继电保护第16讲自动重合闸

1、LOGO电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理power system relaying电气工程系电气工程系 陈珍姗陈珍姗&3 自动重合闸&3.1 自动重合闸的作用及分类&3.2 自动重合闸装置的基本要求&3.3 三相一次自动重合闸&3.4 自动重合闸与继电保护的配合&3.5 单相重合闸&3.6 输电线路的综合自动重合闸&3.7 输电线路重合闸方式的选定2022-4-112双侧电源三相一次重合闸双侧电源短路故障特点双侧电源短路故障特点线路两端不同时跳闸线路两端不同时跳闸跳闸后两侧电源可能跳闸后两侧电源可能不同步不同步判断合闸条件

2、判断合闸条件无电压检定无电压检定确保线路两端都已断开后再合闸确保线路两端都已断开后再合闸同步检定同步检定当非同步合闸的最大冲击电流超过允许值时不允许当非同步合闸的最大冲击电流超过允许值时不允许合闸合闸 二、两端均有电源的输电线路采用自动重合闸装置时，、两端均有电源的输电线路采用自动重合闸装置时，应考虑应考虑的如下特点：的如下特点：&3.3 三相一次自动重合闸I=2EZSsind22022-4-114&3.3 三相一次自动重合闸 三、双侧电源的自动重合闸方式三、双侧电源的自动重合闸方式：不检定1.存在电气联系时2.不同步时冲击电流小检定同期检定无压检定 二二、双侧电源的自动重合闸

3、方式、双侧电源的自动重合闸方式：1、双侧电源三相重合闸不需要检定无压同步双侧电源三相重合闸不需要检定无压同步的情况的情况当存在电气上的紧密联系时（三条以上的线路），双侧电源失去当存在电气上的紧密联系时（三条以上的线路），双侧电源失去同步的可能性较小，无需检验同步同步的可能性较小，无需检验同步快速重合闸快速重合闸0.50.6s，短时间内两侧电动势相角差异来不及，短时间内两侧电动势相角差异来不及发展到很大发展到很大非同期合闸非同期合闸解列重合闸与自同期重合闸解列重合闸与自同期重合闸没有其他旁路联系的同杆双回线没有其他旁路联系的同杆双回线&3.3 三相一次自动重合闸&3.3 三相一次

4、自动重合闸2022-4-116解列重合闸方式解列重合闸方式 在两侧电源的单回线上，当不能采用非同步重合闸时，一般可采用解列重合闸方式。 二二、双侧电源的自动重合闸方式、双侧电源的自动重合闸方式：&3.3 三相一次自动重合闸2022-4-117自同期重合闸方式自同期重合闸方式 水电厂侧在母线电压恢复正常后再实现与系统的自同期并列。 二二、双侧电源的自动重合闸方式、双侧电源的自动重合闸方式：2022-4-1182、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸&3.3 三相一次自动重合闸1）工作原理）工作原理2022-4-1192、双侧电源的同步检定和无压检

5、定重合闸、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸&3.3 三相一次自动重合闸2）发生永久故障时）发生永久故障时2022-4-11102、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸&3.3 三相一次自动重合闸3）发生瞬时故障时）发生瞬时故障时2022-4-11112、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸&3.3 三相一次自动重合闸4）连接片作用）连接片作用2、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸&3.3 三相一次自动重合闸5）当断路器误跳闸时）当断路器误跳闸时小结小结1：

6、无压侧的无压侧的QFQF在重合至永久性故障时在重合至永久性故障时, ,将连续两次切断短路电流将连续两次切断短路电流, ,其其工作条件显工作条件显然比同步侧恶劣然比同步侧恶劣, ,为使两侧为使两侧QFQF工作条件相同工作条件相同, ,利用无压连接片利用无压连接片定定 期切换两侧期切换两侧工作方式工作方式。同步侧同步侧QFQF误跳，误跳，同步侧同步侧KY检定同期条件使检定同期条件使QF重合；重合； 无压侧无压侧QFQF误跳，误跳，无压侧无压侧KYKY检定同期条件使检定同期条件使QFQF重合。重合。 小结小结2： 无压侧不仅要投入无压侧不仅要投入KVKV，还应投入，还应投入KYKY，无压连接片，无压

