重合闸在继电保护中的作用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 重合闸在继电保护中的作用 摘要：自动重合闸与电力系统有 着密切的关系，根据不同的电网情况而 采用相应的重合闸方式，能有效地提高 电力系统运行的稳定性，增加电网的经 济效益，减少线路停电率。 中国论文网 /8/view-12885355.htm 关键词：自动重合闸；继电保护； 送电线路；变压器；母线 中图分类号：TM762 文献 标识码：A 文章编号： 1009- 2374（2012）16-0056-03 1 在电力系统中的应用 1.1 线路自动重合闸在电力系统 中的应用 在电力系统的故障中，大多数是 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 送电线路（特别是架空线路）的故障， 因此，如何提高送电线路工作的可靠性， 就成为电力系统中的重要任务 之一。 电力系统的运行经验表明，架空 线路故障大都是“ 瞬时性”的，例如，由 雷电引起的绝缘子表面闪络，大风引起 的碰线，通过鸟类以及树枝等物掉落在 导线上引起的短路等，而这些引起故障 的原因很快就消失了。此时如果把断开 的线路断路器再合上，就能够恢复正常 的供电，因此，称这类故障是“瞬时性 故障”。除此之外，也有 “永久性故障”， 例如由于线路倒杆、断线、绝缘子击穿 或损坏等引起的故障，在线路被断开之 后，它们依然是存在的。这时，即使再 合上电源，由于故障依然存在，线路还 要被继电保护再次断开，因而就不能恢 复正常的供电。 1.2 自动重合闸的定义 由于送电线路上的故障具有上面 的性质，因此，在线路被断开以后再进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 行一次合闸，就有可能大大提高供电的 可靠性。由运行人员手动进行合闸，固 然也能实现上述作用，但由于停电时间 过长，用户电动机多数已经停转，因此， 其效果就不明显。为此在电力系统中采 用了一种自动重合闸（缩写为 ZCH） ， 即当断路器跳闸之后，能够自动地将断 路器重新合闸的装置。应该说明，自动 重合闸不是线路保护，而是一种自动装 置，但是自动重合闸一定要和线路保护 配合才有意义。 1.3 变压器和母线一般不装设自 动重合闸 虽然变压器重合闸和母线重合闸 有时也能取得实际运行的效果，但是由 于一是变压器和母线短路故障机会少， 二是 3/2 断路器母线故障跳闸后，不进 行自动重合闸，大多数不会影响电网正 常运行，其必要性不大，三是母线和变 压器短路故障由于没有选相元件都是三 相跳闸，对于电网线路已选定采用单相 重合闸方式来说，再来调整母线和变压 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 器重合方式及重合顺序已是相当困难了。 因此电网中变电站的母线和变压器一般 不采用自动重合闸。 1.4 使用线路自动重合闸的意义 线路断路器采用自动重合闸，是 电网安全和经济运行的需要。自动重合 闸的作用是不仅在于恢复因故障断开的 线路，在连续故障下保持电网的完整性， 避免扩大事故的重要手段。架空线路绝 大多数是单相瞬时性故障，相间故障和 永久性故障所占比例很小。当线路故障 继电保护动作跳闸之后，大多数线路故 障点电弧将自动熄灭，只有 500kV 线路 靠并联电抗器中点小电抗帮助消弧，重 合闸动作将断路器重合成功，恢复线路 正常运行，不仅恢复了输电线路继续运 行的完整性，减少了停电损失，更为重 要的是增大了超高压线路的送电容量， 提高了电网的暂态稳定水平。 2 自动重合闸装置的技术性能 自动重合闸装置（又称综合重合 闸）经过运行人员操作重合闸切换开关 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 来实现重合方式。 综合重合闸方式（1+3P）：单相 故障，单相跳闸，单相重合，重合于永 久性故障后跳三相，不再重合；相间故 障，三相跳闸，三相重合，重合于永久 性故障后三相跳闸，不再重合。 三相重合闸方式：（3P）：任何 类型故障，均三相跳闸，重合三相，重 合于永久性故障后三相相跳闸，不再重 合。 单相重合闸方式：（1P）单相故 障，单相跳闸，单相重合，重合于永久 性故障后三相跳闸，不再重合；相间故 障，三相跳闸不再重合。 停用重合闸方式（0P）：任何类 型故障均跳三相不重合。 3 单相自动重合闸 当送电线路发生事故障时，继电 保护动作，跳断路器三相，然后重合三 相。 但是，很多情况下线路故障都是 由于单相接地短路而造成的。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 若只把断开发生故障的一相，然 后再重合单相，而未发生故障的两相仍 然继续运行（即非全相运行） ，就能够 大大地提高供电的可靠性和系统并列运 行的稳定性。这种方式的重合闸就是单 相重 合闸。 3.1 单相自动重合闸的工作方式 单相故障D 跳单相 D 单相自 动重合D 若重合于永久性故障跳三相 且不再自动重合。 