第5章 自动重合闸

1、机械工业出版社 教材配套电子教案 电力系统继电保护电力系统继电保护 刘学军 编制 机械工业出版社 教材配套电子教案 第第5 5章章 自动重合闸自动重合闸 5.1 5.1 自动重合闸的作用及要求自动重合闸的作用及要求 5.2 5.2 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 5.3 5.3 双侧电源线路的三相一次重合闸双侧电源线路的三相一次重合闸 5.4 5.4 单相自动重合闸与综合自动重合闸单相自动重合闸与综合自动重合闸 5.1 5.1 自动重合闸的作用及要求自动重合闸的作用及要求 5.1.15.1.1自动重合闸的作用自动重合闸的作用 电力系统的故障中，输电电力系统的故

2、障中，输电线路的故障占绝大部分，大都线路的故障占绝大部分，大都 是是“暂时性暂时性”的故障的故障 ，在线路被继电保护迅速动作控制断路，在线路被继电保护迅速动作控制断路 器，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的器，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。自动重合闸成功率（供电。自动重合闸成功率（60%-90%)60%-90%)。此外，还有。此外，还有“永久性永久性 故障故障”， “ “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。在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。 因此，因此，在电力系

3、统中采用了自动重合闸装置（在电力系统中采用了自动重合闸装置（AARAAR），即），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闸的一种装置。够自动控制断路器重新合闸的一种装置。 5.1.1自动重合闸的作用自动重合闸的作用 1 1、线路发生临时性故障，可迅速恢复供电，大大提高了供、线路发生临时性故障，可迅速恢复供电，大大提高了供 电的可靠性。减少线路停电的次数。电的可靠性。减少线路停电的次数。 2 2、在有双侧电源的高压输电线路上采用重合闸，可以提高、在有双侧电源的高压输电线路上采用重合闸，可以提高 电力系统

4、并列运行的稳定性。电力系统并列运行的稳定性。 3 3、在电力网设计中架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设、在电力网设计中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。双回线路，以节约投资。 4 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、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。误跳闸，也能起纠正的作用。 电力系统中设置自动重合闸装置的作用电力系统中设置自动重合闸装置的作用 (1)(1)使电力使电力系统再次受到短路电流的冲击，可能引起电力系系统再次受到短路电流的冲击，可能引起电力系 统振荡。统振荡。 (2)(2)同时断路器在短时间内连续两次

5、切断短路电流，这就恶同时断路器在短时间内连续两次切断短路电流，这就恶 化了断路器的工作条件。对于油断路器，其实际切断容量化了断路器的工作条件。对于油断路器，其实际切断容量 将比额定切断容量有所降低。将比额定切断容量有所降低。 因而在短路电流较大的电力系统中，装设油断路器的因而在短路电流较大的电力系统中，装设油断路器的 线路不允许使用自动重合闸装置。线路不允许使用自动重合闸装置。 但是，当重合于永久性故障上时，但是，当重合于永久性故障上时，自动重自动重 合闸合闸将带来哪些不利的影响？将带来哪些不利的影响？ 5.1.2对自动重合闸装置的基本要求对自动重合闸装置的基本要求 1 1、动作迅速、动作迅速

6、 自动重合闸装置的动作时间应尽可能短。重合闸动作的时间，一般采自动重合闸装置的动作时间应尽可能短。重合闸动作的时间，一般采 用用0.50.51S.1S. 2 2、在下列情况下，自动重合闸不动作在下列情况下，自动重合闸不动作 手动跳闸时不应重合。当运行人员手动操作或遥控操作使断路器跳手动跳闸时不应重合。当运行人员手动操作或遥控操作使断路器跳 闸时，不应自动重合。闸时，不应自动重合。 手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。 因为在手动合闸前，线路上没有电压，如合闸到已存在有故障线路因为在手动合闸前，线路上没有电压，如

7、合闸到已存在有故障线路 处，则线路故障多属于永久性故障。处，则线路故障多属于永久性故障。 3 3、不允许多次重合、不允许多次重合 自动重合闸的动作次数应符合预先规定的次数。如一次重合闸应保证自动重合闸的动作次数应符合预先规定的次数。如一次重合闸应保证 重合次，当重到永久性故障时再次跳闸后就应不再重合，因为在永重合次，当重到永久性故障时再次跳闸后就应不再重合，因为在永 久性故障时，多次重合将使系统多次遭受冲击，还可能会使断路器久性故障时，多次重合将使系统多次遭受冲击，还可能会使断路器 损坏，扩大事故。损坏，扩大事故。 5.1.2对自动重合闸装置的基本要求对自动重合闸装置的基本要求 4 4、动作后

8、自动复归、动作后自动复归 自动重合闸装置动作后应能自动复归，准备好下次再动作。自动重合闸装置动作后应能自动复归，准备好下次再动作。 对于对于10kV10kV及以下电压级别的线路，如无人值班时也可采用及以下电压级别的线路，如无人值班时也可采用 手动复归方式。手动复归方式。 5 5、用不对应原则启动、用不对应原则启动 一般自动重合闸可采用控制开关位置与断路器位置不对应原一般自动重合闸可采用控制开关位置与断路器位置不对应原 则启动重合闸装置，对综合自动重合闸，宜采用不对应原则启动重合闸装置，对综合自动重合闸，宜采用不对应原 则和保护同时启动。则和保护同时启动。 6 6、与继电保护相配合、与继电保护相

