Ch05 输电线路自动重合闸

1、5.1 自动重合闸的作用与要求自动重合闸的作用与要求目的要求： 掌握掌握ARD的定义、作用及基本要求，了解其分类的定义、作用及基本要求，了解其分类 重点： ARD的定义、作用及基本要求的定义、作用及基本要求 自动重合闸后加速保护原理说明图自动重合闸后加速保护原理说明图一、一、 自动重合闸装置（自动重合闸装置（ARD）在电力系统中的作用）在电力系统中的作用1、输电线路的瞬时性故障：、输电线路的瞬时性故障：由保护动作断开电源后，故障点的电弧自行熄由保护动作断开电源后，故障点的电弧自行熄 灭、绝缘强度重新恢复，故障自行消除，若重新合上线路断路器，就能灭、绝缘强度重新恢复，故障自行消除，若重新合上线路

2、断路器，就能 恢复正常供电。恢复正常供电。 2、永久性故障：、永久性故障：在故障线路电源被断开之后，故障点的绝缘强度不能恢复，在故障线路电源被断开之后，故障点的绝缘强度不能恢复， 故障仍然存在，即使重新合上断路器，又要被继电保护装置再次断开。故障仍然存在，即使重新合上断路器，又要被继电保护装置再次断开。 3、自动重合闸装置、自动重合闸装置ARD：将被非正常操作跳开的断路器重新将被非正常操作跳开的断路器重新 自动投入的一种自动装置。自动投入的一种自动装置。 4 4、输电线路上采用、输电线路上采用ARDARD的作用：的作用：（1）提高输电线路供电可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失。）提高输电线

3、路供电可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失。 （2）对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定性，）对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定性， 从而提高线路的输送容量。从而提高线路的输送容量。 （3 3）可以纠正由于断路器本身机构不良，或继电保护误动作而引起）可以纠正由于断路器本身机构不良，或继电保护误动作而引起 的误跳闸。的误跳闸。5、采用、采用ARD后，对系统带来不利影响后，对系统带来不利影响：当重合于永久性故障时，系统再：当重合于永久性故障时，系统再 次受到短路电流的冲击，可能引起系统振荡。同时，断路器在短时间次受到短路电流的冲击，可能引起系统振荡。同时，断路器

4、在短时间 内连续两次切断短路电流，使断路器的工作条件恶化。内连续两次切断短路电流，使断路器的工作条件恶化。 二、二、 对对ARDARD的基本要求的基本要求ARD宜采用控制开关宜采用控制开关SA位置与断路器位置与断路器QF位置不对应的起动方式位置不对应的起动方式 ARD动作应迅速动作应迅速 ARD的动作次数应符合预先的规定的动作次数应符合预先的规定因为，当因为，当ARD多次重合于永久性多次重合于永久性 故障后，系统遭受多次冲击，断路器可能损坏，并扩大事故。故障后，系统遭受多次冲击，断路器可能损坏，并扩大事故。 ARD应能在重合闸动作后或动作前，加速保护的动作应能在重合闸动作后或动作前，加速保护的

5、动作 ARD动作后，应自动复归，准备好再次动作动作后，应自动复归，准备好再次动作 手动跳闸时不应重合手动跳闸时不应重合 手动合闸于故障线路时，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，保护动作使断路器跳闸后，不应重合。 ARDARD可自动闭锁。当断路器处于不正常状态（如气压或液压低）不能可自动闭锁。当断路器处于不正常状态（如气压或液压低）不能 实现自动重合闸时，或自动按频率减负荷装置（实现自动重合闸时，或自动按频率减负荷装置（AFLAFL）和母）和母 差保护（差保护（BBBB）动作不允许自动重合闸时，应将）动作不允许自动重合闸时，应将ARDARD闭锁。闭锁。ARDARD的分类的分类

6、按组成元件的动作原理按组成元件的动作原理:机械式，电气式机械式，电气式按作用于断路器的方式按作用于断路器的方式:三相三相ARD、单相、单相ARD和综合和综合ARD 按动作次数可分按动作次数可分:一次一次ARD、二次、二次ARD、多次、多次ARD 线路结构可分为线路结构可分为单侧电源线路单侧电源线路ARD、双侧电源线路、双侧电源线路ARD。双侧电源线路双侧电源线路ARD又可分为又可分为快速快速ARD、非同期、非同期ARD、检、检定无压和检定周期的定无压和检定周期的ARD 三、三、 ARDARD的分类的分类小结：小结： 输电线路的故障可分为瞬时性的和永久性的两种，而大多数输电线路的故障可分为瞬时性

7、的和永久性的两种，而大多数的是瞬时性故障。对瞬时性故障，保护动作切除故障后，如果重的是瞬时性故障。对瞬时性故障，保护动作切除故障后，如果重合闸动作成功，就能恢复线路供电，提高供电可靠性。合闸动作成功，就能恢复线路供电，提高供电可靠性。 复习思考：复习思考： 输电线路装设自动重合闸的作用，对自动重合闸装置有输电线路装设自动重合闸的作用，对自动重合闸装置有哪些基本要求？哪些基本要求？ 5.2 单侧电源线路的三相一次单侧电源线路的三相一次自动重合闸自动重合闸 目的要求： 理解单侧电源三相一次自动重合闸的含义，读懂典型理解单侧电源三相一次自动重合闸的含义，读懂典型接线，分析装置动作原理，整定参数接线，