相间故障D 跳三相且不再自动 重合。 3.2 单相自动重合闸的优点 第一，当电网结构薄弱，线路发 生单相故障时，仅跳开故障相，线路两 相运行，可以提高供电的可靠性和并列 运行的稳定性。有利于电网安全 运行。 第二，双电源线路单相重合时， 不会发生线路两端电源失步，因而不需 要经过同期或无电压鉴定措施，能减少 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 相应的 TV 设备，线路很快能恢复运行。 接线简单。 第三，线路单相瞬间故障多，由 于线路单相重合成功率高，因而经济效 益也高。 第四，使用线路三相重合闸不能 保证电网稳定性，往往线路采用单相重 合闸能保证电网稳定。 3.3 单相自动重合闸的缺点 第一，单相重合过程中，线路两 相运行时，产生零序和负序分量，一是 序电流分量可能使躲不过非全相运行的 保护误动作；二是零序分量对周围通信 （光纤、微波除外）有干扰。 第二，单相重合闸在故障相断开 后，有潜供电流，为了消除潜供电流， 500kV 线路采取必要的消弧措施，需要 再加并联电抗器中性点电抗一次设备投 资。 第三，单相重合闸装置逻辑电路 比三相重合闸复杂；单相重合闸与保护 装置涉及的问题比三相重合闸要多的多。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 第四，采用单相重合闸的线路保 护的整定计算和定检试验。比采用三相 重合闸要复杂的多。 第五，单相得合闸对于瞬时性相 间短路，却没有恢复线路正常运行的能 力。 3.4 单相自动重合闸与保护装置 的配合关系 第一，线路单相故障后，断路器 非全相，保护单跳起动，单相重合，闭 锁线路非全相会误动作的保护有：接在 母线电压互感器上的线路负（零）序方 向纵联保护、躲不过线路非全相的线路 零序电流保护、动作时间小于单相重合 闸时间的断路器非全相保护等。 第二，单相重合闸起动后，沟通（又称 准备）三跳回路。 当为单永故障时，单相重合闸动 作后，准备好三相跳闸回路，重合于单 永故障，三相跳闸沟通（准备）三跳是 指重合闸起动后再合于故障时无论是单 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 永故障还是相间故障均三相跳闸。 第三，单相重合闸起动后，重合 于单永故障，或健全相再故障、转移性 故障，加速超范围保护如距离和零序二 段或三段由延时改为瞬时跳闸，又称重 合闸后加速。 它只能有加速功能，不具备三跳 能力，三跳功能由沟通三跳回路来完成 三相跳闸任务。 第四，线路闭锁式纵联保护与单 相重合闸配合使用时，闭锁式纵联保护 要求单跳停信。 因为线路单相故障一端可能先单 跳，先单跳一端的保护返回，而其启动 元件可能不复归，发信机启动发信，再 次闭锁对侧保护，所以单跳后必须停信， 保证线路对端闭锁式纵联保护可靠跳闸。 4 综合重合闸 在采用单相重合闸以后，如果发 生各种相间故障时仍然需要切除三相， 然后再进行三相重合闸，如果重合不成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 功则再次断开三相而不再进行重合。因 此，实际上在实现单相重合闸时，也总 是把实现三相重合闸的问题结合在一起 考虑，故称它为“ 综合重合闸 ”。在综合 重合闸的接线中，应考虑能实现四种工 作方式：即可投综合重合闸、单相重合 闸、三相重合闸以及停用重合闸。这可 以通过重合闸屏上的控制开关进行切换。 实现综合重合闸回路接线时，应 考虑以下几个最基本的原则：（1）单 相接地故障跳单相，合单相。如重合不 成功则跳开三相而不再进行重合。相间 短路故障跳三相，合三相。如重合不成 功仍跳开三相而不再进行重合；（2） 当选相元件拒绝动作时，应能跳开三相， 合三相；（3）任两相的分相跳闸继电 器动作后，应联跳第三相，使三相断路 器均跳闸；（4）无论单相或三相重合 闸，在重合不成功之后，均应考虑能加 速切除三相，即实现重合闸后加速。 自动重合闸在下列情况下被闭锁 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 不许重合：（1）重合闸停用方式（0P） ； （2）手动跳闸及手动跳闸后；（3）手 动合闸合于线路故障，一般为永久性故 障；（4）变压器或母线差动保护动作， 由于母线及变压器没有采用重合闸，变 压器或母线故障均三相跳闸，不允许重 合闸动作合闸；（5）断路器失灵保护 及断路器非全相保护动作，断路器有故 障，不允许重合；（6）重合闸起动前， 断路器压力降低，不允许重合；（7） 后备段保护跳闸及远方跳闸（其中包含 有对端断路器失灵保护、并联电扰器保 护、线路过电压保护动作）不允许重合； （8）重合永久性故障，三跳后不再重 合；（9）单相重合方式线路相向故障， 不允许重合；（10）重合闸装置本身故 障，不允许重合；（11）3/2 断路器使 用顺序合闸时，中间断路器先合于故障 上，后合的边断路不许重合。 5 结语 线路微机保护装置出于实现方便，