9、配合 自动重合闸能与继电保护相配合，在重合闸前或重合闸后加自动重合闸能与继电保护相配合，在重合闸前或重合闸后加 速继电保护动作，以便更好地与继电保护装置相配合，加速继电保护动作，以便更好地与继电保护装置相配合，加 速故障切除时间，提高供电的可靠性。速故障切除时间，提高供电的可靠性。 5.1.3自动重合闸的分类和配置原则自动重合闸的分类和配置原则 1 1、自动重合闸的分类、自动重合闸的分类 自动成合闸装置，按其功能可分为三相重合闸，单相重合闸、自动成合闸装置，按其功能可分为三相重合闸，单相重合闸、 综合重合闸。综合重合闸。 (1)(1)三相重合闸三相重合闸 所谓三相重合闸是指不论在输、配电线上发

10、生单相短路还所谓三相重合闸是指不论在输、配电线上发生单相短路还 是相间断路时，继电保护装置均将线路三相断路器同时跳是相间断路时，继电保护装置均将线路三相断路器同时跳 开，然后启动自动重合闸再同时重新合三相断路器的方式。开，然后启动自动重合闸再同时重新合三相断路器的方式。 若暂时性故障，则重合闸成功了，否则保护再次动作，跳若暂时性故障，则重合闸成功了，否则保护再次动作，跳 开三相断路器。是否再重合要视情况而定。开三相断路器。是否再重合要视情况而定。 目前，一般只允许重合闸动作一次，称为三相一次自动重目前，一般只允许重合闸动作一次，称为三相一次自动重 合闸装置。在特殊情况下，如无人值班的变电所的无

11、遥控合闸装置。在特殊情况下，如无人值班的变电所的无遥控 单回线，无备用电源的单回线重要负荷供电线，断路器遮单回线，无备用电源的单回线重要负荷供电线，断路器遮 断容量允许时，可采用三相二次重合闸装置。断容量允许时，可采用三相二次重合闸装置。 (2)(2)单相重合闸单相重合闸 (2)(2)单相重合闸单相重合闸 单相重合闸，是指线路发生单相接地故障时，保单相重合闸，是指线路发生单相接地故障时，保 护动作只断开故障相的断路器，然后进行单相重护动作只断开故障相的断路器，然后进行单相重 合。如故障暂时性的，则重合成功；如果是永久合。如故障暂时性的，则重合成功；如果是永久 性故障，而系统又不允许非全相长期运

12、行，则重性故障，而系统又不允许非全相长期运行，则重 合后，保护动作，使三相断路器跳闸，不再进行合后，保护动作，使三相断路器跳闸，不再进行 重合。重合。 当采用单相重合闸时，如果发生相间断路，则一当采用单相重合闸时，如果发生相间断路，则一 般都跳三相断路器，且并不进行三相重合；如果般都跳三相断路器，且并不进行三相重合；如果 因其他原因断开三相断路器，则也不再重合。因其他原因断开三相断路器，则也不再重合。 (3)综合重合闸 n 综合重合闸装置经过转换开关的切换，综合重合闸是将单相综合重合闸装置经过转换开关的切换，综合重合闸是将单相 重合闸和三相重合闸综合在一起重合闸和三相重合闸综合在一起 n 当发

13、生单相接地故障时，采用单相重合闸方式工作；发生相当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式工作；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。闸方式的装置称为综合重合闸装置。 n 综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有单相重合综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有单相重合 闸、三相重合闸、综合重合闸和直跳闸、三相重合闸、综合重合闸和直跳 （线路上发生任何类（线路上发生任何类 型的故障时，保护通过重合闸装置的出口，断开三相，不再型的故障时，保护通过重合闸装置的出口，断开三相，不再 重合闸

14、）等四种运行方式。在重合闸）等四种运行方式。在110kV110kV及以上的高压电力系统及以上的高压电力系统 中，综合重合闸已得到广泛应用。中，综合重合闸已得到广泛应用。 2 2、自动重合闸的配置原则、自动重合闸的配置原则 技术规程技术规程规定自动重合闸的配置原则是：规定自动重合闸的配置原则是：1kV1kV及以上架空线路及以上架空线路 及电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，当用电设备允许且及电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，当用电设备允许且 无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；旁路断路器和兼旁路断路器和兼 作旁路母联断路器或分段断

15、路器，应装设自动重合闸装置；作旁路母联断路器或分段断路器，应装设自动重合闸装置；低压侧低压侧 不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置；不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置；必要时，母线故必要时，母线故 障也可采用自动重合闸装置。障也可采用自动重合闸装置。 根据自动重合闸运行的经验可知，线路自动重合闸的配置和选择应根根据自动重合闸运行的经验可知，线路自动重合闸的配置和选择应根 据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。一般选择自动据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。一般选择自动 重合闸类型可按下述条件进行。重合闸类型可按下述条件进行。 2 2、自动重合闸的配置原则、自