8、分析装置动作原理，整定参数 重点： 典型接线典型接线 一、三相一次自动重合闸一、三相一次自动重合闸 线路上发生任何故障，保护动作均使三相断路器同时跳闸，随线路上发生任何故障，保护动作均使三相断路器同时跳闸，随即重合闸启动经预定延时再将三相断路器合上。当故障为永久性时，即重合闸启动经预定延时再将三相断路器合上。当故障为永久性时，则保护再次将三相断路器一齐断开，不再重合。则保护再次将三相断路器一齐断开，不再重合。 二、二、 三相一次自动重合闸装置的构成三相一次自动重合闸装置的构成重合闸起动回路重合闸起动回路重合闸时间元件重合闸时间元件KT ;一次合闸脉冲元件一次合闸脉冲元件C;执行元件执行元件KM

9、。 三、三、 电气式三相一次自动重合闸装置电气式三相一次自动重合闸装置1、重合闸继电器重合闸继电器KRC, 由由KT , KM, C, R4, R6, HL1组成组成 2、跳闸位置继电器跳闸位置继电器KCT 3、防跳继电器防跳继电器KCF，用于防止因，用于防止因KM的触点粘住时引起断路器的触点粘住时引起断路器 多次重合于永久性故障线路。多次重合于永久性故障线路。4、后加速保护后加速保护KCP 6、手动控制开关手动控制开关SA 5、重合闸动作的信号重合闸动作的信号KS 7、选择开关选择开关ST （一）主要元件及装置接线（一）主要元件及装置接线充充电电合合闸闸（二）工作原理（二）工作原理 1、正常

10、运行，、正常运行，SA和和QF都处在合闸后都处在合闸后 QF1打开，打开， KCT线圈失电，线圈失电，KCT1开开; QF2闭合，闭合，SA（ 13-16）通，红灯）通，红灯HR亮平光亮平光 ;SA（21-23）通，）通，ST于于“投入投入”，其（，其（1-3）通）通 KM完好，完好，HL1亮亮 C充电充电 2、当线路瞬时故障或由于其他原因使、当线路瞬时故障或由于其他原因使QF跳闸时跳闸时 QF跳闸；跳闸； SA合闸后合闸后1）QF跳闸信号回路：跳闸信号回路：QF1合，合， KCT动作，动作，KCT2合，合，M100（+） SA（9-12） HG KCT2 -L，绿灯闪光；，绿灯闪光； 2）重

11、合闸起动及获得重合脉冲回路：）重合闸起动及获得重合脉冲回路：KCT1闭合闭合，起动起动KT，KT2开，开， 串进串进 R5，保证，保证KT线圈的热稳定。线圈的热稳定。KT1经整定时间闭合，接通了经整定时间闭合，接通了 C对对KM电压线圈的放电回路，使电压线圈的放电回路，使KM动作，动作，KM4开，开， HL1灭；灭； 3）断路器的合闸接触器回路：）断路器的合闸接触器回路：其其KM1、KM2、KM3闭合，接通了闭合，接通了 KMC回路：回路：+SA（21-23）ST（1-3）KM3KM2KM1 KM电流线圈电流线圈KS线圈线圈XB1KCF2QF1KMC， KMC动作，使动作，使QF合上。同时合上

12、。同时KS发出重合闸动作信号。发出重合闸动作信号。*（讨论） KM电流线圈起自保持作用：电流线圈起自保持作用：由于由于C对对KM电压线电压线圈放电只是短时起动，不能保证合闸过程圈放电只是短时起动，不能保证合闸过程KM一直处一直处在动作状态，于是通过自保持电流线圈使在动作状态，于是通过自保持电流线圈使KM在合闸在合闸过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸 4）断路器重合成功后）断路器重合成功后整个装置自动复归整个装置自动复归。电容器电容器C重新充电，重新充电， 经经1525s 后电容器后电容器C充满电，准备好下次动作；充满电，准备好下次动作； 3

13、、线路上发生永久性故障时，为什么断路器不能再次重合？、线路上发生永久性故障时，为什么断路器不能再次重合？ ARD第一次使第一次使QF重合后，保护将再次动作使重合后，保护将再次动作使QF第二次跳闸，第二次跳闸，ARD再次起动，再次起动，KT励磁，经励磁，经tKT后，由于后，由于C充电时间（充电时间（tP2+tYT +tKT）短，小于短，小于1525s，C来不及充电到来不及充电到UKM，KM不动作，因此不动作，因此QF不不能再次重合。能再次重合。 4、用控制开关、用控制开关SA手动跳闸时（讨论）手动跳闸时（讨论）1）SA手动跳闸手动跳闸，SA（6、7）通，）通，YT得电使得电使QF跳闸；跳闸；SA

14、（10、11）通，）通，HG平光；平光；SA（21、23）断开，切断了）断开，切断了ARD的的正电源。正电源。2）手动跳闸后手动跳闸后SA（2、4）接通了）接通了C对对R6的放电回路，因的放电回路，因R6只有几百欧，只有几百欧， 故放电很快，使故放电很快，使C两端电压接近于零。所以两端电压接近于零。所以ARD不会使不会使QF合闸。合闸。5、用控制开关、用控制开关SA手动合闸于故障线路时（讨论）手动合闸于故障线路时（讨论）1）SA手动合闸手动合闸:SA（5、8）通，）通，KMC动作，动作，QF合闸，合闸，HG平光；平光； SA（21、23）接通，）接通，SA的（的（2、4）断开，）断开，C才开始

