继电保护原理课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,继电保护原理,*,第 5 章,自 动 重 合 闸,第5章 自动重合闸（AR）,5.1,自动重合闸的作用及基本要求,1 自动重合闸装置的概念,所谓自动重合闸装置，,就是当线路断路器因,故障,跳闸后，,按需要自动重新投入,的一种自动装置。,当断路器再次合闸时，若故障已消除，则重合闸成功，对输电线路又恢复了供电；若为永久性故障，则重合闸失败。,继电保护原理,第5章 自动重合闸（AR）5.1 自,1,在电力系统中，大多数故障为“瞬时性”故障，如大风引起的碰线，鸟害及树枝造成的短路等，这类故障在保护装置动作后，会很快消除，此时若把已跳闸的断路器再重新合上，就能够恢复正常的供电，提高供电的,可靠性,。而由运行人员来手动重合闸，也能实现重合闸，但因停电时间过长，多数电机已停转，所以效果不明显。,由于重合闸装置不能判断是瞬时性故障还是永久性故障，所以，在重合以后可能成功恢复供电，也可能不成功。一般,用重合成功的次数与总动作次数之比来表示重合闸的成功率,，它一般在60%90%之间。,在微机保护中重合闸装置应用自适应原理可在重合之前先判断是瞬时性故障还是永久性故障，然后再决定是否重合，这样可大大提高重合闸的成功率。,继电保护原理,在电力系统中，大多数故障为“瞬时性”故,2,电力系统中为什么要采用自动控制重合闸？,电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障一般不到10%。因此,在由继电保护动作切除短路故障之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此,自动重合闸将断路器重合,不仅提高了供电的安全性和可靠性,减少停电损失,而且还提高了电力系统的暂态稳定水平,增大了线路的输送能力,也可弥补或减少由于断路器或继电保护装置不正确动作跳闸造成的损失。所以,架空线路一般需要采用自动重合闸装置。,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。,继电保护原理,电力系统中为什么要采用自动控制重合闸？继电保护原理,3,2 自动重合闸的作用,在电力系统中采用自动重合闸技术有显著的技术经济效果：,（1）,对暂时性故障可迅速恢复供电，从而大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，这对单侧电源的单回线路尤为重要。,（2）,对于双侧电源的高压输电线路上采用自动重合闸，可以提高电力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）,因断路器本身由于机构不良或继电保护动作而引起的误跳闸，也能起纠正的作用。,对于重合闸的经济效益，是用无重合闸时因停电而造成的国民经济损失来衡量的。,重合闸装置本身的投资很低，工作可靠，因此，在电力系统中获得了广泛的应用。,继电保护原理,2 自动重合闸的作用继电保护原理,4,但在采用重合闸后，当重合于永久性故障上时，它也将带来,不利的影响,：,（1）,使电力系统又一次受到故障的冲击，有可能引起系统振荡。,（,2,）,使断路器工作条件变得更加严重，因为它要在很短的时间内，连续切断两次短路电流。这对于油断路器影响最大，会使油的绝缘强度降低，影响其断流能力，所以在短路容量比较大的电力系统中，使重合闸的应用受到了限制。,继电保护原理,但在采用重合闸后，当重合于永久性故障上,5,3,装设重合闸的规定,(1),在,lkV,及以上的架空线路或电缆与架空线的混合线路，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，一般都应装设自动重合闸装置。,(2),旁路断路器和兼作旁路的母联断路器或分段断路器，应装设自动重合闸装置。,(3),低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置。,(4),必要时，母线故障可采用母线自动重合闸装置。,继电保护原理,3 装设重合闸的规定继电保护原理,6,4 对自动重合闸装置的基本要求,1,人为使断路器跳闸，自动重合闸装置不应投入。除此之外，断路器都可以重合闸。,2,自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次重合闸就应该只动作一次。,3,在满足自动重合闸再次动作所需时间前提条件下，自动重合闸装置的动作应迅速，动作时间应尽量短。一般为0.51s。,4,在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电源间的同步问题，并满足所提出的要求，例如必须保证两侧断路器完全跳开后再重合。,5,自动重合闸装置在动作后应能自动复位，为下一次动作作好准备。,6,自动重合闸装置与继电保护装置要合理配合，以加速故障的切除。,继电保护原理,4 对自动重合闸装置的基本要求 1 人为使断路器跳闸，自动重,7,5 自动重合闸的分类,(1),按重合闸的,动作方式,分类：,可以分为,机械式,和,电气式,。,(2),按重合闸,作用于断路器的方式,分类：,可以分为,三相、单相和综合重合闸,三种。,三相重合闸,是指不论线路上发生的是单相短路还是相间短路，继电保护装置动作后均使断路器三相同时断开，然后重合闸再将断路器三相同时投入的方式。当前一般只允许重合闸动作一次，故称为,三相一次自动重合闸装置,。,在发生单相接地故障时，只把故障相断开，然后再进行单相重合，而未发生故障的两相仍然继续运行，这样就能够大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性，这种重合闸方式称为,单相重合闸,。,综合重合闸,是将单相重合闸和三相重合闸综合到一起，当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式工作；当发生相间短路时，采用三相重合闸方式工作。