。6.3单相重合闸二、选相元件2.两相电流差突变量选相元件比6.36.3单相重合闸单相重合闸三、动作时限三、动作时限除应满足三相重合闸时所提出的要求外，还除应满足三相重合闸时所提出的要求外，还应考虑潜供电流对灭弧所产生的影响。应考虑潜供电流对灭弧所产生的影响。潜供电流潜供电流灭弧时间由实测确定！灭弧时间由实测确定！6.3单相重合闸三、动作时限除应满足三相重合闸时所提出的要6.36.3单相重合闸单相重合闸四、与保护的配合四、与保护的配合单相跳闸后会出现纵向不对称，产生负序、单相跳闸后会出现纵向不对称，产生负序、零序分量，可能引起保护误动。零序分量，可能引起保护误动。应在非全相运行期间闭锁可能误动的保护。应在非全相运行期间闭锁可能误动的保护。6.3单相重合闸四、与保护的配合单相跳闸后会出现纵向不对称6.46.4综合重合闸综合重合闸发生故障发生故障保护跳故障相保护跳故障相重合闸重合故障相重合闸重合故障相相间故障相间故障单相接地故障单相接地故障保护跳三相保护跳三相重合闸重合三相重合闸重合三相瞬时性瞬时性一、动作过程一、动作过程恢复正常运行恢复正常运行保护再跳三相保护再跳三相不再重合不再重合永久性永久性6.4综合重合闸发生故障保护跳故障相重合闸重合故障相相间故障6.46.4综合重合闸综合重合闸综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸、停综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸、停用重合闸。用重合闸。二、工作方式二、工作方式可以实现四种方式：可以实现四种方式：6.4综合重合闸二、工作方式可以实现四种方式：本次课主要内容本次课主要内容三相三相重合闸重合闸动作过程动作过程工作原理工作原理重合闸方式重合闸方式与保护的与保护的配合关系配合关系非同期方式非同期方式检邻线有电流方式检邻线有电流方式延时的设定延时的设定启动方式启动方式检无压检同期方式检无压检同期方式后加速方式后加速方式前加速方式前加速方式单相单相重合闸重合闸综合综合重合闸重合闸动作过程动作过程本次课主要内容三相动作过程工作原理重合闸方式与保护的非同期方作业作业重合闸的两种启动方式是什么？重合闸的两种启动方式是什么？6.16.1作业重合闸的两种启动方式是什么？