15、充电，才开始充电， SA（25、28）接通，使加速继电器）接通，使加速继电器KCP动作，动作，KCP1合。合。2）当当SA、QF合后合后，如线路，如线路故障故障仍存在，则保护立即动作，仍存在，则保护立即动作，2KA 触点闭合，经使触点闭合，经使QF加速跳闸。由于加速跳闸。由于C充电时间很短，来不及充充电时间很短，来不及充 电到电到KM的动作电压，所以断路器不会重合。此时绿灯的动作电压，所以断路器不会重合。此时绿灯HG闪光。闪光。6、重合闸闭锁回路（讨论）、重合闸闭锁回路（讨论） 按频率自动减负荷装置（按频率自动减负荷装置（AFL）动作，或母线保护（）动作，或母线保护（BB）动作）动作使使QF跳

16、闸时，跳闸时，ARD不应动作。不应动作。将将BB触点，触点，AFL辅助触点与辅助触点与SA的的2、4触点并联，接通触点并联，接通C对对R6的放电回路，从而保证了的放电回路，从而保证了ARD在这些情况不在这些情况不会动作，达到闭锁的目的。会动作，达到闭锁的目的。7、防止断路器多次重合于永久性故障的措施（讨论）、防止断路器多次重合于永久性故障的措施（讨论） “跳跃跳跃”现象：现象：永久性故障，并且第一次重合时出现了永久性故障，并且第一次重合时出现了KM3、KM2、KM1粘住时，当保护第二次动作使粘住时，当保护第二次动作使QF跳闸后，跳闸后，QF1又闭又闭合，若无合，若无KCF，则，则QF第二次重合

17、，因为是永久性故障，保护再第二次重合，因为是永久性故障，保护再次动作。次动作。QF再跳闸，不断反复，形成再跳闸，不断反复，形成“跳跃跳跃”现象。现象。 KCF作用作用：当保护第二次动作，：当保护第二次动作，KCF动作，动作，KCF1闭合，如闭合，如果果KM触点粘住而不能返回，则触点粘住而不能返回，则KCF电压线圈得到自保持，电压线圈得到自保持， KCF2一直断开，切断了一直断开，切断了KMC的合闸回路，当的合闸回路，当QF第二次跳闸时，防止了第二次跳闸时，防止了QF第二次合闸。第二次合闸。同时同时KM动合触点粘住后，动合触点粘住后， KM4断开、信号灯断开、信号灯HL1熄灭，给出重合闸故障信号

18、，以便运行人员及时处理。熄灭，给出重合闸故障信号，以便运行人员及时处理。 当手动合闸于故障线路时并且当手动合闸于故障线路时并且SA（5、8）粘牢：）粘牢：在保护第二在保护第二次动作使次动作使KCF电流线圈启动，电流线圈启动，KCF1合，合， SA（5、8）接通）接通KCF电电 压自保持回路，使压自保持回路，使SA（5、8）断开之前）断开之前KCF不返回，因不返回，因 此此KCF同样能防止因合闸脉冲过长而引起的同样能防止因合闸脉冲过长而引起的QF多次重合。多次重合。 （三）参数整定（三）参数整定1、重合闸动作时限值的整定（、重合闸动作时限值的整定（KT的整定时限）。的整定时限）。 必须考虑故障点

19、有足够的断电时间，保护装置一定要返回，必须考虑故障点有足够的断电时间，保护装置一定要返回，同时同时QF的操作机构等已恢复到正常状态，才允许合闸的时间。的操作机构等已恢复到正常状态，才允许合闸的时间。 2、重合闸复归时间的整定、重合闸复归时间的整定 C上两端电压从零值充电到使上两端电压从零值充电到使KM动作电压的时间。保证重动作电压的时间。保证重合到永久性故障，由最长时间段的保护装置以合到永久性故障，由最长时间段的保护装置以tdmax（后备保护（后备保护进限）切除故障时，进限）切除故障时，QF不会再次重合。不会再次重合。 treARD=tdmax+tYC+tdARD+tYT+t 取取treARD

20、=1525s小结：小结： 接线特点接线特点:1 1、采用控制开关、采用控制开关SASA与与QFQF位置不对应的起动方式，很可靠。位置不对应的起动方式，很可靠。2 2、利用、利用C C放电快来获得重合闸脉冲放电快来获得重合闸脉冲，充电慢保证充电慢保证ARDARD在规定时间内在规定时间内 只发一次重合闸脉冲。只发一次重合闸脉冲。3 3、断路器合闸可靠。、断路器合闸可靠。 4 4、装置中设有加速继电器、装置中设有加速继电器KCPKCP，保证了手动合闸于故障线路或重合，保证了手动合闸于故障线路或重合 于故障线路时，快速切除故障。于故障线路时，快速切除故障。 复习与作业：复习与作业： 1.试说明图5-1

