05-自动重合闸

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,5,自动重合闸,5.1,自动重合闸的作用及基本要求,5.2,输电线路的三相一次自动重合闸,5.3,高压输电线路的单相自动重合闸,5.4,高压输电线路的综合重合闸简介,5.1,自动重合闸的作用及基本要求,5.1.1,自动重合闸的作用,电力系统的实际运行经验表明，在输电网中发生的故障大多是暂时性的，如雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，树枝落在导线上引起的短路，大风时的短时碰线，通过鸟类的身体放电等。,发生此类故障时，继电保护若能迅速使断路器跳开电源，故障点的电弧即可熄灭，绝缘强度重新恢复，原来引起故障的树枝、鸟类等也被电弧烧掉而消失。,这时若重新合上断路器，往往能恢复供电。因此常称这类故障为,暂时性故障,。,自动重合闸的作用,对于暂时性故障，自动重合闸能恢复供电，从而可减少停电时间，提高供电的可靠性。,当输电线路发生故障时，自动重合闸装置本身并不能判断故障是暂时性的还是永久性的，因此，在重合之后，可能成功,(,恢复供电,),，也可能不成功。,重合成功的次数与总动作次数之比称为重合闸的成功率。根据运行资料统计，输电线路自动重合闸的成功率，在,60%,90%,。,2001,年,220KV,电网运行资料统计，重合闸正确率,99.57%,由于重合闸装置本身的投资很低，工作可靠，因此在电力系统中获得广泛的应用。,自动重合闸的作用,在输电线路上采用自动重合闸概括起来有以下几方面的作用：,(1),在输电线路发生暂时性故障时，能迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。,(2),对于双侧电源的输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性。,(3),在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于考虑重合闸的作用，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。,(4),可以纠正由于断路器本身机构的问题或继电保护误动作引起的误跳闸。,自动重合闸的不利影响,采用自动重合闸后，当重合于永久性故障时，也将带来一些不利影响：,(1),电力系统将再次受到短路电流的冲击，对超高压系统还可能降低并列运行的稳定性，引起系统振荡。,(2),使断路器的工作条件更加恶劣，因在短时间内连续两次切断短路电流。,对于油断路器，第一次跳闸时，由于电弧的作用，已使绝缘介质的绝缘强度降低，在重合后第二次跳闸时，是在绝缘强度已经降低的不利条件下进行的，因此，油断路器在采用了重合闸以后，其遮断容量也要不同程度的降低。,5.1.2,对自动重合闸的基本要求,1.,动作迅速,为了尽可能缩短电源中断的时间，在满足故障点电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度所需要的时间，以及断路器灭弧室与断路器的传动机构准备好再次动作所必需的时间的条件下，自动重合闸装置的动作时间应尽可能短。重合闸的动作时间，一般采用,0.5s,1s,。,2.,在下列情况下，自动重合闸装置不应动作,(1),由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸装置不应动作。,(2),断路器手动合闸，由于线路上有故障，而随即被继电保护跳开时，自动重合闸装置不应动作。,(3),当断路器处于不正常状态时。,对自动重合闸的基本要求,3.,动作的次数应符合预先的规定,不允许自动重合闸装置任意多次重合，其动作的次数应符合预先的规定。如一次重合闸就只能重合一次。当重合于永久性故障而断路器再次跳闸后，就不应再重合。,4.,动作后应能自动复归,自动重合闸装置成功动作一次后应能自动复归，为下一次动作做好准备。,对自动重合闸的基本要求,5.,重合闸时间应能整定,重合闸时间应能整定，并有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地与继电保护相配合，加速故障地切除。,6.,双侧电源的线路上实现自动重合闸时，应考虑合闸时两侧电源间同步的问题。