继电保护与自动化装置

1、1/25第第 五五 章章 自动重合闸Autoreclosure 2/25一、引言一、引言瞬时性故障：瞬时性故障：MN12k永久性故障：永久性故障：绝缘子表面闪络（雷电），绝缘子表面闪络（雷电）， 短时碰线（大风），短时碰线（大风），鸟类（或树枝）放电。鸟类（或树枝）放电。 （60609090）倒杆、断线、绝缘子击穿，倒杆、断线、绝缘子击穿，碳束炸弹碳束炸弹 （1010）自动重合闸（自动重合闸（ARC）装置：）装置：将因故障跳开后的断路器将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。按需要自动投入的一种自动装置。前提前提统计数据表明：大部分的线路故障属于统计数据表明：大部分的线路故障属于

2、瞬时性故障！瞬时性故障！3/25二、自动重合闸的作用二、自动重合闸的作用利：利：弊：弊：1.1.瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；2.2.提高并列运行稳定性、线路输送容量；提高并列运行稳定性、线路输送容量； 3.3.纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起的误跳闸。纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起的误跳闸。在重合到永久性故障后：在重合到永久性故障后：1.1.使系统再次遭受故障电流的冲击；使系统再次遭受故障电流的冲击；2.2.断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。MN12k统计规律表明：线

3、路重合闸的利大于弊。统计规律表明：线路重合闸的利大于弊。 4/25 教材中，应用场合：教材中，应用场合：1KV1KV架空线路或混合线路，架空线路或混合线路，只要装设了断路器。只要装设了断路器。混合线路混合线路瞬时性故障瞬时性故障居多，可合居多，可合永久性故障永久性故障居多，不可合居多，不可合但是，有一定的限制。但是，有一定的限制。5/251.1.动作迅速动作迅速, ,t=tu+tz（一般（一般0.5s0.5s1.5s1.5s）。）。t tu u: :故障点去游离故障点去游离; ;t tz z: :断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。三、对自动重合闸的基本

4、要求三、对自动重合闸的基本要求必须在故障点切除之后，才允许重合闸！必须在故障点切除之后，才允许重合闸！ 通常利用没有测量电流的特点。通常利用没有测量电流的特点。6/252.2.不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定。不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定。1.1.动作迅速动作迅速, ,t=tu+tz。，一般。，一般0.5s0.5s1.5s1.5s。t tu u: :故障点去游离故障点去游离; ;t tz z: :断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。4.4.双侧电源重合闸应考虑电源同步问题。双侧电源重合闸应考虑电源同步问题。6.6.手动跳闸

5、时不应重合（手动操作或遥控操作）。手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。 手动合闸于故障线路不重合（基本上属于永久性故障）。手动合闸于故障线路不重合（基本上属于永久性故障）。三、对自动重合闸的基本要求三、对自动重合闸的基本要求3.3.应能和继电保护配合，在重合闸前或后，应能加速保护动作。应能和继电保护配合，在重合闸前或后，应能加速保护动作。 断路器不正常状态时不重合（无法再断开永久性故障）。断路器不正常状态时不重合（无法再断开永久性故障）。5.5.动作后应能自动复归，准备好再次动作。动作后应能自动复归，准备好再次动作。7/25四、自动重合闸的分类四、自动重合闸的分类1. 1. 按接通和断开

6、的电力元件，分为：按接通和断开的电力元件，分为：线路重合闸线路重合闸2. 2. 按重合闸控制断路器的相数不同，分为：按重合闸控制断路器的相数不同，分为：单相重合闸单相重合闸三相重合闸三相重合闸综合重合闸综合重合闸变压器重合闸变压器重合闸（基本上不采用）（基本上不采用）母线重合闸母线重合闸（绝对不使用！（绝对不使用！ 母线保护动作还要闭锁线路重合闸）母线保护动作还要闭锁线路重合闸）8/25五、输电线路的三相一次自动重合闸五、输电线路的三相一次自动重合闸1. 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 线路上故障线路上故障 = 跳开三相跳开三相 = 重合闸起动重合闸起动