21、所示重合闸装置接线，当线路发生永久性故障时，只重合一次。 2.图5-1所示的重合闸装置中，1）为什么KM要带自保持，2）是如何防止断路器“跳跃”的？为什么？3.对于图5-1所示重合闸装置接线，1）电容C绝缘电阻下降严重，已经降至R4数值以下，运行中有什么现象发生？为什么？2）有人更换电阻R4时，误将3.4M 换成3.4K ，运行中有什么现象发 生？为什么？ 5.3 双侧电源线路三相自动重合闸双侧电源线路三相自动重合闸 目的要求： 了解双侧电源线路三相自动重合闸方式，掌握检定无压和检定同期的三相重合闸原理、启动。 重点： 检定无压和检定同期的三相自动重合闸 难点： 同步继电器的工作原理一、一、

22、双电源线路，采用双电源线路，采用ARD时还应考虑两个时还应考虑两个 特殊问题特殊问题 1.故障点有足够的断电时间故障点有足够的断电时间; 2.同期问题。同期问题。 二、双电源线路的重合闸方式：二、双电源线路的重合闸方式：1）检定无压和检定同期的三相）检定无压和检定同期的三相ARD 及检查平行线路有电流的及检查平行线路有电流的ARD 2）非同期）非同期ARD、快速、快速ARD、解列、解列ARD及自同期及自同期ARD （一）三相快速（一）三相快速ARD：当线路上发生故障时，保护很当线路上发生故障时，保护很 快使线路两侧快使线路两侧QF跳开，并随即进行重合。跳开，并随即进行重合。1、采用三相快速、采

23、用三相快速ARD必须具备以下条件：必须具备以下条件：A 线路两侧都装有能瞬时切除全线故障的保护装置，线路两侧都装有能瞬时切除全线故障的保护装置， 如高频保护等。如高频保护等。B 线路两侧必须具有快速动作的线路两侧必须具有快速动作的QF，如空气，如空气QF等。等。2、特点、注意点与应用：、特点、注意点与应用： 快速快速从线路短路开始到重新合闸的整个时间间从线路短路开始到重新合闸的整个时间间隔隔0.50.6s内；内； 注意注意要校验线路两侧要校验线路两侧QF重新合闸瞬间所产生的冲击电流，重新合闸瞬间所产生的冲击电流， 周期分量不超过规定的允许值。周期分量不超过规定的允许值。 在在220kV以上的线

24、路以上的线路应用应用。（二）三相非同期（二）三相非同期ARD：当线路发生故障时，两侧当线路发生故障时，两侧QF 跳闸后，不管两侧电源是否同步就进行自动重合。跳闸后，不管两侧电源是否同步就进行自动重合。 1.条件条件:1）在两侧电源电动势间夹角）在两侧电源电动势间夹角180重合时，流过发电机、重合时，流过发电机、 同步调相机或变压器的冲击电流未超过规定的允许值；同步调相机或变压器的冲击电流未超过规定的允许值； 2）非同期重合闸所产生的振荡过程中，对重要负荷的影响应较小）非同期重合闸所产生的振荡过程中，对重要负荷的影响应较小; 3）重合后，电力系统可以迅速恢复同步运行。）重合后，电力系统可以迅速恢

25、复同步运行。 2.方式、特点及应用：方式、特点及应用：1）不按顺序线路重合两侧）不按顺序线路重合两侧QF的方式：的方式：线路两侧均采用单侧电源线路两侧均采用单侧电源 三相自动重合闸接线，两侧重合闸动作不考虑对侧状态。三相自动重合闸接线，两侧重合闸动作不考虑对侧状态。优点：优点：接线简单，不需要装设线路接线简单，不需要装设线路TV，系统恢复并列运行快，从，系统恢复并列运行快，从 而提高了供电可靠性；而提高了供电可靠性；缺点：缺点：永久性故障时，线路两侧永久性故障时，线路两侧QF均要重合一次，对系统产生的均要重合一次，对系统产生的 冲击次数较多。冲击次数较多。 2）按顺序投入线路两侧）按顺序投入线

26、路两侧QF方式：方式：预先规定线路两侧预先规定线路两侧QF合闸顺序，合闸顺序， 先重合侧采用单电源先重合侧采用单电源ARD接线，后重合侧采用检定线路有电压接线，后重合侧采用检定线路有电压 的的ARD接线接线.优点：优点：后重合侧在永久性故障情况下不会重合，避免了再一次给后重合侧在永久性故障情况下不会重合，避免了再一次给 系统带来冲击影响；系统带来冲击影响；缺点：缺点：后重合侧必须在检定线路有电压后才能重合，在线路侧必后重合侧必须在检定线路有电压后才能重合，在线路侧必 须装设须装设TV。 在我国在我国110kV以上线路，非同期重合闸通常以上线路，非同期重合闸通常 采用不按顺序投入线路两侧断路器的

27、方式。采用不按顺序投入线路两侧断路器的方式。 （三）（三） 检定无压和检定同期的三相自动重合闸检定无压和检定同期的三相自动重合闸*无压侧（无压侧（先先重合侧）重合侧）先检定线路无电压而重合先检定线路无电压而重合 同步侧（同步侧（后后重合侧）重合侧）在无压侧重合后，检定两侧电源满足同期条件才重合在无压侧重合后，检定两侧电源满足同期条件才重合 特点：特点：不会产生危及设备安全的冲击电流，也不会引起系统振荡，合闸不会产生危及设备安全的冲击电流，也不会引起系统振荡，合闸 后能很快拉入同步后能很快拉入同步 1.工作原理工作原理 在线路两侧均装设单侧电源在线路两侧均装设单侧电源ARD还装设还装设 KV ,