,7.,采用不对应原则启动,当控制开关在合闸位置而断路器实际上在断开位置的情况下，使重合闸启动，这样就可以保证不论是什么原因使断路器跳闸后，都可以进行一次重合。,5.1.3,自动重合闸的分类,采用重合闸的目的有两点：一是保证并列运行系统的稳定性；二是尽快恢复瞬时故障元件的供电，从而自动恢复整个系统的正常运行。,根据重合闸控制的断路器所,接通或断开的元件,不同，可将重合闸分为线路重合闸、变压器重合闸和母线重合闸等。,根据重合闸控制断路器连续,合闸次数,的不同，可将重合闸分为多次重合闸和一次重合闸。,多次重合闸一般使用在配电网中与分段器配合，自动隔离故障区段，是配电自动化的重要组成部分。而一次重合闸主要用于输电线路，以提高系统的稳定性。,自动重合闸的分类,按照自动重合闸装置作用于断路器的方式可分为三相重合闸、单相重合闸、综合重合闸和分相重合闸。,对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式，要结合系统的稳定性分析，选取对系统稳定最有利的重合方式。一般遵循下列原则：,(1),一般没有特殊要求的单电源线路，宜采用一般的三相重合闸。,(2),凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应选用三相重合闸。,(3),当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不能满足稳定性要求而出现大面积停电或重要用户停电者，应当选用单相重合闸和综合重合闸。,5.2,输电线路的三相一次自动重合闸,5.2.1,单侧电源线路的三相一次自动重合闸,当输电线路上不论发生单相接地短路还是相间短路时，继电保护装置均将线路三相断路器断开。,然后自动重合闸装置启动，经预定延时,(,一般为,0.5s,1.5s),发出重合脉冲，将三相断路器同时合上。,若故障为暂时性的，则重合成功，线路继续运行。,若故障为永久性的，则继电保护再次将三相断路器断开，不再重合。,5.2.1,单侧电源线路的三相一次自动重合闸,单侧电源线路的三相一次自动重合闸由于下列原因，使其实现较为简单：,(1),不需要考虑电源间同步的检查问题。,(2),三相同时跳开，重合不需要区分故障类别和选择故障相。,(3),只需要在希望重合时断路器满足允许重合的条件下，经预定的延时，发出一次合闸脉冲。,单侧电源送电线路三相一次重合闸主要由重合闸启动、重合闸时间、一次合闸脉冲、手动跳闸后闭锁、手动合闸于故障时保护加速跳闸等元件组成。,单侧电源线路的三相一次自动重合闸,单侧电源送电线路三相一次重合闸的工作原理框图,(1),重合闸启动。当断路器由继电保护动作跳闸或其他非手动原因而跳闸后，重合闸均应启动。在正常情况下，当断路器由合闸位置变为分闸位置时，立即发出启动指令。,单侧电源线路的三相一次自动重合闸,(2),重合闸时间。启动元件发出启动指令后，时间元件开始记时，达到预定的延时后，发出一个短暂的合闸命令。这个延时即重合闸时间，可以对其整定。,(3),一次合闸脉冲。当延时时间到后，它立即发出一个可以合闸的脉冲命令，并且开始记时，准备重合闸的整组复归，复归时间一般为,15s,25s,。,(4),手动跳闸后闭锁。当手动跳开断路器时，也会启动重合闸回路，为此需设置闭锁环节，使其不能形成合闸命令。,(5),重合闸后加速保护跳闸回路。对于永久性故障，在保证选择性的前提下，尽可能地加快故障的再次切除，需要保护与重合闸配合。,5.2.2,双侧电源线路的检同期三相一次自动重合闸,双侧电源线路自动重合闸的特点,（,1,）动作时间的配合,当线路上发生故障时，两侧的继电保护可能以不同的时限动作于跳闸。例如，线路一侧属于第,段动作范围，保护会无延时跳闸；而另一侧则属于第,段动作范围，保护会带延时跳闸，线路两侧的重合闸必须保证两侧的断路器确已断开后，才能将本侧断路器进行重合。,（,2,）当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着重合闸时两侧电源是否同步以及是否允许非同步合闸的问题。,因此，双电源线路上的重合闸，应根据电网的接线方式和运行情况，在单侧电源重合闸的基础上，采取一些附加措施，以适应新的要求。,双侧电源线路的三相一次自动重合闸,2,、双侧电源线路自动重合闸的主要方式,（,1,）快速自动重合闸。所谓快速重合闸，是指保护断开两侧断路器后在,0.5,0.6s,内使之再次重合，这样短的时间内，两侧电动势摆开不大，系统不可能失去同步。