第7章 继电保护自动重合闸 学习报告

1、 第第7章章 自动重合闸自动重合闸AutoreclosureAutoreclosure小组成员：* 小小 组组 讨讨 论论2013.11.4 周一 二教208阶梯教室 大家一起认真学习了自动重合闸在电力系统中的作用和对自动重合闸的基本要求。期间，11和00同学积极总结了自动重合闸的由来和自动重合闸在电力系统应用中在对处理瞬时性故障优势的和处理永久性故障时的不足。000、00和000对自动重合闸的基本要求分条进行了分析，对自动重合闸的起动方式、不应动作的情况和与继电保护的配合问题进行了重点讨论。我们一起讨论了有关双侧电源线路的三相一次自动重合闸的问题。首先白钰在课本的基础上，将自动重合闸进行了分

2、类，一类是不检定同期和无压的重合闸，另一类是检定同期或无压的重合闸。 小小 组组 讨讨 论论2013.11.11 周一 二教404教室 今天我们在上次的基础上分别从这两类重合闸出发，一一分析两类重合闸的工作原理和优缺点。00对快速自动重合闸进行了分析，并得出快速自动重合闸的关键是“快”，以此避免了重合时不同期的问题。00、00、000、000又分别对解列与自同期重合闸、两侧电源联系紧密时、检查双回线另一回线电流和同期检定无压检定四类重合闸进行了分析，基本明白了它们的工作原理。之后我们共同解决了双侧电源线路三相一次重合闸的时间整定问题，对图7-8做了分析。最后00、00对在重合闸与继电保护配合中

3、的重合闸前加速保护的工作原理和优缺点做了分析，00、000、000对后加速保护的原理及其优缺点做了总结。 掌握自动重合闸在电力系统中的作用掌握自动重合闸在电力系统中的作用 对自动重合闸的基本要求对自动重合闸的基本要求 讨论双侧电源线路三相一次自动重合闸的工作原讨论双侧电源线路三相一次自动重合闸的工作原理及其与继电保护的配合关系理及其与继电保护的配合关系 本本 章章 基基 本本 要要 求求第一节第一节 自动重合闸的作用及要求自动重合闸的作用及要求(Function and Basic Requirements to Autoreclosure)一、自动重合闸的作用一、自动重合闸的作用(Funct

4、ion of Autoreclosure) 架空线路故障大都是架空线路故障大都是“瞬时性瞬时性”的故障的故障 ，在线路在线路被继电保护迅速动作控制断路器断开后被继电保护迅速动作控制断路器断开后 ，故障点的，故障点的绝缘水平可自行恢复，故障随即消失。此时，如果把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。断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的供电。 定义：定义：当断路器跳闸以后，能够自动的将断路器当断路器跳闸以后，能够自动的将断路器重新合闸的自动重合闸装置。重新合闸的自动重合闸装置。 一、自动重合闸在电力系统中的作用一、自动重合闸在电力系统中

5、的作用瞬时性故障：瞬时性故障：该类故障断电即逝；重合后可继续该类故障断电即逝；重合后可继续供电。供电。永久性故障：永久性故障：在线路被断开之后，该类故障仍然在线路被断开之后，该类故障仍然是存在的，即使合上电源，也不能恢复正常供是存在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。电。 因此，在电力系统中采用了自动重合闸装置，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作而跳闸后，能够自动控制断路器重新合上的一种装置。一种装置。一、重合闸在电力系统中的作用一、重合闸在电力系统中的作用 大大提

6、高供电的可靠性，减少线路停电的次数。（大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数。（自动自动重合闸的成功率重合闸的成功率：重合成功的次数与总的动作次数的比值。：重合成功的次数与总的动作次数的比值。取决于瞬时性故障的次数）取决于瞬时性故障的次数）在高压输电线路上采用重合闸，可以提高电力系统并列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运行的稳定性稳定性。 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（纠正断路器误动）。误跳闸，也能起纠正的作用（纠正断路器误动）。在架空线路上采用重合闸，可以暂缓架设双回线路，以在

7、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。节约投资。在电力系统中设置自动重合闸装置在电力系统中设置自动重合闸装置有什么好处？有什么好处？ （1）使电力系统再一次受到故障的冲击，可能降低）使电力系统再一次受到故障的冲击，可能降低系统并列运行的稳定性；系统并列运行的稳定性； （2）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短）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路电流，而使其工作条件变得更加恶劣。恶劣。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，自自动重合闸动重合闸将带来哪些不利的影响？将带来哪些不利的影响？一、重合闸在电力系统中的作用一