28、 KY,并把并把KV和和KY触点串入重合闸时间元件起动的回路中触点串入重合闸时间元件起动的回路中.两侧两侧KY均投入。均投入。 KV仅仅无压无压侧侧投入，投入，同步侧同步侧连接片断开。连接片断开。 工作原理工作原理: 故障时，两侧故障时，两侧QF跳开后，线路失压，跳开后，线路失压，无压侧无压侧KV检线路无压动合检线路无压动合触点合，起动触点合，起动ARD，经预定时间，本侧，经预定时间，本侧QF重合。重合。1）线路瞬时性故障：）线路瞬时性故障：无压侧无压侧重合成功，线路有电压。重合成功，线路有电压。同步侧同步侧KY检检 查母线、查母线、 线路两电压的压差、频差和相角差是否在允许范围内，当线路两电

29、压的压差、频差和相角差是否在允许范围内，当满足同期条时，满足同期条时，KY触点闭合。使同步侧触点闭合。使同步侧ARD动作，经预定时间合动作，经预定时间合上同步侧上同步侧QF，线路便恢复正常供电。，线路便恢复正常供电。 2）线路永久性故障：）线路永久性故障：无压侧无压侧后加速保护动作再次跳开该侧后加速保护动作再次跳开该侧QF不再不再 重合。重合。 同步侧同步侧QF已跳开，线路无电压，同步侧已跳开，线路无电压，同步侧KY常闭开，常闭开， ARD不动作。不动作。 小结小结1： 无压侧的QF在重合至永久性故障时,将连续两次切断短路电流,其工作条件显然比同步侧恶劣,为使两侧QF工作条件相同,利用无压连接

30、片定期切换两侧工作方式。同步侧QF误跳，同步侧KY检定同期条件使QF重合； 无压侧QF误跳，无压侧KY检定同期条件使QF重合。 无压侧不仅要投入KV，还应投入KY，无压连接片和同步连接片均接通，两者并联工作。而同步侧只投入KY，KV不能投入，否则会造成非同期合闸。因而两侧同步连接片均投入，但无压连接片一侧投入， 另一侧断开。 小结小结2： 2. 起动回路的工作情况起动回路的工作情况 无压侧：无压侧：无压连接片无压连接片XB接通，接通，线路故障时两侧线路故障时两侧QF跳开跳开， KCT1闭合；闭合； 因线路无电压，因线路无电压， KV1合，合，KV2开，由开，由KV1、XB、KCT1构成的检查无

31、构成的检查无压起动回路接通，压起动回路接通，ARD动作，无压侧动作，无压侧QF重合。如果无压侧重合。如果无压侧QF误跳闸，误跳闸， KCT1闭合；线路侧有电压，闭合；线路侧有电压，KV1开，开，KV2合，合， KY检定同期条件后，检定同期条件后，重合重合QF。 同步侧：同步侧：无压连接片无压连接片XB断开，在本侧断开，在本侧QF跳闸、跳闸、KCT1闭合，闭合， 线路侧有电压，线路侧有电压，KV2闭合，且闭合，且KY检定同期条件满检定同期条件满 足时，该侧足时，该侧ARD才动作将才动作将QF重新合上。重新合上。 3、同步继电器的工作原理、同步继电器的工作原理工作原理工作原理: KY接入同步点两侧

32、电压（反向），两侧电压差为接入同步点两侧电压（反向），两侧电压差为U，当，当U小于一定数值时，小于一定数值时，KY动断的合。动断的合。U较大时较大时KY动断的开。动断的开。检定了检定了同期条件之一同期条件之一电压差的大小电压差的大小。 s = M - L时时, 随随t在在0360之间变化。之间变化。 2sin2UUUULM角变化角变化360时，时， U变化一周。变化一周。 U增大到增大到KY动作电压动作电压U act, 角为动作角角为动作角act，KY动作，动作，动断的开，动合的合动断的开，动合的合; 角为返回为角为返回为re， U减小到减小到KY的返的返回电压回电压Ure , KY返回，动断

33、的合返回，动断的合 .从从1点到点到2点这段时间内，点这段时间内，KY动断触点是闭合的，将这段时间记为动断触点是闭合的，将这段时间记为tKY tky s= act+ reKre=re / act 当当act整定好后（在整定好后（在2040范围内）动断闭合范围内）动断闭合 tKY越长，反之，越长，反之，s越大，越大，tKY就越短就越短. tKYtKT重合闸动作重合闸动作 tKYtKT 重合闸不能动作重合闸不能动作 通过对通过对tKT与与tKY的比较，就达到了对角频率差控制。的比较，就达到了对角频率差控制。 实际角频率差实际角频率差ssset时时，有，有tKYtKT，重合闸动作，重合闸动作，从而检

34、定了同期的第二条件从而检定了同期的第二条件频差的大小。频差的大小。 UM与与UL的实际相角差为的实际相角差为3 3 = act + s tYc3为系统所允许，为系统所允许，检定了同期的第三个条件检定了同期的第三个条件 相位差的大小。相位差的大小。 小结小结3： 特殊问题特殊问题故障点有足够的断电时间。同期问题。故障点有足够的断电时间。同期问题。 复习与作业：复习与作业： 1.对双侧电源线路自动重合闸装置要考虑哪些特殊问题？2.什么叫非同期ARD，快速ARD？采用时应分别具备哪些条件？ 复习与作业：复习与作业： 3.对于检定无压和检定同期的重合闸，试说明为什么两侧都要装设同样的设备？为什么无压侧

