第六章 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,*,第六章 自 动 重 合 闸,第一节 自动重合闸的作用及要求,第二节 单侧电源线路的三相一次自动重合闸,第三节 双侧电源线路的三相一次重合闸,第四节 自动重合闸与继电保护的配合,第五节 重合器与分段器,第一节 自动重合闸的作用及要求,一、自动重合闸在电力系统中的作用,架空线路故障大都是“瞬时性”的故障,，,在线路被继电保护迅速动作控制断路器断开后，故障点的绝缘水平可自行恢复，故障随即消失。此时，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的供电。,此外，也有“永久性故障”，“永久性故障”在线路被断开之后，它们仍然是存在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。,因此，,在电力系统中采用了自动重合闸装置，即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后，能够自动控制断路器重新合上的一种装置。,二、重合闸在电力系统中的作用,（,1,）大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数。,（,2,）在高压输电线路上采用重合闸，可以提高电力系统并列运行的稳定性。,（,3,）在架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。,（,4,）对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸，也能起纠正的作用。,在,电力系统中设置自动重合闸装置有什么好处？,（,1,）使电力系统又一次受到故障的冲击；,（,2,）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短路电流，而使其工作条件变得更加,恶劣。,但是，当重合于永久性故障上时，,自动重合闸,将带来哪些不利的影响？,二、重合闸在电力系统中的作用,二、对自动重合闸装置的基本要求,（,1,）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作。,（,2,）由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应起动。,（,3,）继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。,（,4,）自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。,（,5,）自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便加速故障的切除。,（,6,）,在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。,（,7,）当断路器处于不正常状态,而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。,第二节 单侧电源线路的三相一次自动重合闸,三相一次自动重合闸就是在输电线路上发生任何故障，继电保护装置将三相断路器断开时，自动重合闸起动，经,0,5,1s,的延时，发出重合脉冲，将三相断路器一起合上。若为瞬时性故障，则重合成功，线路继续运行；若为永久性故障，则继电保护再次动作将三相断路器断开，不再重合。,一、电磁式三相一次自动重合闸的工作原理和构成,正常情况,断路器处于合闸状态，,QF,1,断开,KCT,失电,KCT1,断开。而,SA,处在合后位置，其触点,SA,21-23,接通，触点,SA,2-4,断开,重合闸投入，指示灯,HL,亮。重合闸继电器的电容,C,经,R,4,充电，经,10,15s,后，电容器,C,两端电压等于电源电压，此电压可使中间继电器,KM,起动。,线路发生故障时：,断路器跳开后，,QF,1,闭合,KCT,得电,KCT,1,闭合,起动,KT,KT,经过约,0,5,1s,的延时,KT,1,闭合,电容器,C,放电,KM,起动,闭合其常开触点,KM,1,、,KM,2,、,KM,3,。,发出合闸脉冲。,若为瞬时性故障,断路器合闸后，,KM,因电流自保持线圈失去电流而返回。同时，,KCT,失电,KCT,1,断开,KT,失电，触点,KT,1,断开,电容器,C,经,R,4,重新充电，经,10,15s,又使电容,C,两端建立电压。整个回路复归，准备再次动作。,若为永久性故障,断路器合闸后，继电保护动作再次将断路器断开,QF,1,闭合,KCT,得电,KCT,1,闭合，,KT,起动,KT,1,经过约,0,5,1s,的延时闭合,电容器,C,未充满电。,KM,不能起动，故,QF,不能再次重合。,手动跳闸,SA,发出预跳命令,其触点,SA,2-4,接通,将,C,上的电荷瞬时放掉。,SA,发出跳闸命令,其触点,SA,6-7,接通,断路器跳闸,KCT,1,闭合,KT,起动，经过约,0,5,1s,的延时,KT,1,闭合。这时，储能电容器,C,两端早已没有电压，,KM,不能起动,重合闸不能重合。,手动合闸,SA,发出合闸命令,SA,5-8,触点闭合，接通合闸回路，,QF,合闸。,SA,25-28,触点闭合，起动加速继电器,KAC,。当合于故障线路时，保护动作，使,QF,加速跳闸。,这时，电容器,C,尚未充满电，所以断路器不能自动重合。,防跳继电器,KFJ,的,作,用：,在手动合闸及自动重合闸过程中防止断路器跳跃。如：当,KM,1,、,KM,2,、,KM,3,接点卡住或粘住时，可以由,KFJ,来防止将断路器多次重合到永久性故障上。,二、单侧电源线路晶体管型三相一次自动重合闸的工作原理,当线路正常运行时,断路器在合闸位置，,QF,1,接点接通，三极管,V31,截止，电容器,C,3,两端经,R,5,和,R,6,充满至电源电压，,1,点电位为,+E,，,2,点电位为,0V,，,充满此电压所需的时间为,15,25s,。,由于,2,点电位为,0V,，,因此，稳压管,V22,（其击穿电压选为,10V,）,截止，,V32,由,R,7,供给基流而导通，,V32,的导通使,V33,截止，因此信号继电器,KS,和重合闸执行继电器,1KM,均不动作。,当线路发生故障时,断路器跳闸，,QF,1,接点打开,C,1,经,R,1,充电，经预定的延时后，,C,1,两端充电电压达稳压管,V21,的击穿电压,V31,经,R,1,和,V21,供给基流而导通，故,V1,也正向导通,1,点电位突变为,0V,，,2,点电位被迫变为,-E,V22,被击穿，使负电压加于,V32,的基极,V32,截止，随之,V33,导通，,1KM,和,KS,动作，向断路器发出合闸脉冲，同时给出重合闸动作的信号。