,（,2,）非同期重合闸。当符合下列条件且认为有必要时，可采用非同期重合闸。,(1),流过发电机、同步调相机或变压器的最大冲击电流不超过规定值。在计算时，应考虑实际上可能出现的对同步发电机或变压器最为严重的运行方式。,(2),在非同步合闸后所产生的振荡过程中，对重要负荷的影响较小，或者可以采取措施减小其影响时,双侧电源线路的三相一次自动重合闸,（,3,）检同期自动重合闸。当必须满足同期条件才能合闸时，需要使用检同期重合闸，主要有以下几种方法：,1),系统的结构保证线路两侧不会失去同步。,电力系统之间在电气上有紧密联系时，由于同时断开所有联系的可能性几乎不存在，因此，当任一条线路断开之后，又进行重合闸时，都不会出现非同步合闸的问题，在这种情况下，可以采用不检查同步的自动重合闸。,双侧电源线路的三相一次自动重合闸,2),双回路上检查另一线有电流的重合方式。,在没有其他旁路联系的双回线路上，当不能采用非同步合闸时，可采用检定另一回线路上有无电流的重合闸。因为当另一回线路上有电流时，即表示两侧电源仍保持联系，一般是同步的，因此可以重合闸。,采用这种重合方式的优点是因为电流检定比同步检定简单。,3),必须检定两侧电源同步后，才能进行重合闸。,为此可在线路的一侧采用检查线路无电压重合，而在另一侧采用检定同步的重合闸。,3.,具有同步检定和无电压检定的重合闸,具有同步检定和无电压检定的重合闸除在线路两侧均装设重合闸装置外，在线路的一侧还装设有检定线路无电压的继电器，而在另一侧装设检定同步的继电器。,当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，检定线路无电压一侧的重合闸首先动作，使断路器投入。,如果重合不成功，则断路器再次跳闸。此时，由于线路另一侧无电压，同步检定继电器不动作，因此，该侧重合闸不启动。,如果重合成功，则另一侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即恢复正常工作。,具有同步检定和无电压检定的重合闸,在检定线路无电压一侧的断路器如果重合不成功，就要连续两次切断短路电流，因此，该断路器的工作条件就要比同步检定一侧断路器的工作条件恶劣。,为了解决这一问题，通常在每一侧都装设同步检定和无电压检定的继电器，利用连片进行切换，使两侧断路器轮换使用每种检定方式的重合闸，因而使两侧断路器工作的条件接近相同。,具有同步检定和无电压检定的重合闸,在使用检查线路无电压方式的重合闸一侧，当其断路器在正常运行情况下，由于某种原因,(,如误碰跳闸机构、保护误动等,),而跳闸时，由于对侧并未动作，因此，线路上有电压，因而就不能实现重合，这是一个很大的缺陷。,为此，通常都是在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继电器，两者的触点并联工作。,此时如遇有上述情况，则同步检定继电器就能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的断路器重新合上。但是，在使用同步检定的另一侧，其无电压检定是绝对不允许同时投入的,同步检定继电器原理,同步检定继电器原理采用电磁感应原理实现。,5.2.3,重合闸时限的整定原则,现在电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是瞬时性的还是永久性的。,对于瞬时性故障，必须等待故障点的消除、绝缘强度恢复后才有可能重合成功。,对于永久性故障，除考虑上述时间外，还要考虑重合到永久故障后断路器内部的油压、气压的恢复以及绝缘介质绝缘强度的恢复等，保证断路器能够再次切断短路电流。,按以上原则确定的最小时间称为,最小合闸时间,，实际使用的重合闸时间必须大于这个时间，根据重合闸在系统中的主要作用计算确定。,1,、单侧电源线路的三相重合闸,一般重合闸的最小时间按下述原则确定：,(1),在断路器跳闸后负荷电动机向故障点反馈电流的时间；故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度所需要的时间。,(2),在断路器跳闸熄弧后，其触头周围绝缘强度的恢复以及灭弧室重新充满油、气需要的时间，同时其操动机构恢复原状准备好再次动作需要的时间。,(3),如果重合闸是利用继电保护跳闸出口启动，其动作时限还应加上断路器的跳闸时间。,根据