35、还要投入检定同期继电器？如果两侧的无压连接片都投入或都不投入，运行中有什么问题？4.试画出检定无压和检定同期重合闸的起动回 路？试说明如何使用？5.4 自动重合闸与继电保护的配合自动重合闸与继电保护的配合目的要求： 掌握前加速、后加速的定义、特点及应用；了解掌握前加速、后加速的定义、特点及应用；了解原理及实现的方法。原理及实现的方法。 重点： 前加速、后加速的定义、特点及应用前加速、后加速的定义、特点及应用一、一、 自动重合闸前加速保护（自动重合闸前加速保护（前加速） 1定义：定义：当线路上（包括相邻线路及以后的线路）发生故障时，当线路上（包括相邻线路及以后的线路）发生故障时， 靠近电源侧的保

36、护首先无选择性地瞬时动作跳闸，而靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作跳闸，而 后借助后借助ARD来纠正这种非选择性动作。来纠正这种非选择性动作。2原理：原理： 靠近电源侧的靠近电源侧的QF处另装有一套能保护到线路处另装有一套能保护到线路L3的无选择的无选择性电流速断保护和性电流速断保护和ARD。 当当L1、L2、L3上任一点发生故障时，速断保护上任一点发生故障时，速断保护KA1首先首先动作瞬时跳开电源侧动作瞬时跳开电源侧QF1，起动，起动ARD，将，将QF1重合，并同时重合，并同时将将KA1闭锁。若故障是瞬时性的，则重合成功，恢复正常供电，闭锁。若故障是瞬时性的，则重合成功，恢复正常供电，若

37、故障是永久性的，则依靠各段线路定时限过流保护有选择性若故障是永久性的，则依靠各段线路定时限过流保护有选择性地切除故障。地切除故障。 一、一、 自动重合闸前加速保护（自动重合闸前加速保护（前加速） 1定义：定义：当线路上（包括相邻线路及以后的线路）发生故障时，当线路上（包括相邻线路及以后的线路）发生故障时， 靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作跳闸，而靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作跳闸，而 后借助后借助ARD来纠正这种非选择性动作。来纠正这种非选择性动作。2原理：原理： 靠近电源侧的靠近电源侧的QF处另装有一套能保护到线路处另装有一套能保护到线路L3的无选择的无选择性电流速断保护和性电

38、流速断保护和ARD。 当当L1、L2、L3上任一点发生故障时，速断保护上任一点发生故障时，速断保护KA1首先首先动作瞬时跳开电源侧动作瞬时跳开电源侧QF1，起动，起动ARD，将，将QF1重合，并同时重合，并同时将将KA1闭锁。若故障是瞬时性的，则重合成功，恢复正常供电，闭锁。若故障是瞬时性的，则重合成功，恢复正常供电，若故障是永久性的，则依靠各段线路定时限过流保护有选择性若故障是永久性的，则依靠各段线路定时限过流保护有选择性地切除故障。地切除故障。 3、实现、实现ARD前加速的方法：前加速的方法： 将将KCP1串联接于速断串联接于速断KA1出口回路，发生故障时出口回路，发生故障时， KA1动作

39、动作，动合合动合合，经经KCP1起动起动KOM，使使QF1瞬时跳闸。瞬时跳闸。ARD起动，发合闸起动，发合闸脉冲，同时起动脉冲，同时起动KCP，使，使KCP1瞬时打开，瞬时打开，KCP2瞬时闭合。瞬时闭合。 瞬时性故障，瞬时性故障，重合成功后重合成功后ARD复归，复归，KCP失电，失电，KCP1、KCP2延时返回。延时返回。 永久性故障永久性故障，则则KA1再闭合，通过再闭合，通过KCP2使使KCP自保持（自保持（KCP2延时断开），使速断不经延时断开），使速断不经KCP1（保持断开）去瞬时跳闸（将保持断开）去瞬时跳闸（将KA1闭闭锁）锁）。只有通过流只有通过流KA2启动启动KT，其延时触点闭

40、合后，才能去跳闸。，其延时触点闭合后，才能去跳闸。 3、实现、实现ARD前加速的方法：前加速的方法： 将将KCP1串联接于速断串联接于速断KA1出口回路，发生故障时出口回路，发生故障时， KA1动作动作，动合合动合合，经经KCP1起动起动KOM，使使QF1瞬时跳闸。瞬时跳闸。ARD起动，发合闸起动，发合闸脉冲，同时起动脉冲，同时起动KCP，使，使KCP1瞬时打开，瞬时打开，KCP2瞬时闭合。瞬时闭合。 瞬时性故障，瞬时性故障，重合成功后重合成功后ARD复归，复归，KCP失电，失电，KCP1、KCP2延时返回。延时返回。 永久性故障永久性故障，则则KA1再闭合，通过再闭合，通过KCP2使使KCP