8、、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二、对自动重合闸装置的基本要求 (Basic Requirements for Autoreclosure) 根据生产的需要和运行经验，对线路的自动重合闸装置，根据生产的需要和运行经验，对线路的自动重合闸装置，提出了如下基本要求。提出了如下基本要求。1.重合闸不应动作的情况重合闸不应动作的情况（1）手动跳闸或通过遥控装置将断路器断开时，重合闸不）手动跳闸或通过遥控装置将断路器断开时，重合闸不应动作。应动作。（2）手动投入断路器，由于线路上有故障，而随即被继电）手动投入断路器，由于线路上有故障，而随即被继电保护将其断开时，重合闸不应动作。

9、（此时的故障为永保护将其断开时，重合闸不应动作。（此时的故障为永久性故障，再合闸一次也不会成功。）久性故障，再合闸一次也不会成功。） 除上述条件外，当断路器由继电保护动作或其他原因跳除上述条件外，当断路器由继电保护动作或其他原因跳闸后，重合闸均应动作。闸后，重合闸均应动作。2.重合闸的起动方式（两种）重合闸的起动方式（两种）（1）断路器控制开关的位置与断路器实际位置不对应起动）断路器控制开关的位置与断路器实际位置不对应起动方式方式简称简称不对应起动不对应起动。即当控制开关操作把手在合闸。即当控制开关操作把手在合闸位置，而断路器实际上在断开位置的情况下使重合闸自位置，而断路器实际上在断开位置的情

10、况下使重合闸自动起动。动起动。（2）保护起动方式保护起动方式 是对不对应起动方式的补充。这种起是对不对应起动方式的补充。这种起动方式便于实现某些保护动作后需要闭锁重合闸的功能，动方式便于实现某些保护动作后需要闭锁重合闸的功能，以及保护逻辑与重合闸的配合等。以及保护逻辑与重合闸的配合等。3.自动重合闸的动作次数自动重合闸的动作次数 自动重合闸装饰的动作次数应符合预先的规定。如一次自动重合闸装饰的动作次数应符合预先的规定。如一次式重合闸就应该只重合一次，当重合于永久性故障而再式重合闸就应该只重合一次，当重合于永久性故障而再次跳闸以后，就不应该再重合；对于二次式重合闸就应次跳闸以后，就不应该再重合；

11、对于二次式重合闸就应该能够重合两次，当第二次重合于永久性故障而再次跳该能够重合两次，当第二次重合于永久性故障而再次跳闸以后，不应该再重合。闸以后，不应该再重合。4.自动重合闸的复归方式自动重合闸的复归方式 自动重合闸在动作后，能在预先整定的时间后自动复位，自动重合闸在动作后，能在预先整定的时间后自动复位，整备好下一次动作。整备好下一次动作。5.对双侧电源线路上重合闸的要求对双侧电源线路上重合闸的要求在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时在双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电两侧电源间的同期问题源间的同期问题。6.闭锁重合闸闭锁重合闸自动重合闸装置应具有接受外来闭锁信号的功能。

12、当断路自动重合闸装置应具有接受外来闭锁信号的功能。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。合闸装置闭锁。第二节第二节 三相一次自动重合闸三相一次自动重合闸Single Shot Three Pole Autoreclosure for Transmission Lines 概念：概念：三相一次自动重合闸就是在输电线路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，经预定的延时后，断开时，自动重合闸起动，经预定的延时后，发出重合命令，

13、将三相断路器重新合闸。若为发出重合命令，将三相断路器重新合闸。若为瞬时性故障，则重合成功，线路继续运行；若瞬时性故障，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。路器断开，不再重合。 二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸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）时间配合：时间配合：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可能以不同的时限动作于跳闸以不同的时限动作于跳闸，例如一侧为第，例如一侧为第I段动作，而段动作，而另一侧为第另一侧

14、为第II段动作，此时为了保证故障点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，以使重合闸合闸成功，线路两侧的重合闸必缘强度的恢复，以使重合闸合闸成功，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；须保证在两侧的断路器都跳闸以后，再进行重合； （2）同期配合同期配合:当线路上发生故障跳闸以后，常常存在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。问题。 二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸2、 双侧电源线路的自动重合闸的方式双侧电源

15、线路的自动重合闸的方式 根据双侧电源线路的自动重合闸特点，大致可将其根据双侧电源线路的自动重合闸特点，大致可将其归纳为两类：归纳为两类： 快速重合闸快速重合闸 不检定同期和无压的重合闸不检定同期和无压的重合闸 非同期重合闸非同期重合闸 解列重合闸解列重合闸合闸方式合闸方式 自同期重合闸自同期重合闸 检定同期或无压的重合闸：检定平行电流的重合闸检定同期或无压的重合闸：检定平行电流的重合闸 二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 指保护断开两侧断路器后在指保护断开两侧断路器后在0.50.6s内使之再次重内使之再次重合，合，在这样短的时间内，两侧电动势角摆开不大，系统不在这