7、连接片和同步连接和同步连接片均接通片均接通，两者并联工作。而同步侧只投入，两者并联工作。而同步侧只投入KYKY，KVKV不能投入，否则不能投入，否则会会造成非同期合闸造成非同期合闸。因而两侧同步连接片均投入，但无压连接片一。因而两侧同步连接片均投入，但无压连接片一侧投入，侧投入， 另另一侧断开。一侧断开。 2、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸&3.3 三相一次自动重合闸2022-4-1114 三、重合闸时间的整定原则三、重合闸时间的整定原则&3.3 三相一次自动重合闸1、单侧电源线路重合闸、单侧电源线路重合闸2022-4-11152022-

8、4-1115 三、重合闸时间的整定原则三、重合闸时间的整定原则&3.3 三相一次自动重合闸2、双侧电源线路重合闸、双侧电源线路重合闸&3 自动重合闸&3.1 自动重合闸的作用及分类&3.2 自动重合闸装置的基本要求&3.3 三相一次自动重合闸&3.4 自动重合闸与继电保护的配合&3.5 单相重合闸&3.6 输电线路的综合自动重合闸&3.7 输电线路重合闸方式的选定2022-4-111617&3.4 自动重合闸与继电保护的配合重合闸前重合闸前加速加速重合闸后重合闸后加速加速1. 部分继电保护部分继电保护（如（如II、

9、III段保护）动作带有段保护）动作带有一定延时一定延时2. 如果发生永久性故障，如果发生永久性故障，重合闸使保护动作延时重合闸使保护动作延时加倍加倍采用自动重合闸加速继电保护原因：采用自动重合闸加速继电保护原因：2022-4-1118 1 1 自动重合闸前加速保护动作自动重合闸前加速保护动作( (简称为简称为“前加速前加速”) )&3.4 自动重合闸与继电保护的配合动作过程 检测到故障后检测到故障后3号断路器瞬时动作号断路器瞬时动作 3号断路器重合号断路器重合 瞬时故障则重合成功瞬时故障则重合成功 永久故障则再根据过流保护的延时有选择性地动作永久故障则再根据过流保护的延时有选择性地动作

10、2022-4-1119优点 迅速切除瞬时故障，并使其来不及发展成永久故障迅速切除瞬时故障，并使其来不及发展成永久故障 保证发电厂和重要变电所母线电压不会过低保证发电厂和重要变电所母线电压不会过低 只需安装只需安装1套重合闸装置套重合闸装置缺点 3号断路器动作次数多，若拒动则扩大停电范围号断路器动作次数多，若拒动则扩大停电范围 重合于永久故障上时切除时间较长重合于永久故障上时切除时间较长主要用于主要用于35kV以下发电厂或变电站的引出以下发电厂或变电站的引出直配直配线上线上 1 1 自动重合闸前加速保护动作自动重合闸前加速保护动作( (简称为简称为“前加速前加速”) )&3.4 自动重合

11、闸与继电保护的配合2022-4-1120 2 2 自动重合闸后加速保护动作自动重合闸后加速保护动作( (简称为简称为“后加速后加速”) )&3.4 自动重合闸与继电保护的配合动作过程 检测到故障后各保护按选择性动作检测到故障后各保护按选择性动作 跳闸断路器重合跳闸断路器重合 瞬时故障则重合成功瞬时故障则重合成功 永久故障则重新跳开永久故障则重新跳开2022-4-1121KAKTKCOXBKATKT1KT2+- 2 2 自动重合闸后加速保护动作自动重合闸后加速保护动作( (简称为简称为“后加速后加速”) )&3.4 自动重合闸与继电保护的配合KAKTKTKT2 2KCOKCO跳闸

