自动重合闸与继电保护的配合课件

第四节第四节 自动重合闸自动重合闸与继电保护的配合与继电保护的配合第四节 自动重合闸与继电保护的配合第四节第四节 自动重合闸与继电保护的配合自动重合闸与继电保护的配合1、重合闸前加速保护重合闸前加速保护，又称“前加速”。一般用于单侧电源辐射形电网中，重合闸仅装在靠近线路的电源一侧。当线路上发生故障时，靠近电源侧的线路保护首先瞬时无选择性动作跳闸，而后借助ARC来纠正这种非选择性动作。当重合于永久性故障上时，无选择性的保护自动解除，保护按各段线路原有选择性要求动作。第四节 自动重合闸与继电保护的配合1、重合闸前加速保护重合闸图38 重合闸前加速保护说明图图38 重合闸前加速保护说明图采用重合闸前加速保护的优点是：1）能快速切除线路上的瞬时性故障。2）由于能快速切除瞬时性故障，此时绝缘损坏不严重，故障点发展成永久性故障的可能性小，从而提高重合闸的成功率。3）由于能快速切除故障，保证发电厂和重要变电所的负荷少受影响。4）使用设备少，只需一套ARC装置，简单经济。采用重合闸前加速保护的优点是：采用重合闸前加速保护的缺点是：1）靠近电源一侧断路器切除故障次数与合闸次数多，工作条件恶化。一旦此断路器因故障拒动，则使停电范围扩大。2）当ARC拒动或QF1拒合时，将扩大停电范围，甚至在最末一级线路上的故障，也能造成除A母线用户外其他所有用户的停电。3）当重合于永久性故障上时，无选择性的保护自动解除，保护按各段线路原有选择性要求动作，会造成故障切除的时间可能较长。4）当线路上发生故障时，靠近电源侧的线路保护首先瞬时无选择性动作跳闸，此时会造成除A母线负荷外，其他用户都要暂时停电。采用重合闸前加速保护的缺点是：1、重合闸后加速保护自动重合闸后加速保护，又称“后加速”。当采用后加速的方式时，在线路各段上都装设了有选择性的保护和自动重合闸。当线路上发生故障时，各段线路保护首先按有选择性的方式动作跳闸，然后由故障线路的自动重合闸装置进行重合。1、重合闸后加速保护自动重合闸后加速保护，又称“后加速”。当采用重合闸后加速保护的优点是：1）首次切除故障是有选择性的，避免了扩大停电范围。2）重合于永久性故障线路，仍能快速、有选择性的将故障切除，有利于系统并列运行的稳定性。3）应用不受网络结构和负荷条件的限制。采用重合闸后加速保护的优点是：采用后加速保护的缺点是：1）首次故障的切除可能带有时限，故障切除较慢，影响自动重合闸的成功率。2）重合闸后加速要求每条线路的断路器均应设ARC，与前加速保护相比就较复杂一些，投资也较大。采用后加速保护的缺点是：第五节第五节 输电线路的综合自动重合闸输电线路的综合自动重合闸把单相重合闸和三相重合闸综合在一起考虑，即当发生单相接地短路时，采用单相重合闸方式；当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。综合这两种重合闸方式的装置，称为综合重合闸装置综合重合闸装置。第五节 输电线路的综合自动重合闸把单相重合闸和三相重合闸综合 1）综合重合闸方式。线路上发生单相接地故障时，故障相跳开，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；若允许长期非全相运行，保护第二次动作跳开故障相，实行非全相运行。当线路上发生相间短路故障时，三相断路器都跳开，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。一、综合重合闸的重合闸方式 1）综合重合闸方式。线路上发生单相接地故障时，故障相跳开，2）单相重合闸方式。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，保护动作断开三相并不再进行重合。当线路上发生相间故障时，保护动作断开三相后不再进行自动重合。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。2）单相重合闸方式。线路上发生单相故障时，实行单相自动重合闸二、综合重合闸的特殊问题1、需要设置故障选相元件要求在综合重合闸装置中，设置具有判断故障性质的故障判别元件和区分故障相的故障相选择元件，简称选项元件选项元件。二、综合重合闸的特殊问题1、需要设置故障选相元件要求在综合重选相元件是实现单相自动重合闸的重要元件，其任务是当线路发生接地短路时选出故障相。对选相元件的基本要求是：1、首先应保证选择性，即选相元件与继电保护相配合只跳开发生故障的那一相，而接于另外两相的选相元件不应动作；2、应保证足够的灵敏度，当故障相线路末端发生单相接地短路时，接于该相上的选相元件应动作。选相元件是实现单相自动重合闸的重要元件，其任务是当线路发生接常用的选相元件有如下几种：1）相电流选相元件。）