16、动重合闸的配置原则 1 1）110kV110kV及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装置；及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装置； 2 2）220kV220kV、110kV110kV及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳 定和运行要求时可采用三相自动重合闸装置。定和运行要求时可采用三相自动重合闸装置。 3 3）220kV220kV线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求 时，采用综合重合闸装置；时，采用综合重合闸装置； 4 4）33

17、0330500kV500kV线路线路, ,一般情况下应装设综合重合闸装置；一般情况下应装设综合重合闸装置； 5 5）在带有分支的线路上使用单相重合闸时，分支线侧是否采用单相重合闸，）在带有分支的线路上使用单相重合闸时，分支线侧是否采用单相重合闸， 应根据有无分支电源，以及电源大小和负荷大小确定；应根据有无分支电源，以及电源大小和负荷大小确定； 6 6）双电源）双电源220kV220kV及以上电压等级的单回路联络线，适合采用单相重合闸；及以上电压等级的单回路联络线，适合采用单相重合闸； 主要的主要的110kV110kV双电源回路联络线，采用单相重合闸对电网安全运行效果双电源回路联络线，采用单相重

18、合闸对电网安全运行效果 显著时，可采用单相重合闸。显著时，可采用单相重合闸。 5.2 单侧电源线路三相一次自动重单侧电源线路三相一次自动重 合闸合闸 l 在我国电力系统中，三相一次重合闸方式使用在我国电力系统中，三相一次重合闸方式使用 非常广泛。目前我国电力系统中重合闸装置有非常广泛。目前我国电力系统中重合闸装置有 电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型四种，电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型四种， 它们的工作原理和组成部分完全相同，只是实它们的工作原理和组成部分完全相同，只是实 施方法不同。施方法不同。 一、电磁型三相一次自动重合闸装置一、电磁型三相一次自动重合闸装置 l 目前各厂家生产的直

19、流一次重合闸继电器型号目前各厂家生产的直流一次重合闸继电器型号 较多，电磁型常用的有较多，电磁型常用的有DH-2ADH-2A（DH-1DH-1），），DH-3DH-3 （DCH-1DCH-1）、）、DH-4DH-4等。其内部元件结构基本相似，等。其内部元件结构基本相似， 内部接线略有不同。内部接线略有不同。 5.2.1电磁式电磁式 三相一次自三相一次自 动重合闸装动重合闸装 置（置（AAR） 1、AAR的的 工作原理工作原理 图图5-1 5.2.1AAR的工作原理的工作原理 l 图图5-15-1为单侧电源电磁型三相一次自动重合闸（为单侧电源电磁型三相一次自动重合闸（AARAAR）装置）装置 原

20、理接线图。它属于电气式三相一次重合闸，自动复归方原理接线图。它属于电气式三相一次重合闸，自动复归方 式，与继电保护配合可组成自动重合闸前加速或自动重合式，与继电保护配合可组成自动重合闸前加速或自动重合 闸后加速保护。图闸后加速保护。图9-19-1中虚线框内是中虚线框内是DH-3DH-3型重合闸继电器，型重合闸继电器， 它主要由电容器它主要由电容器C C（约（约4F4F）、电阻）、电阻R4R4（3.4M3.4M），时间），时间 继电器继电器KTKT和带有自保持绕组的中间继电器和带有自保持绕组的中间继电器KMKM组成。组成。 l 中间继电器中间继电器KCTKCT是跳闸位置继电器，其绕组串在断路器合

21、是跳闸位置继电器，其绕组串在断路器合 闸接触器闸接触器KOKO的回路里，当断路器处于跳闸位置时，它通过的回路里，当断路器处于跳闸位置时，它通过 断路器的辅助触点断路器的辅助触点QF1QF1动作，启动动作，启动AARAAR装置，对于装置，对于3 310KV10KV 就地控制线路可直接由断路器辅助触点就地控制线路可直接由断路器辅助触点QFQF起动起动AARAAR装置。装置。 电阻电阻R1R1的作用是限制跳闸位置继电器的作用是限制跳闸位置继电器KCTKCT动作时流入合闸动作时流入合闸 接触器绕组中的电流，以防止断路器误合闸。中间继电器接触器绕组中的电流，以防止断路器误合闸。中间继电器 KFJKFJ是

22、防止断路器多次重合的防跳继电器。是防止断路器多次重合的防跳继电器。 5.2.1AAR的工作原理的工作原理 l 图中电流继电器图中电流继电器1KA，2KA和时间继电器和时间继电器1KT组成线路定组成线路定 时限过流保护，时限过流保护，3KA、4KA组成线路无时限速断保护，保组成线路无时限速断保护，保 护总出口继电器是护总出口继电器是1KM，KAC是是AAR的加速保护动作继的加速保护动作继 电器。它通过与联接片电器。它通过与联接片XB1或或XB2相配合，实现前加速保相配合，实现前加速保 护或后加速保护。图中护或后加速保护。图中1SA为转换开关，用以投入或解除为转换开关，用以投入或解除 AAR装置，