16、样短的时间内，两侧电动势角摆开不大，系统不可能失去同步可能失去同步。即使两侧电动势角摆开较大，冲击电流对。即使两侧电动势角摆开较大，冲击电流对电力系统及其元件的冲击只要在可以耐受的范围内时，线电力系统及其元件的冲击只要在可以耐受的范围内时，线路重合后很快会拉入同步。路重合后很快会拉入同步。（1）线路两侧均由全线瞬时动作的保护，如纵联保护跳闸。）线路两侧均由全线瞬时动作的保护，如纵联保护跳闸。（2）线路两侧有快速动作的断路器，如快速空气断路器。）线路两侧有快速动作的断路器，如快速空气断路器。（3）重合闸重合瞬间对电力系统及其设备的最大冲击电流小于允许）重合闸重合瞬间对电力系统及其设备的最大冲击电

17、流小于允许值。值。 快速自动重合闸方式快速自动重合闸方式二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 非同期重合闸方式：非同期重合闸方式： 指线路两侧断路器跳闸后，不管两侧电源是否同期，指线路两侧断路器跳闸后，不管两侧电源是否同期，即进行合闸的重合闸方式。即进行合闸的重合闸方式。使用条件：使用条件：（1）非同期重合闸时，流过发电机、同步调相机或电力变压器的最）非同期重合闸时，流过发电机、同步调相机或电力变压器的最大冲击电流不超过允许值。大冲击电流不超过允许值。（2）在非同期合闸后所产生的振荡过程中，对重要负荷的影响较小，）在非同期合闸后所产生的振荡过程中，对重要负荷的影响较

18、小，或者可以采取措施见减小其影响时。或者可以采取措施见减小其影响时。二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 解列重合闸与自同期重合闸解列重合闸与自同期重合闸 1 1）自动解列重合闸）自动解列重合闸 正常时由系统向小电正常时由系统向小电源侧输送功率，当源侧输送功率，当K点发点发生故障时生故障时系统侧保护断开系统侧保护断开断路器断路器，而小电源侧的保，而小电源侧的保护护跳开解列点断路器跳开解列点断路器。小。小电源与系统解列后，其容电源与系统解列后，其容量基本与所带重要负荷相量基本与所带重要负荷相平衡。这样可以保证地区平衡。这样可以保证地区重要负荷的连续供电并保重要负荷的连

19、续供电并保证供电质量。证供电质量。两侧断路器跳闸后，系统侧重合闸检查线路无电压，在两侧断路器跳闸后，系统侧重合闸检查线路无电压，在确证对侧已跳闸后进行重合确证对侧已跳闸后进行重合，如重合成功，则由系统恢复对非重要负，如重合成功，则由系统恢复对非重要负荷供电，再在解列点出实行同期并列，恢复正常运行。若重合不成功，荷供电，再在解列点出实行同期并列，恢复正常运行。若重合不成功，系统侧的保护再次跳闸，地区的非重要负荷将被迫中断供电。系统侧的保护再次跳闸，地区的非重要负荷将被迫中断供电。 图图7.1 7.1 单回线上采用解列重合闸的示意单回线上采用解列重合闸的示意图图二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、

20、双侧电源线路的三相一次重合闸 2 2）自同期重合闸）自同期重合闸 对于水电厂，当线路发生故障后，系统侧的保护跳开线路短路器，对于水电厂，当线路发生故障后，系统侧的保护跳开线路短路器，水电厂侧的保护则动作于跳开发电机的断路器并灭磁而不跳故障线水电厂侧的保护则动作于跳开发电机的断路器并灭磁而不跳故障线路的断路器。然后系统侧的重合闸检查线路无电压而重合，如重合路的断路器。然后系统侧的重合闸检查线路无电压而重合，如重合成功，水电厂侧母线电压恢复正常，则水轮发电机再实现与系统的成功，水电厂侧母线电压恢复正常，则水轮发电机再实现与系统的自同期并列，因此称为自同期重合闸。如重合不成功，则系统侧的自同期并列，