41、自保持（自保持（KCP2延时断开），使速断不经延时断开），使速断不经KCP1（保持断开）去瞬时跳闸（将保持断开）去瞬时跳闸（将KA1闭闭锁）锁）。只有通过流只有通过流KA2启动启动KT，其延时触点闭合后，才能去跳闸。，其延时触点闭合后，才能去跳闸。 4、采用、采用ARD前加速的特点前加速的特点优点：优点：能快速切除瞬时故障，而且设备少，只需能快速切除瞬时故障，而且设备少，只需 一套一套ARD装置，接线简单，易于实现。装置，接线简单，易于实现。 缺点：缺点：切除永久性故障时间长；装有切除永久性故障时间长；装有ARD的的QF1 动作次数较多，且一旦动作次数较多，且一旦QF1或或ARD装置拒装置拒

42、动，则使停电范围扩大。动，则使停电范围扩大。二、二、 自动重合闸后加速保护（自动重合闸后加速保护（后加速） 1、定义：、定义：发生故障时，先由故障线路的选择性保护动作将故障发生故障时，先由故障线路的选择性保护动作将故障 切除，后由故障线路的切除，后由故障线路的ARD进行重合。瞬时故障，则进行重合。瞬时故障，则 重合成功，线路恢复正常供电；永久性故障，则加速重合成功，线路恢复正常供电；永久性故障，则加速 保护不带延时的将故障再次切除。保护不带延时的将故障再次切除。2、原理：、原理： 线路各段上都装设有选择性的保护和线路各段上都装设有选择性的保护和ARD，但不装设，但不装设专用的电流速断保护。这样

43、，瞬时故障有选择性的切除、专用的电流速断保护。这样，瞬时故障有选择性的切除、重合；永久性故障则在重合闸动作后加速了保护动作，尽重合；永久性故障则在重合闸动作后加速了保护动作，尽快切除故障。快切除故障。3、实现、实现ARD后加速的方法：后加速的方法： 将将KCP的动合触点与过电流保护的电流继电器的动合触点与过电流保护的电流继电器KA的动合的动合触点触点KA1串联。串联。 故障时，故障时，KA动作，启动动作，启动KT， KT1延时闭合后，起动延时闭合后，起动KOM，跳开跳开QF，ARD动作，合上动作，合上QF器，同时也起动器，同时也起动KCP，KCP1瞬时瞬时闭合。若重合于永久性故障，则闭合。若重

44、合于永久性故障，则KA再次动作，再次动作，KA1经闭合的经闭合的KCP1 起动起动KOM，使，使QF再次跳闸。再次跳闸。 3、实现、实现ARD后加速的方法：后加速的方法： 将将KCP的动合触点与过电流保护的电流继电器的动合触点与过电流保护的电流继电器KA的动合的动合触点触点KA1串联。串联。 故障时，故障时，KA动作，启动动作，启动KT， KT1延时闭合后，起动延时闭合后，起动KOM，跳开跳开QF，ARD动作，合上动作，合上QF器，同时也起动器，同时也起动KCP，KCP1瞬时瞬时闭合。若重合于永久性故障，则闭合。若重合于永久性故障，则KA再次动作，再次动作，KA1经闭合的经闭合的KCP1 起动

45、起动KOM，使，使QF再次跳闸。再次跳闸。 4、采用、采用ARD后加速的特点后加速的特点优点：优点：第一次保护动作跳闸是有选择性的，不会第一次保护动作跳闸是有选择性的，不会 扩大停电范围；再次断开永久性故障的时扩大停电范围；再次断开永久性故障的时 间加快，有利于系统并联运行的稳定性。间加快，有利于系统并联运行的稳定性。 缺点：缺点：第一次切除故障带延时，因而影响了重合第一次切除故障带延时，因而影响了重合 闸的动作效果；每段线路均需装设一套重闸的动作效果；每段线路均需装设一套重 合闸，设备投资大。合闸，设备投资大。 小结：小结： ARD前加速主要适用于前加速主要适用于35kV以下的发电以下的发电

46、厂和变电所引出的直配线上，以便能快速切除厂和变电所引出的直配线上，以便能快速切除故障，保证母线电压。故障，保证母线电压。ARD后加速应用于后加速应用于35kV以上的电网中。以上的电网中。复习与作业：复习与作业： 1. 什么叫重合闸前加速？它有何优缺点？2.什么叫重合闸后加速？它有何优缺点？ 5.5 综合重合闸综合重合闸目的要求： 掌握综合重合闸四种重合方式，分析综合重合闸掌握综合重合闸四种重合方式，分析综合重合闸方式的特殊问题。方式的特殊问题。 重点： 四种重合方式的定义四种重合方式的定义难点： 选相元件选相元件 一、一、 综合重合闸综合重合闸1、应用原因及规程规定：、应用原因及规程规定： 规

47、程规定：规程规定：220kV线路当满足对双侧电源三相线路当满足对双侧电源三相ARD的规定时的规定时 应装设三相应装设三相ARD，否则装设综合自动重合闸；，否则装设综合自动重合闸； 3301000kV线路装设综合自动重合闸线路装设综合自动重合闸 2、综合重合闸定义：、综合重合闸定义： 把单相自动重合闸和三相重合闸综合在一起的重合闸装置。把单相自动重合闸和三相重合闸综合在一起的重合闸装置。 *3、综合重合闸四种重合方式：、综合重合闸四种重合方式： A综合重合闸方式：综合重合闸方式：线路上发生单相接地故障时，故障相跳开，实行线路上发生单相接地故障时，故障相跳开，实行 单相自动重合，当重合到永久性单相