23、装置，SA为控制开关，为控制开关，SA触点通断情况见表触点通断情况见表5-1。 触点触点KL来自不允许重合闸的闭锁继电器，给电容器来自不允许重合闸的闭锁继电器，给电容器C放电放电 并使并使AAR闭锁闭锁。 断路器合闸后，断路器合闸后，KMKM因电流自保持线圈失去电流而返回。同时，因电流自保持线圈失去电流而返回。同时，KCTKCT 失电失电KCTKCT1 1断开断开KTKT失电，触点失电，触点KTKT1 1断开断开电容器电容器C C经经4R4R重新充电，经重新充电，经 101015s15s又使电容又使电容C C两端建立电压。整个回路复归，准备再次动作。两端建立电压。整个回路复归，准备再次动作。

24、线路故障，过流保护线路故障，过流保护1KA,2KA1KA,2KA常开触点接通常开触点接通1KT11KT1线圈线圈1KT2延时闭合延时闭合断断 路器跳闸线圈路器跳闸线圈YR断路器断路器QFQF跳开后，跳开后，QFQF1 1闭合闭合KCTKCT得电得电KCTKCT1 1闭合闭合起动起动 KTKTKTKT经过约经过约0 05 51s1s的延时的延时KTKT动合触点闭合动合触点闭合电容器电容器C C放电放电KMKM起动起动闭合闭合 其常两个开触点其常两个开触点KMKM闭合闭合 KMKM电流线圈，自保持电流线圈，自保持 KS KS线圈线圈 KFJ2KFJ2常闭触点常闭触点QF1QF1常常 闭触点闭触点K

25、OKO合闸接触器线圈合闸接触器线圈发出合闸脉冲，发出合闸脉冲，QFQF重合闸。另一触点接通加速继重合闸。另一触点接通加速继 电器线圈电器线圈KACKAC。 断路器处于合闸状态，断路器处于合闸状态，QF1QF1断开断开KCTKCT失电失电2KM12KM1断开。而断开。而SASA处在合后位置，其处在合后位置，其 触点触点SA21-23SA21-23接通，触点接通，触点SA2-4SA2-4断开断开重合闸投入，指示灯重合闸投入，指示灯HLHL亮。重合闸继电器亮。重合闸继电器 的电容的电容C C经经4R4R充电，经充电，经 1515 25s25s后，电容器后，电容器 C C两端电压等于电源电压，此电压两

26、端电压等于电源电压，此电压 可使中间继电器可使中间继电器KMKM起动。起动。 1、正常情况、正常情况 若为瞬时性故障若为瞬时性故障 2、线路发生故障时、线路发生故障时 5.2.1AAR的工作原理的工作原理 若为永久性故障若为永久性故障 永久性故障永久性故障,断路器合闸后，断路器合闸后，KA1,KA2KA1,KA2闭合闭合1KT11KT1常开触点闭合常开触点闭合 KAC2KAC2触点因为重合闸时已启动，此时已闭合触点因为重合闸时已启动，此时已闭合XB2YRXB2YR得电得电,QF,QF再次跳再次跳 闸。闸。QFQF1 1闭合闭合KCTKCT得电得电KCTKCT1 1闭合，闭合，KTKT起动起动K

27、TKT触点经过约触点经过约0.50.51s1s的的 延时闭合延时闭合电容器电容器C C放电放电。 KMKM不能起动，故不能起动，故QFQF不能再次重合不能再次重合。 思考：思考：KMKM会不会起动？会不会起动？ 手动跳闸手动跳闸 SA SA 发出预跳命令发出预跳命令其触点其触点SASA2-4 2-4接通 接通将将C C上的电荷瞬时放掉。同时，上的电荷瞬时放掉。同时，SASA断开断开 电容电容C C充电回路电源。充电回路电源。SASA发出跳闸命令发出跳闸命令其触点其触点SASA6-7 6-7接通 接通断路器跳闸断路器跳闸 KCTKCT1 1闭合闭合KTKT起动，经过约起动，经过约0 05 51s

28、1s的延时的延时KTKT1 1闭合。这时，储能电容闭合。这时，储能电容 器器C C两端早已没有电压，两端早已没有电压，KMKM不能起动不能起动 重合闸不能重合重合闸不能重合。 5.2.1AAR的工作原理的工作原理 手动合闸手动合闸 SASA发出合闸命令发出合闸命令 SASA5-8 5-8触点闭合，接通合闸回路， 触点闭合，接通合闸回路，QFQF合闸。合闸。SASA21-23 21-23触点闭 触点闭 合，起动加速继电器合，起动加速继电器KACKAC。当合于故障线路时，保护动作，经。当合于故障线路时，保护动作，经KACKAC的常开触的常开触 点经点经XB2XB2YR得电得电使使QFQF加速跳闸。

29、加速跳闸。 思考：断路器能不能自动重合？思考：断路器能不能自动重合？ 这时，电容器这时，电容器 C C尚未充满电，所以断路器不能自动重合。尚未充满电，所以断路器不能自动重合。 防跳继电器防跳继电器KFJKFJ的功用：的功用： 在手动合闸及自动重合闸过程中防止断路器跳跃。如：控制开关在手动合闸及自动重合闸过程中防止断路器跳跃。如：控制开关 SASA5-85-8触点粘住或触点粘住或KMKM两对串联常开接点卡住或粘住时，可以由两对串联常开接点卡住或粘住时，可以由KFJKFJ来防止来防止 将断路器多次重合到永久性故障上。将断路器多次重合到永久性故障上。 5.2.1AAR的工作原理的工作原理 5.2.2