12、跳闸重合闸KAT闭合1sKAKTKT1+XBKT1+XBKATKATKCOKCO跳闸跳闸瞬时故障时永久故障时2022-4-1122优点 有选择性切除，不会扩大停电范围，高压电网中尤有选择性切除，不会扩大停电范围，高压电网中尤为重要为重要 不受网络结构和负荷条件的限制不受网络结构和负荷条件的限制缺点 每个断路器都要装设重合闸装置每个断路器都要装设重合闸装置 第一次切除故障带有延时第一次切除故障带有延时用于用于35kV以上及对重要负荷供电的线路以上及对重要负荷供电的线路 2 2 自动重合闸后加速保护动作自动重合闸后加速保护动作( (简称为简称为“后加速后加速”) )&3.4 自动重合闸与继

13、电保护的配合&3 自动重合闸&3.1 自动重合闸的作用及分类&3.2 自动重合闸装置的基本要求&3.3 三相一次自动重合闸&3.4 自动重合闸与继电保护的配合&3.5 输电线路的综合自动重合闸&3.6 输电线路重合闸方式的选定2022-4-1123 能够采用单相重合闸的线路其必要条件是断路器必必要条件是断路器必须能分相须能分相操作（操作（220kV220kV以上）。以上）。2022-4-1124&3.5 输电线路的综合自动重合闸单相重合闸单相重合闸方式方式1 1、定、定 义义 当线路发生单相接地故障时，保护当线路发生单相接地故障时

14、，保护动作只跳开动作只跳开故障相故障相断路器，然后进行断路器，然后进行单相重合；若重合于永久性单相故障，单相重合；若重合于永久性单相故障，而系统又长期非全相运行，而系统又长期非全相运行，则跳开三则跳开三相断路器相断路器，不再重合。，不再重合。当线路发生相当线路发生相间短路或因其他原因跳开三相断路器间短路或因其他原因跳开三相断路器时，不进行重合闸。时，不进行重合闸。 通常为永通常为永久性故障久性故障 一、概一、概 述述 综合重合综合重合闸装置闸装置 在设计线路重合闸装置时，把在设计线路重合闸装置时，把单相重合闸和三相重合闸单相重合闸和三相重合闸综合综合在一起的两种重合闸方式的装在一起的两种重合闸

15、方式的装置。置。 广泛应用于广泛应用于220kV220kV及以上及以上电压等级的电压等级的大大接地电流接地电流系统中。系统中。&3.5 输电线路的综合自动重合闸 一、概一、概 述述 2022-4-1125二、综合重合闸的重合闸方式二、综合重合闸的重合闸方式 综合重合综合重合闸的重合闸的重合闸方式闸方式 综合重合闸方式综合重合闸方式 单相重合闸方式单相重合闸方式 三相重合闸方式三相重合闸方式 停用方式停用方式 &3.5 输电线路的综合自动重合闸2022-4-11261 1需要设置故障选相元件需要设置故障选相元件三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 对选对选相元相元件的

16、件的要求要求1 1）单相接地时，选相元件应可靠选出故障相）单相接地时，选相元件应可靠选出故障相2 2）非全相运行状态中非故障相选相元件不应）非全相运行状态中非故障相选相元件不应误动误动3）选相元件的灵敏度和速动性应比保护的好&3.5 输电线路的综合自动重合闸2022-4-11272 2、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种 电流选相元件：电流选相元件：受系统运行方式影响较大，受系统运行方式影响较大， 一般不单独使用一般不单独使用 动作电流应按躲过动作电流应按躲过线路最大负荷电流线路最大负荷电流和单相和单相 接地时的接地时

17、的非故障相电流非故障相电流整定。整定。 原理简单，但短路电流原理简单，但短路电流小小时时不能不能采用采用1)1)相电流选相元件相电流选相元件辅助选相元件辅助选相元件&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 2022-4-11282)2)相电压选相元件相电压选相元件辅助选相元件辅助选相元件 动作电压按小于动作电压按小于正常运行和非全相运行正常运行和非全相运行时时可能出现的可能出现的最低最低电压整定电压整定电压选相元件电压选相元件：装设在小电源侧或单侧电装设在小电源侧或单侧电源线路的受电侧，作为电流选相元件的补源线路的受电侧，作为电流选相元件的补充