21、因此称为自同期重合闸。如重合不成功，则系统侧的保护再次动作跳闸，水电厂也被迫停机。保护再次动作跳闸，水电厂也被迫停机。 线路两侧电源联系紧密时的自动重合闸线路两侧电源联系紧密时的自动重合闸 发电厂和电力系统之间，有紧密联系时（例如具有发电厂和电力系统之间，有紧密联系时（例如具有3条以上联条以上联系紧密的线路），由于系紧密的线路），由于同时断开所有联系的可能性几乎不存在，同时断开所有联系的可能性几乎不存在，因此，当任一条线路断开后又进入重合闸时，都不会出现非同期因此，当任一条线路断开后又进入重合闸时，都不会出现非同期合闸的问题合闸的问题，在这种情况下可以采用不检查同期的自动重合闸。，在这种情况下

22、可以采用不检查同期的自动重合闸。二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 检查双回线另一回线电流的重合闸检查双回线另一回线电流的重合闸图图7.2 7.2 双回线采用检查另一回路有电流的重合闸示意图双回线采用检查另一回路有电流的重合闸示意图 如图所示。当不能如图所示。当不能采用非同期重合闸时，采用非同期重合闸时，可采用检定另一回线路可采用检定另一回线路上有电流的重合闸。因上有电流的重合闸。因为为当另一回线路上有电当另一回线路上有电流时，即表示两侧电源流时，即表示两侧电源仍保持同步运行，因此仍保持同步运行，因此可以重合可以重合。采用这种重。采用这种重合闸方法的优点是因为合闸

23、方法的优点是因为电流检定比同期检定简电流检定比同期检定简单。单。二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 具有检同期和检无压的重合闸具有检同期和检无压的重合闸 线路两侧均装设重合闸装置，线路两侧均装设重合闸装置，M侧还装设有检定线路无电压的继电器侧还装设有检定线路无电压的继电器KV，当线路无电压时允许本端重合闸先重合；，当线路无电压时允许本端重合闸先重合；N侧则装设检同期的继电器侧则装设检同期的继电器KY，当检测母线电压和线路电压满足同期条件时允许重合。也就是说，当检测母线电压和线路电压满足同期条件时允许重合。也就是说，先重合侧若查出线路有电压时不能重合，而后重合侧若检

24、查出两侧电源不先重合侧若查出线路有电压时不能重合，而后重合侧若检查出两侧电源不同期时不能重合。同期时不能重合。二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 具有检同期和检无压的重合闸具有检同期和检无压的重合闸重合过程：当线路发生故障，两侧断路器跳闸，线路失去电压，检无压侧（重合过程：当线路发生故障，两侧断路器跳闸，线路失去电压，检无压侧（M侧）侧）的低电压继电器的低电压继电器KV动作，因此该侧（动作，因此该侧（M侧）重合闸侧）重合闸AR首先动作使断路器合闸。首先动作使断路器合闸。 如果合闸不成功，则断路器再次跳闸。此时，由于线路检同期侧（如果合闸不成功，则断路器再次跳闸。此

25、时，由于线路检同期侧（N侧）没侧）没有电压，同期检定继电器不动作，因此，该侧重合闸不会启动。有电压，同期检定继电器不动作，因此，该侧重合闸不会启动。 若合闸成功，则检同期侧（若合闸成功，则检同期侧（N侧）在检定符合同期条件时即投入断路器，线侧）在检定符合同期条件时即投入断路器，线路恢复供电路恢复供电二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸v 双侧电源线路三相重合闸的时间整定双侧电源线路三相重合闸的时间整定 其最小重合闸时间除满足其最小重合闸时间除满足1中原则外，还应从最不利情况出发，中原则外，还应从最不利情况出发，每一侧重合闸都应以本侧先跳闸，对侧后跳闸，作为考虑整定时

26、间每一侧重合闸都应以本侧先跳闸，对侧后跳闸，作为考虑整定时间的依据的依据。 图图7.3 双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图 二、双侧电源线路的三相一次重合闸二、双侧电源线路的三相一次重合闸 图图7.4 双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图tpr.1-本侧保护的动作时间；本侧保护的动作时间；tQF1-本侧断路器跳闸时间；本侧断路器跳闸时间；tpr.2-对侧保护的动作时间；对侧保护的动作时间； tQF2-对侧断路器跳闸时间对侧断路器跳闸时间 ；t U-故障点灭弧和周围介质去游离的时间。故障点灭弧和周围介质去游离的时间。先跳闸侧重合闸装置的动作时限整定为先跳闸侧重合闸装置的动作时限整定为：tARD=tpr.2 + tQF2 - tpr.1- tQF1+ tu当当d1点或点或d2点短路时点短路时 1QF的过电流保护动作，跳的过电流保护动作，跳闸闸 1QF跳开后，启动重合闸进行重新合闸跳开后，启动重合闸进行重新合闸 三、重合闸与继电保护的配合三、重合闸与继电保护的配合1 1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速 用于用于35kV35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上。以下由发