30、AAR5.2.2AAR装置与继电保护的配合装置与继电保护的配合 n 在电力系统中，继电保护和自动装置配合使用可在电力系统中，继电保护和自动装置配合使用可 以简化保护装置，加速切除故障，提高供电的可以简化保护装置，加速切除故障，提高供电的可 靠性。靠性。AARAAR装置与继电保护装置配合方式有两种：装置与继电保护装置配合方式有两种： 1 1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速 2 2、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速。 一、自动重合闸前加速一、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当线路发生故障时，继电保护加速电流保护的第IIIIII段，造成无段，造成无 选择性瞬时切除故

31、障选择性瞬时切除故障( (无论无论K1K1或或K2K2点短路，点短路，AARAAR与继电保护配合都无与继电保护配合都无选选 择性瞬时切除故障择性瞬时切除故障。) )，然后重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故，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。择性地切除故障。 图图9-2AAR9-2AAR装置前加速保护动作原理说明图装置前加速保护动作原理说明图 系统的每条线路系统的每条线路 都装设过电流保都装设过电流保 护，护，1QF1QF处装设自处装设自 动重合闸装

32、置，动重合闸装置， 变电站变电站B B和和C C没有没有 装自动重合闸装装自动重合闸装 置置。 一、自动重合闸前加速一、自动重合闸前加速 1 1、当线路发生故障时、当线路发生故障时, ,过流保护动作，过流保护动作， 1KA1KA和和2KA2KA常开触点闭合常开触点闭合1KT1KT线圈得线圈得 电电1KT11KT1闭合闭合KAC1XB1KFJKAC1XB1KFJ线圈线圈 QFQF常开触点此时闭合常开触点此时闭合YRYR断路器跳断路器跳 闸线圈得电，闸线圈得电，QFQF无选择性瞬间跳闸。无选择性瞬间跳闸。 2 2、AARAAR重合闸，如永久性故障则重合闸，如永久性故障则 1KA1KA、2KA2KA

33、触点闭合触点闭合1KT1KT线圈线圈 得电得电1KT1KT2 2触点延时闭合触点延时闭合KFJKFJ线圈线圈 QFQF常开触点闭合常开触点闭合YRYR得电，得电，QFQF有选有选 择性的延时跳闸。为什么不通过择性的延时跳闸。为什么不通过1KT1KT1 1 回路接通回路接通YRYR呢，应为在呢，应为在AARAAR重合闸时重合闸时 已启动加速继电器已启动加速继电器KAC,KACKAC,KAC1 1已断开，已断开， KACKAC2 2构成自保持。这种构成自保持。这种AARAAR与继电保护与继电保护 配合方式称为自动重合闸前加速。配合方式称为自动重合闸前加速。 67 SA XB1 KFJ QF YR

34、1KT1 KAC1 1KA 2KA 1KT 21 23 KAC KAC2 1312 KM 1KT2 AAR装置前加速接线图装置前加速接线图 35kV35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路。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：采用前加速保护的优点： 应用应用: : （1 1） 能快速地切除瞬时性故障。能快速地切除瞬时性故障。 （2 2）使瞬时性故障不至于发展成永久性故障从而提高重合）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。闸的成功率。 （3 3）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济

35、。 采用前加速保护的缺点：采用前加速保护的缺点： （1 1） 断路器断路器1QF1QF的工作条件恶劣，动作次数增多。的工作条件恶劣，动作次数增多。 （2 2）对永久性故障，故障切除时间可能很长。）对永久性故障，故障切除时间可能很长。 （3 3）如果重合闸或断路器）如果重合闸或断路器1QF1QF拒绝合闸，将扩大停电范围。拒绝合闸，将扩大停电范围。 1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速 K1K2 1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速 图图5-25-2前加速保护原理说明前加速保护原理说明 2、自动重合闸后加速、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，重合就是当线路发

36、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，无选择性的瞬时切除故障。于永久性故障上，则保护装置加速动作，无选择性的瞬时切除故障。 图图5-4 AAR5-4 AAR装置后加速保护原理说明图装置后加速保护原理说明图 2、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速 线路故障，过流保护动作线路故障，过流保护动作 1KA1KA、2KA2KA触点闭合触点闭合1KT1KT 线圈得电线圈得电1KT1KT2 2延时闭合延时闭合 KFJKFJ线圈线圈QFQF常开触

37、点闭合常开触点闭合 YRYR得电得电,QF,QF有选择性跳闸，有选择性跳闸， 然后启动重合闸，如永久性然后启动重合闸，如永久性 故障，则过流保护动作故障，则过流保护动作1KA1KA和和 2KA2KA闭合闭合1KT1KT线圈线圈1KT1KT1 1闭合闭合 KACKAC2 2触点因为触点因为AARAAR动作已启动作已启 动闭合动闭合XB2KFJXB2KFJ线圈线圈QFQF 触点闭合触点闭合YRYR得电得电,QF,QF无选择无选择 性瞬时跳闸。这种性瞬时跳闸。这种AARAAR与继电与继电 保护配合方式称为自动重合保护配合方式称为自动重合 闸后加速。闸后加速。 67 SA XB1 KFJ QF YR