48、故障时，若单相自动重合，当重合到永久性单相故障时，若 不允许长期非全相运行，则应断开三相，并不再不允许长期非全相运行，则应断开三相，并不再 进行自动重合；若允许长期非全相运行，保护第进行自动重合；若允许长期非全相运行，保护第 二次动作跳单相，实行非全相运行。当线路上发二次动作跳单相，实行非全相运行。当线路上发 生相间短路故障时，三相生相间短路故障时，三相QF跳开，实行三相跳开，实行三相ARD， 当重合到永久性相间故障时，则断开三相并不再当重合到永久性相间故障时，则断开三相并不再 进行自动重合。进行自动重合。 B三相重合闸方式：三相重合闸方式：线路上发生任何形式的故障时，均实行三相线路上发生任何

49、形式的故障时，均实行三相 自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开 三相并不再进行自动重合。三相并不再进行自动重合。 C单相重合闸方式：单相重合闸方式：线路上发生单相故障时，实行单相自动重合，线路上发生单相故障时，实行单相自动重合， 当重合到永久性单相故障时，保护动作跳开当重合到永久性单相故障时，保护动作跳开 三相并不再进行重合。当线路发生相间故障三相并不再进行重合。当线路发生相间故障 时，保护动作跳开三相后不进行自动重合时，保护动作跳开三相后不进行自动重合 D停用方式（直跳方式停用方式（直跳方式）：线路上发生任何形式的故障时，保护线路上发生任何形式的故障时

50、，保护 运作均跳开三相而不进行重合。运作均跳开三相而不进行重合。 4、综合重合闸方式的特殊问题、综合重合闸方式的特殊问题 （1）需要设置故障判别元件和故障选相元件。）需要设置故障判别元件和故障选相元件。 （2）应考虑潜供电流对综合重合闸装置的影响）应考虑潜供电流对综合重合闸装置的影响 。 （3）应考虑非全相运行对继电保护的影响）应考虑非全相运行对继电保护的影响 。 （4）若单相重合不成功，根据运行需要，线路需转入长期（）若单相重合不成功，根据运行需要，线路需转入长期（12h） 非全相运行时考虑的问题非全相运行时考虑的问题 。 5、综合重合闸方式的要求：、综合重合闸方式的要求： 在单相故障时只跳

51、故障相在单相故障时只跳故障相，保护保护判断故障在保护区内还判断故障在保护区内还是区外是区外；故障判别元件故障判别元件判断出故障的性质，确定跳三相还判断出故障的性质，确定跳三相还是跳单相，是跳单相，选相元件选相元件确定该跳开哪一相。确定该跳开哪一相。 6、故障判别元件：、故障判别元件： 由零序电流继电器或零序电压继电器构成由零序电流继电器或零序电压继电器构成。判断故障是相判断故障是相间还是接地短路间还是接地短路，当判断出故障是相间短路时，跳三相。当判断出故障是相间短路时，跳三相。K（1）保护经保护经选相元件选相元件跳故障相。跳故障相。 7、对选相元件的基本要求：、对选相元件的基本要求：（1）应保

52、证选择性；）应保证选择性； （2）足够的灵敏性，灵敏度大于）足够的灵敏性，灵敏度大于2。 8、选相元件分类：、选相元件分类：1）相电流选相元件）相电流选相元件 在每相上装设一个过电流继电器，装在线路的电源端在每相上装设一个过电流继电器，装在线路的电源端，动作电流按躲过最大负荷电流和单相接地时流过本线路的动作电流按躲过最大负荷电流和单相接地时流过本线路的非故障相电流整定以保证动作的选择性。非故障相电流整定以保证动作的选择性。 2）相电压选相元件）相电压选相元件 每相上装设一个低电压继电器每相上装设一个低电压继电器，装设在线路的受电侧，装设在线路的受电侧，动作电压按小于正常运行以及非全相运行可能出

53、现的最低动作电压按小于正常运行以及非全相运行可能出现的最低电压整定。电压整定。 故障时，故障相电流输入的那个选相元件动作，无故障相故障时，故障相电流输入的那个选相元件动作，无故障相电流输入的选相元件不动，即发生电流输入的选相元件不动，即发生K（3）、K（2）、）、K（1.1）时，时，选相元件均动作；而选相元件均动作；而K（1）时，只有两个选相元件动作，如时，只有两个选相元件动作，如A相相接地故障时，只有接地故障时，只有d(IA-IB), d(IC-IA)两个元件动作有输出。两个元件动作有输出。 3）阻抗选相元件）阻抗选相元件 用三个低阻抗继电器分别接于三个相电压和经过零序补用三个低阻抗继电器分别接于三个相电压和经过零序补偿的相电流上，偿的相电流上， 可以反应单相接地，还能正确反应两相接地可以反应单相接地，还能正确反应两相接地和三相短路故障。但两相相间短路时不能正确选相。和三相短路故障。但两相相间短路时不能正确选相。 4）相电流差突变量选相元件）相电流差突变量选相元件 当三个选相元件动作时，表示发生了多相故障，其当三个选相元件动作时，表示发生了多相故障，其动作后跳开三相；两个选相元件动作时，表示发生单相动作后跳开三相；两个选相元件动作时，表示发生单相接地故障、动作后可选出单相故障相。接地故障、动作后可选出单相故障相。 利用每两相的电流差构成