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸装置。,继电保护原理,5 自动重合闸的分类继电保护原理,8,(3),按,动作次数,分类：,可分为,一次重合闸：,主要用于输电线路，以提高系统的稳定性。,二次式(多次式),：一般用在配电网中与分段器配合，以便自动隔离故障区段。,(4),按重合闸的,使用条件,分类：,可分为,单侧电源重合闸,和,双侧电源重合闸,。,双侧电源重合闸,又可分为,检定无压和检定同期重合闸、非同期重合闸,。,(5),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。,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.,继电保护原理,(3)按动作次数分类：继电保护原理,9,6、自动重合闸装置,主要介绍DCH-1型一次重合闸装置。,（1）用途：,用于输电线路上实现三相一次重合闸的接线中，作为它的主要部分。,（2）结构：,该装置内部接线如图所示。,该装置,由一台时间继电器、一台中间继电器及一些电阻、电容元件组成，它们被固定在绝缘的安装板上，安装板又被固定在金属的底座上。该装置具有金属的外壳，它通过螺杆被紧固在底座上。该装置具有透明的塑料盖子，从外面可以观察该装置的动作情况。,继电保护原理,6、自动重合闸装置 主要介绍DCH-1型一次重合闸装置。该装,10,组成该装置的各元件的功用如下：,时间继电器SJ：,用来实现由自动重合闸起动到闭合中间继电器电压线圈的延时。,它有两对触点，一是延时动合触点，一是瞬时动开触点。,中间继电器ZJ：,它是该装置的出口元件，用于接通断路器合闸线圈电路。,它有两个线圈：,一个,是电流线圈，用来自保持到断路器合闸；,一个,是电压线圈，用于自身的起动，它由电容C放电来起动。它带有4对触点，,电容器,C,：,用于保证该装置,只动作一次。,继电保护原理,组成该装置的各元件的功用如下：继电保护原理,11,充电电阻4R：,用于限制电容器C的充电速度。正常重合不成功时该装置不多次重合。,附加电阻5R：,用于保证时间继电器SJ的线圈的热稳定性。,放电电阻6R：,在保护动作，但重合闸不允许动作（禁止重合闸）时，电容器经过它放电。,信号灯XD：,用于监视装置中充放电电阻、电容和中间继电器电压线圈是否正常。,附加电阻17R：,用于限制流过,信号灯的电流。,（3）,工作原理：,结合单电源三相,一次重合闸来说明。,继电保护原理,充电电阻4R：用于限制电容器C的充电速度。正常重合不,12,5.2,单侧电源输电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。,单,侧电源线路的三相一次自动重合闸实现较为简单，其原因如下：,(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。,继电保护原理,5.2 单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸 当输电线路上,13,三相一次重合闸,的实现元件有,电磁型,、,晶体管型,、,集成电路型,及,微机型,等，它们的工作原理是相同的，只是实现的方法不同。,图示为,单侧电源线路三相一次重合闸的工作原理框图，其主要由重合闸启动、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。,(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。一般使用断路器的辅助常闭触点或者用合闸位置继电器的触点构成，,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,。,(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。,继电保护原理,三相一次重合闸的实现元件有电磁型、晶体管型、集成电路型及微机,14,(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,。在这个时间内，即使再有重合闸时间元件发出命令，它也不再发出可以合闸的第二次命令。,此元件的作用是,保证在一次跳闸后有足够的时间合上,(,暂时性故障,),和再次跳开,(,对永久性故障,),断路器，而不会出现多次重合。,(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，为消除这种情况造成的不必要合闸，常设置闭锁环节，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。当手动合闸到带故障的线路上时，保护跳闸，故障一般是因为检修时的保护接地线未拆除、缺陷未修复等永久性故障，不仅不需要重合，而且还要加速保护的再次跳闸。,继电保护原理,(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,15,单电源三相一次自动重合闸原理,图示为,单电源三相一次重合闸电气原理图,，图中触点的位置相当于输电线路的正常工作情况，断路器在合闸位置，重合闸装置中的电容器,C,经过按纽触点,EF,和电阻,4R,已经充满电，整个装置准备着动作。,装置的动作原理,分以下几个方面来说明：,继电保护原理,单电源三相一次自动重合闸原理 图示为单电源三相一次,16,1 断路器由保护动作（触点J闭合）或其它原因而跳闸：,此时断路器辅助触点,QF1,返回，中间继电器,9ZJ,起动（利用,10R,限制电流，以防止断路器合闸线圈,OH,同时起动），其触点闭合后，起动重合闸装置中的时间继电器,SJ,，经过延时后触点,SJ1,闭合，电容器,C,通过,SJ1,对,ZJ,（,V,）,放电。,ZJ,（,V,）起动后接通了断路器,合