38、1KT1 KAC1 1KA 2KA 1KT 21 23 KAC KAC2 1312 KM 1KT2 XB2 AARAAR装置后加速接线图装置后加速接线图 35KV35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路。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：后加速保护的的优点： 应用：应用： （1 1）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。 （2 2）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的。）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的。 （3 3）和前加速保护相比，使用中不受网络结构和负荷条）和前加速保护相比，使用中不受网络

39、结构和负荷条 件的限制。件的限制。 后加速保护的的缺点后加速保护的的缺点： （1 1）每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相）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。比较为复杂。 （2 2）第一次切除故障可能带有延时。）第一次切除故障可能带有延时。 2、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速 5.2.35.2.3三相一次重合闸的工作原理框图三相一次重合闸的工作原理框图 图图5-6三相一次重合闸的工作原理框图三相一次重合闸的工作原理框图 图图5-6所示为三相一次重合闸的工作原理框图，主要由重合闸启动、所示为三相一次重合闸的工作原理框图，主要由重合闸启动、 一次合闸脉冲、手动跳

40、闸闭锁和手动合闸于故障时的保护加速跳闸等元一次合闸脉冲、手动跳闸闭锁和手动合闸于故障时的保护加速跳闸等元 件构成。这些元件可以是各种类型的继电器。件构成。这些元件可以是各种类型的继电器。 5.2.45.2.4单端电源线路自动重合闸的整定计算单端电源线路自动重合闸的整定计算 1 1、重合闸装置、重合闸装置AARAAR的动作时限的动作时限 对于不对应启动方式，有对于不对应启动方式，有t tAAR AAR=t =tos os+t +ts s 对于继电保护启动方式，有对于继电保护启动方式，有t tAAR AAR=t =tos os+t +ts s+t+toof oof 式中式中t tos os为操作机

41、构准备好合闸时间，对电磁操作机构取 为操作机构准备好合闸时间，对电磁操作机构取0.30.30.5s;0.5s; T Toff off、 、tsts断路器跳闸时间和与储备时间，通常取断路器跳闸时间和与储备时间，通常取0.30.4s0.30.4s。 对于对于35kV35kV及以下线路，当由上述条件计算出及以下线路，当由上述条件计算出t tAAR AAR小于 小于0.8s0.8s时，一般时，一般t tAAR AAR取 取 0.80.81.0s1.0s 2 2、AARAAR装置的返回时限装置的返回时限 AARAAR的返回时限即其动作时间。这时间是的返回时限即其动作时间。这时间是AARAAR装置中电容器

42、装置中电容器C C的充电到中间继电的充电到中间继电 器器KMKM的动作电压的时间。取的动作电压的时间。取151520s。 3 3加速继电器加速继电器KACKAC的复归时限的复归时限 AARAAR后加速继电器后加速继电器KACKAC的复归时间一般取的复归时间一般取0.30.30.4s,0.4s,用于前加速保护的继电器用于前加速保护的继电器 KACKAC的复归时间应大于线路保护动作时限与断路器本身跳、合时间之和。即的复归时间应大于线路保护动作时限与断路器本身跳、合时间之和。即 t tKAC KAC=t =tlP lP+t +ton on+t +toff off+t +ts s 式中式中t tlp

43、lp、 、t ts s- -线路保护装置动作时限及储备时间，线路保护装置动作时限及储备时间，t ton on、 、t toff off- -断路器合闸与跳闸 断路器合闸与跳闸 时间。时间。 5.35.3双侧电源线路的三相一次重合闸双侧电源线路的三相一次重合闸 5.3.1 5.3.1 双侧电源线路重合闸的特点双侧电源线路重合闸的特点 （1 1）时间的配合时间的配合。当线路上发生故障时，两侧的保护装置。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，例如一侧为第可能以不同的时限动作于跳闸，例如一侧为第I I段动作，而段动作，而 另一侧为第另一侧为第IIII段动作，此时为了保证故障点

44、电弧的熄灭和绝段动作，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；必须保证在两侧的断路器都跳闸以后，再进行重合； （2 2）同期问题同期问题。当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着。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。应根据电网的接线方式和具体运行情况，采用不同重合题。应根据电网的接线方式和具体运行情况，采用不同重合 闸方式。闸方式。 5.3.2

45、双侧电源线路重合闸的主要方式双侧电源线路重合闸的主要方式 1 1、三相快速自动重合闸、三相快速自动重合闸 快速自动重合闸是指断开线路两侧断路器后在快速自动重合闸是指断开线路两侧断路器后在0.50.50.6s0.6s内内 再次重合。停电时间短，两侧电源电动势角摆开不大，达不到危及系再次重合。停电时间短，两侧电源电动势角摆开不大，达不到危及系 统稳定性破坏的角度，故能保持系统的稳定，恢复正常运行。统稳定性破坏的角度，故能保持系统的稳定，恢复正常运行。 采用快速重合闸的条件如下采用快速重合闸的条件如下： 1）线路两侧必须装设可以快速重合的断路器，如快速气体断路器；）线路两侧必须装设可以快速重合的断路