7、 , 合三相：合三相： 瞬时故障，成功；瞬时故障，成功；永久故障，再次跳开三相，不再重合永久故障，再次跳开三相，不再重合 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后加速合闸信号后加速保护9/25 两侧断路器都跳后再重合；两侧断路器都跳后再重合；（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2. 2. 双侧电源线路的三相一次自动重合闸双侧电源线路的三相一次自动重合闸（2） 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MN12k 重合时两侧系统是否同步、是否允许非同步合闸。重合时两侧系统是否同步、是否允许非同步合闸。 快速自动重合闸（快速自动重合闸（0.50.6

8、s） 非同期重合闸非同期重合闸 检同期重合闸检同期重合闸全线速动、全线速动、Brk快、快、Ish允许值允许值Ish 保护动，跳故障相保护动，跳故障相 =单相重合单相重合成功，恢复三相供电。成功，恢复三相供电。不成功：不成功：若允许非全相运行，再次跳故障相不重合；若允许非全相运行，再次跳故障相不重合；若不允许非全相运行，再次跳三相不重合。若不允许非全相运行，再次跳三相不重合。 k(相间相间) = 保护动，跳三相保护动，跳三相 =不重合不重合20/251 1、保护装置、选相元件与重合闸的配合关系、保护装置、选相元件与重合闸的配合关系11 单相重合闸过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使单相重合闸

9、过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使得本线路或其它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作得本线路或其它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作时予以闭锁或整定动作时限躲开单相重合闸的周期。时予以闭锁或整定动作时限躲开单相重合闸的周期。21/252 2、故障相选相元件、故障相选相元件 要求：（要求：（1）选择性：直跳故障相；）选择性：直跳故障相； （2）末端短路时的灵敏性。）末端短路时的灵敏性。 选相元件：选相元件： （1）电流选相：电源端、短路电流比较大一侧；）电流选相：电源端、短路电流比较大一侧； （2）低电压选相：小电源侧，单侧电源受电端；）低电压选相：小电源侧，单侧电源受电端； （3）

10、阻抗选相：更高的选择性和灵敏性，复杂网络。）阻抗选相：更高的选择性和灵敏性，复杂网络。 （4）相电流差突变量选相。）相电流差突变量选相。 在单相接地短路时，反应非故障在单相接地短路时，反应非故障相电流突变量的继电器不动作；相电流突变量的继电器不动作；其它故障时，三个继电器都动作。其它故障时，三个继电器都动作。22/253 3、动作时限选择、动作时限选择 （1 1）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间；）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间； （2 2）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性；）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性； （3 3）潜供电流潜供电流对灭弧的影

11、响。对灭弧的影响。潜供电流潜供电流23/254 4、优点：、优点： （1 1）连续供电，提高供电可靠性；）连续供电，提高供电可靠性； （2 2）提高并列运行的稳定性。）提高并列运行的稳定性。 缺点：缺点： （1 1）需按相操作的断路器；）需按相操作的断路器； （2 2）选相元件，接线复杂；）选相元件，接线复杂； （3 3）非全相运行时）非全相运行时, , 有些保护会误动（需要有些保护会误动（需要 采取闭锁措施），使得整定和调试复杂。采取闭锁措施），使得整定和调试复杂。24/25八、综合重合闸八、综合重合闸单相重合闸和三相重合闸综合在一起单相重合闸和三相重合闸综合在一起构成构成“综合重合闸综合重合闸”。K(1) K(1) 跳单相跳单相 合单相。（单重方式）合单相。（单重方式）相间相间K K 跳三相跳三相 合三相。（三重方式）合三相。（三重方式）四种运行方式：四种运行方式：单重、三重、综重、停用。单重、三重、综重、停用。 鉴于国内很少采用综重方式，因此，国调在鉴于国内很少采用综重方式，因此，国调在继电保护规范继电保护规范中，已经不考虑综重的设计。中，已经不考虑综重的设计。（条件三重，如：任何故障跳三相，仅单相故障（条件三重，如：任何故障跳三相，仅单相故障才允许合闸）才允许合闸）25/25线路保护的典型配置线路保护的典型配置装置内