,若线路发生的是永久性故障时,则在重合闸以后，继电保护将再次动作跳闸,此时,QF,1,接点又将打开,”,重合闸起动与时间元件”动作同前,使,V31,导通，但是由于,C,3,尚来得及充满电压,V32,并不截止，“一次合闸脉冲元件”就不会再发出宽度为,0.1,秒的脉冲，这就保证了只进行一次重合。,控制开关手动跳闸时,当控制开关在预跳位置，,SA,2,接点接通,一方面接通了,C,3,经,R,4,和,V,2,的放电回路，使,C,3,放电,另一方面又使,V32,的集电极输出经,V4,接通,0V,，,实现手动闭锁就保证了手动跳闸以后不致重合。在手动跳闸以后。,QF,1,接点打开，则,C,3,一直处于放电状态。,用控制开关手动合闸时,合闸后,QF,1,接点接通,V31,截止，,C,3,开始充电,经,15,25s,时间后，,C,3,充满电压。如果线路上存在故障,继电保护动作跳闸后,C,3,两端的充电电压尚不足以使,V32,截止,不会发生断路器自动重合。,第三节 双侧电源线路的三相一次重合闸,一、,双侧电源线路重合闸的特点,（,1,）当线路上发生故障时，两侧的保护装置可能以不同的时限动作于跳闸，例如一侧为第,I,段动作，而另一侧为第,II,段动作，此时为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，以使重合闸有可能成功，线路两侧的重合闸必须保证在两侧的断路器都跳闸以后，再进行重合；,（,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。,二、快速自动重合闸方式,采用快速重合闸的条件如下：,必须装设全线速动保护，如高频保护。,线路两侧装设可以进行快速重合闸的断路器，如快速空气断路器。,在两侧断路器非同期重新合闸瞬间，输电线路上出现的冲击电流，不能超过电力系,各元件的冲击电流的允许值。,三、具有同步检定和无电压检定的重合闸,线路发生故障,:,两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的,M,侧重合闸首先动作，使断路器投入。,若重合不成功：,断路器再次跳闸。,N,侧同步检定继电器不动作，该侧重合闸不起动。,若重合成功：,N,侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即恢复正常工作。,在检定线路无电压一侧的断路器，如重合不成功，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。如何解决这个问题呢？,解决方法：,通常在每一侧都装设无电压检定和同步检定的继电器，利用联接片进行切换，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。,在,M,侧，当断路器在正常运行情况下，由于某种原因而跳闸时，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。如何解决这个问题呢？,在检定无电压的一侧同时投入同步检定继电器，两者的触点并联工作。此时如遇上述情况，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投入。,解决方法：,第四节 自动重合闸与继电保护的配合,一、自动重合闸前加速,当线路发生故障时，继电保护加速电流保护的第,III,段，造成无选择性瞬时切除故障，然后重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障，则线路就恢复了供电。若重合于永久性故障，则保护带时限有选择性地切除故障。,系统的每条线路都装设过电流保护，,1QF,处装设自动重合闸装置，变电站,B,和,C,没有装自动重合闸装置。,当,d,1,点或,d,2,点短路时,1QF,的过电流保护动作，,KA,触点闭合,1QF,跳开后，起动重合闸进行重新合闸,通过加速继电器,KAC,的常闭触点,KO,线圈得电，接通跳闸回路，,瞬时跳闸。,同时，加速继电器,KAC,起动,，,其常闭触点断开。,一、自动重合闸前加速,35kV,以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路。,采用前加速保护的优点：,应用,:,（,1,）能快速地切除瞬时性故障。,（,2,）使瞬时性故障不至于发展成永久性故障从而提高重合闸的成功率。,（,3,）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。,采用前加速保护的缺点：,（,1,）,断路器,1QF,的工作条件恶劣，动作次数增多。,（,2,）对永久性故障，故障切除时间可能很长。,（,3,）如果重合闸或断路器,1QF,拒绝合闸，将扩大停电范围。,一、自动重合闸前加速,原因,:1QF,离电源最近,二、自动重合闸后加速,就是当线路发生故障时，首先保护有选择性动作切除故障，重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障，则线路恢复供电；如果重合于永久性故障上，则保护装置加速动作，瞬时切除故障。,当输电线路上发生故障时，,KA,动作,KT,得电,KT,触点,延时闭合,起动,KO,，即继电保护有选择性地动作。,重合闸进行重新合闸，与此同时，将加速继电器,KAC,起动,其常开触点瞬时闭合。,二、自动重合闸后加速,AAR,AAR,35KV,以上的网络及对重要负荷供电的送电线路。,后加速保护的的优点：,应用：,（,1,）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。,（,2,）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的。,（,3,）和前加速保护相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制。,后加速保护的的缺点,：,（,1,）每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相 比较为复杂。,（,2,）第一次切除故障可能带有延时。,二、自动重合闸后加速,第五节 重合器与分段器,一、线路自动重合器的功能与特点,自动重合器是一种具有保护、检测、控制功能的自动化设备，具有不同时限的安秒曲线和多次重合闸功能，是一种集断路器、继电保护、操动机构为一体的机电一体化新型电器。,可自动检测通过重合器主回路的电流，当确认是故障电流后，持续一定时间按反时限保护自动开断故障电流，并根据要求多次自动地重合，向线路恢复送电。如果故障是瞬时性的，线路恢复正常供电；如果是永久性故障，重合器将完成预先整定的重合闸次数后，自动闭锁，不再对线路送电，直至排除故障后，重新将重合器合闸闭锁解除，恢复正常状态。,一、线