46、器，如快速气体断路器； 2）线路两侧装设全线速动的继电保护，如纵联差动保护，高频保护）线路两侧装设全线速动的继电保护，如纵联差动保护，高频保护 等；等； 3 3）线路两侧断路器重合闸时两侧电动势相角差不会导致系统稳定性线路两侧断路器重合闸时两侧电动势相角差不会导致系统稳定性 破坏。破坏。 2、非同期自动重合闸、非同期自动重合闸 非同期重合闸就是当线路两侧断路器跳闸以后，不管线非同期重合闸就是当线路两侧断路器跳闸以后，不管线 路两侧电源是否同步，一般不需附加条件，即可进行重路两侧电源是否同步，一般不需附加条件，即可进行重 合，在合闸瞬间两侧电源可能同步亦可能不同步非同期合，在合闸瞬间两侧电源可能

47、同步亦可能不同步非同期 合闸后，系统将自行拉入同步。采用非同期重合闸的条合闸后，系统将自行拉入同步。采用非同期重合闸的条 件是：件是： 1 1）当线路两侧电源电势之间的相角差）当线路两侧电源电势之间的相角差为为180180合闸时，所产合闸时，所产 生的最大冲击电流不超过规定的允许值。当线路两侧电源电生的最大冲击电流不超过规定的允许值。当线路两侧电源电 势的幅值相等时，所出现的最大冲击电流的周期分量为：势的幅值相等时，所出现的最大冲击电流的周期分量为： 式中式中 Z Z 系统的总阻抗； 系统的总阻抗； 两侧电源电动势的相角差，最严重情况时为两侧电源电动势的相角差，最严重情况时为180180； E

48、 E发电机电动势有效值，对同步发电机的电动势取发电机电动势有效值，对同步发电机的电动势取1.05U1.05UN N， U UN N为发电机的额定电压。为发电机的额定电压。 2 sin 2 E I Z （9-5） 2、非同期自动重合闸、非同期自动重合闸 规定由上式计算所得的，通过发电机、变压器等元件的最大冲击电流规定由上式计算所得的，通过发电机、变压器等元件的最大冲击电流 周期分量不应超过表周期分量不应超过表9-29-2的规定值：的规定值： 表表9-2 9-2 最大冲击电流周期分量允许值最大冲击电流周期分量允许值 汽轮发电机汽轮发电机水轮发电机水轮发电机同步调相机同步调相机电力变压器电力变压器

49、有阻尼绕组有阻尼绕组无阻尼绕组无阻尼绕组 0.6 N d II X 0.6 N d II X 0.6 N d II X 100 % N K II U 0.84 N d II X 注注 表中表中I IN N各元件的额定电流；各元件的额定电流； XdXd，XdXd 发电机的纵轴次暂态电抗、暂态电抗的标么值；发电机的纵轴次暂态电抗、暂态电抗的标么值； U UK K% %电力变压器的短路电压百分值。电力变压器的短路电压百分值。 2 2）采用非同步重合闸后，在两侧电源由非同步运行拉入同步的过程）采用非同步重合闸后，在两侧电源由非同步运行拉入同步的过程 中，系统处在振荡状态，在振荡过程中对重要负荷的影响要

50、小，对继中，系统处在振荡状态，在振荡过程中对重要负荷的影响要小，对继 电保护的影响也必须采取措施躲过。电保护的影响也必须采取措施躲过。 3、检查同期重合闸检查同期重合闸 检查同期重合闸的几种情况：检查同期重合闸的几种情况： 1）系统结构保证线路两侧不会失步。）系统结构保证线路两侧不会失步。 2）在双回线路上检查另一线有电流的重合方式。在没有其他旁路联）在双回线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，如图系的双回线路上，如图5-7所示，当不能采用非同步合闸时，可以采所示，当不能采用非同步合闸时，可以采 用检定另一回线上是否有电流，如另一回线有电流则表明两侧电源仍用检定另

51、一回线上是否有电流，如另一回线有电流则表明两侧电源仍 保持联系，一般是同步的，因此可以重合。采用这种重合闸方式的优保持联系，一般是同步的，因此可以重合。采用这种重合闸方式的优 点是电流检定比同步检定简单。点是电流检定比同步检定简单。 图图5-75-7双回线路上检查另一回路有电流的重合闸示意图双回线路上检查另一回路有电流的重合闸示意图 3、检查同期重合闸检查同期重合闸 3 3）检查两侧电源确实同步之后才能重合。为此，在线路一侧采用检查线）检查两侧电源确实同步之后才能重合。为此，在线路一侧采用检查线 路无电压重合，因另一侧断路器断开，不会造成非同步合闸，待一侧合闸路无电压重合，因另一侧断路器断开，

52、不会造成非同步合闸，待一侧合闸 成功后再在另一侧采用检定同步重合闸。成功后再在另一侧采用检定同步重合闸。 4 4）解列重合闸方式）解列重合闸方式 在两侧电源的单回线上，当不能采用非同期合闸时，一般采用解列重合闸在两侧电源的单回线上，当不能采用非同期合闸时，一般采用解列重合闸 方式。如图方式。如图5-85-8所示。在正常时，有系统向小电源侧输送功率，当线路所示。在正常时，有系统向小电源侧输送功率，当线路K K点点 故障后，系统侧保护动作，使断路器故障后，系统侧保护动作，使断路器1QF1QF跳闸，小电源侧保护跳闸，小电源侧保护3QF3QF跳闸，而跳闸，而 不跳线路断路器不跳线路断路器2QF2QF，