18、，且通常不单独使用。充，且通常不单独使用。&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 2 2、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种 3 3）阻抗选相元件）阻抗选相元件 采用带零序电流采用带零序电流 补偿接线补偿接线的阻抗继电器的阻抗继电器KZKZ，能正确反映单相接地，能正确反映单相接地短路的情况，则在每相装设一个短路的情况，则在每相装设一个KZKZ作为选相元件。作为选相元件。 03,IKIU阻抗选相元件：阻抗选相元件：能正确选择故障相，不受系统运行方能正确选择故障相，不受系统运行方

19、式影响，但易受过渡电阻影响，重负荷线路上可能不式影响，但易受过渡电阻影响，重负荷线路上可能不正确动作，有时发生相继动作。正确动作，有时发生相继动作。&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 2 2、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种 4 4）相电流差突变量选相元件）相电流差突变量选相元件 当发生单相接地短路时，只有两非故障相电流之差不突变，当发生单相接地短路时，只有两非故障相电流之差不突变，该选相相元件不动作，而在其它短路故障下，三个选相元件都该选相相元件不动作，而在其它短路故

20、障下，三个选相元件都动作。动作。)()()(BAABACCACBBCIIdIdIIdIdIIdId= 相电流差突变量选相元件：相电流差突变量选相元件：不受系统振荡、非全相运行和负不受系统振荡、非全相运行和负 荷电流、系统频率变化影响，允许故障点过渡电阻大。荷电流、系统频率变化影响，允许故障点过渡电阻大。&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 2 2、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种、根据电网接线和运行的特点，常用的选相元件有以下几种 3 3潜供电流对单相重合闸的影响潜供电流对单相重合闸的影响 电流的总和电流的总和（ + +

21、+ + ）称称为为潜供电流潜供电流 CAiCBiMi&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 4 4非全相运行对继电保护的影响非全相运行对继电保护的影响 采用综合重合闸后，当发生单相接地短路时只采用综合重合闸后，当发生单相接地短路时只断开故障相，在单相重合闸过程中，系统出现了断开故障相，在单相重合闸过程中，系统出现了三相不对称的非全相运行状态，将三相不对称的非全相运行状态，将产生负序和零产生负序和零序分量的电流和电压序分量的电流和电压，这可能引起本线路保护以，这可能引起本线路保护以及系统中的其它保护误动。对可能误动的保护，及系统中的其它保护误动

22、。对可能误动的保护，应在应在单相重合闸过程中予以闭锁，或整定保护的单相重合闸过程中予以闭锁，或整定保护的动作时间大于单相重合闸的动作时间动作时间大于单相重合闸的动作时间&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 5 5单相重合不成功时的影响单相重合不成功时的影响 根据系统运行的需要，在单相重合闸不成功根据系统运行的需要，在单相重合闸不成功后，线路需转入长期非全相运行时，长期出现后，线路需转入长期非全相运行时，长期出现序分量将序分量将对系统中的设备（如发电机等）、继对系统中的设备（如发电机等）、继保的影响和对通讯设施的干扰保的影响和对通讯设施的干扰

23、，应给予考虑消，应给予考虑消除其影响。除其影响。&3.5 输电线路的综合自动重合闸三、综合重合闸的特殊问题三、综合重合闸的特殊问题 四、综合重合闸构成原则及要求四、综合重合闸构成原则及要求 1重合闸的起动方式：重合闸的起动方式：同时采用不对应、保护起动方式同时采用不对应、保护起动方式432三相重合闸的同期方式三相重合闸的同期方式 应具有分相跳闸回路应具有分相跳闸回路 应有分相后加速回路应有分相后加速回路 &3.5 输电线路的综合自动重合闸5应具有故障判别及三相跳闸回路应具有故障判别及三相跳闸回路 当采用阻抗选相元件时，当采用阻抗选相元件时，如果线路发生两相短路时，如果线路发生两相短路时，选相元件可能