相电流选相元件。在每相上各装设一个过电流继电器，当线路发生接地短路时，故障相电流增大，装在该相上的过电流继电器动作，这就构成了相电流选相元件。2）相电压选相元件。）相电压选相元件。在每相上各装设一个低电压继电器，当线路发生接地故障时，故障相电压降低，装在故障相的低电压继电器动作，这就构成了相电压选相元件。常用的选相元件有如下几种：1）相电流选相元件。在每相上各装设3）阻抗选相元件。）阻抗选相元件。阻抗选相元件用三个低阻抗继电器分别接于三个相电压和经过零序补偿的相电流上，采用带零序电流补偿的接线，即三个低阻抗继电器接入的电压、电流分别为：4）相电流差突变量选相元件。）相电流差突变量选相元件。相电流差突变量选相元件是根据两相电流之差构成的三个选相元件，当线路发生故障时，故障相电流在故障瞬间几乎是突然变化的，因此有故障相电流输入的那个选相元件动作，无故障相电流输入的选相元件不动。3）阻抗选相元件。阻抗选相元件用三个低阻抗继电器分别接于三个用符号d表示突变量，三个继电器所反映的电流分别为：用符号d表示突变量，三个继电器所反映的电流分别为：表3-3 各种类型故障下相电流差突变量选相元件动作情况故障故障类型型故障相故障相别选相元件相元件单相接地相接地A AB BC C两相短路或两相短路接地两相短路或两相短路接地ABABBCBCCACA三相短路三相短路ABCABC表3-3 各种类型故障下相电流差突变量选相元件动作情况2、应考虑潜供电流对单相重合闸的影响图3-9 C相单相接地时，潜供电流的示意图 2、应考虑潜供电流对单相重合闸的影响图3-9 C相单相接地当发生单相接地故障时，故障相自两侧断开后，这时，短路电流虽然已被切断，但在故障点的弧光通道中，仍然以下三种电流（潜供电流）：当发生单相接地故障时，故障相自两侧断开后，这时，短路电流虽然3、应考虑非全相运行对继电保护的影响采用综合重合闸后，要求在单相接地短路时只跳开故障相的断路器，这样重合闸周期内出现了只有两相运行的非全相运行状态，使线路处于不对称的运行状态，此时会出现负序和零序分量的电流和电压，这就可能引起本线路保护以及系统中的其他保护误动作。对于可能误动的保护，一般由三种方法：在单相重在单相重合闸动作时予以闭锁合闸动作时予以闭锁，在保护的动作值上躲开非全相在保护的动作值上躲开非全相运行数值运行数值或动作时限大于单相重合闸周期动作时限大于单相重合闸周期。3、应考虑非全相运行对继电保护的影响采用综合重合闸后，要求在4、当单相重合闸不成功，应考虑线路转入长期非全相运行时的问题根据系统运行的需要，在单相重合闸不成功后，线路需转入长期非全相运行时，应考虑下列问题：（1）长期出现负序电流将引起发电机的附加发热；（2）长期出现负序和零序电流，对继电保护的影响；（3）长期出现零序电流对通信线路的干扰。4、当单相重合闸不成功，应考虑线路转入长期非全相运行时的问题三、综合重合闸的启动方式综合重合闸除了采用断路器与控制开关位置不对应启动方式外，考虑到在单相重合闸过程中需要进行一些保护的闭锁，逻辑回路中需要对故障相实现选项固定等，还应采用一个由保护启动的重合闸启动回路。因此，综合重合闸有两种启动方式，一种是由断路器位置不对应启动断路器位置不对应启动；另一种是由保护启动保护启动。其中以不对应启动方式为主，保护启动方式为辅。三、综合重合闸的启动方式综合重合闸除了采用断路器与控制开关位四、三相重合闸的同期方式同期方式可通过控制字选择，有以下几种方式：（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差、频率差以及相角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。四、三相重合闸的同期方式同期方式可通过控制字选择，有以下几种五、综合重合闸构成的要求1、应具有分相跳闸回路2、应有分相后加速回路分相后加速应有适当的延时，主要有3个原因：1）适当的延时可以躲过由非全相转入全相运行的暂态过程；2）在非全相运行过程中，保护会有误动的可能，适当的延时保证了非全相运行中误动的保护来得及返回；3）三相重合闸时，三相断路器有可能不同时合闸，适当的延时，有利于躲开断路器三相不同时合闸时暂态电流的影响。五、综合重合闸构成的要求1、应具有分相跳闸回路3、应具有故障判别及三相跳闸回路应具有分相跳闸回路以及三相跳闸回路，当发生多相故障时可使两者互为备用，以提高可靠性。4、应具有适应不同性能保护的接入回路5、应适应断路器性能的要求当非全相运行中健全相又发生故障时，为保证断路器的安全，重合闸的动作时间应从第二次切除故障开始重新计时。6、应有相关回路能输出保护和安全自动装置的信号3、应具有故障判别及三相跳闸回路把单相重合闸和三相重合闸综合在一起考虑，即把单相重合闸和三相重合闸综合在一起考虑，即