53、小电源解列后，其容量应基本上与所带重要负荷平，小电源解列后，其容量应基本上与所带重要负荷平 衡，这样可以保证对地区重要负荷连续供电。衡，这样可以保证对地区重要负荷连续供电。 图图5-85-8单回线上采用解列重合闸的示意图单回线上采用解列重合闸的示意图 3、检查同期重合闸检查同期重合闸 在断路器在断路器1QF3QF1QF3QF跳闸后，断路器跳闸后，断路器1QF1QF的重合闸装置检查线路无电压的重合闸装置检查线路无电压 （判断（判断3QF3QF确已跳闸）而重合。如果重合成功，则有系统恢复对地区确已跳闸）而重合。如果重合成功，则有系统恢复对地区 的非重要负荷供电，然后在解列点实行同步恢复正常供电；如

54、重合不的非重要负荷供电，然后在解列点实行同步恢复正常供电；如重合不 成功，则断路器成功，则断路器1QF1QF再次跳开，地区的非重要负荷将中断供电。如何再次跳开，地区的非重要负荷将中断供电。如何 选择解列点和尽量使发电厂容量与所带负荷接近平衡，是这种重合闸选择解列点和尽量使发电厂容量与所带负荷接近平衡，是这种重合闸 方式必须考虑和解决的问题。方式必须考虑和解决的问题。 图图5-85-8单回线上采用解列重合闸的示意图单回线上采用解列重合闸的示意图 5.3.3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 1 1、线路发生故障、线路发生故障: : 两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压

55、的两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的M M侧重合闸首侧重合闸首 先动作，使断路器投入。先动作，使断路器投入。 若重合不成功：断路器再次跳闸。若重合不成功：断路器再次跳闸。N N侧同步检定继电器不动作，该侧侧同步检定继电器不动作，该侧 重合闸不起动。重合闸不起动。 若重合成功：若重合成功：N N侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即恢复正常工侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即恢复正常工 作。作。 图图5-95-9检查同步方式检查同步方式 重合闸的原理接线图重合闸的原理接线图 a)a)重合闸方式原理接重合闸方式原理接 线图线图 b b）启动回路）启动回路 2、在检定线路无电压一侧的断路器，、

56、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？解决这个问题呢？ 解决方法：解决方法： 通常在每一侧都装设无电压检定和同步检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。两侧断路器工作的条件接

57、近相同。 5.3.35.3.3具有同步检定和无电压检具有同步检定和无电压检 定的重合闸定的重合闸 3、 在在M M侧，当其断路器在正常运行情况侧，当其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，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。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？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，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

58、，即可将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。误跳闸的断路器重新投入。 解决方法：解决方法： 5.3.3具有同步检定和无电压检定具有同步检定和无电压检定 的重合闸的重合闸 无电压检定继电器：无电压检定继电器：KY 就是一般的低电压继电器，其整定值的选择应保证只就是一般的低电压继电器，其整定值的选择应保证只 当对侧断路器确实跳闸之后，才允许重合闸动作。根据经当对侧断路器确实跳闸之后，才允许重合闸动作。根据经 验，通常都是整定为验，通常都是整定为0.50.5倍额定电压。倍额定电压。 电磁型同步检定继电器内部接线：电磁型同步检定继电器内部接线： 由铁芯、两个电压线圈

59、、反作由铁芯、两个电压线圈、反作 用弹簧及触点等构成。两个电压用弹簧及触点等构成。两个电压 线圈，分别从母线侧和线路侧的线圈，分别从母线侧和线路侧的 电压互感器上接入同名相的电压电压互感器上接入同名相的电压U UM M 和和U UN N，两组线圈在铁心中所产生的，两组线圈在铁心中所产生的 磁通方向是相反的。磁通方向是相反的。 KY 图图5-105-10同步检查继电器内部接线同步检查继电器内部接线 铁芯中的总磁通铁芯中的总磁通 反应于两个电压所产生的磁通之差，反应于两个电压所产生的磁通之差， 即反应于两个电压之差，如左图中的即反应于两个电压之差，如左图中的 U U，而，而 U U的数值则与的数值

60、则与 两侧电压两侧电压U UM M和和U UN N之间的相位差有关。当之间的相位差有关。当U UM M=U=UN N时，时， 2 U2U M sin 结论：结论： U U的大小与断路器两侧电压的幅值和相位的大小与断路器两侧电压的幅值和相位 差差 有关，如有关，如 =0=0 时，时， U=0U=0， =0=0； 增加，增加， 也增大，则作用于活动舌片上的电磁力矩增大。也增大，则作用于活动舌片上的电磁力矩增大。 当当 大到一定数值后，电磁吸力吸动舌片，即把大到一定数值后，电磁吸力吸动舌片，即把 继电器的常闭触点打开，将重合闸闭锁，使之不继电器的常闭触点打开，将重合闸闭锁，使之不 能动作。当能动作。