变电站第四章第二讲

1、第四章 输电线路的保护与监控&2 输电线路继电保护&2.1 输电线路的电流保护和方向电流保护&2.2 输电线路的零序方向电流保护&2.3 输电线路微机距离保护2022-6-272&2.2 输电线路的零序方向电流保护零序电流方向零序电流方向保护保护是反映中性点直接接地系统的线路发生接地故障时零序电流分量大小和方向的多段式电流方向保护。零序段零序段零序段&2.2.1 &2.2.1 保护电流元件配置及整定原保护电流元件配置及整定原则则2022-6-273动作动作时限时限一 零序电流速断保护(零序段)无时限零序电流速断保护工作原理与无时限电流速断

2、保护相似，靠整定零序电流的大小来获得选择性。 整定原则：整定原则：躲过下一条线路出口处单相接地或两相接地时可能出现的最大零序电流，即 的求取的求取：故障点：本线路末端 故障类型 ：两相接地和单相接地 按最大运行方式考虑，即系统的零序等值阻抗值最小 max003IKIrelsetmax03I&2.2 输电线路的零序方向电流保护&2.2.1 &2.2.1 保护电流元件配置及整定原保护电流元件配置及整定原则则2022-6-274二 零序电流限时速断保护（零序段） 整定原则：整定原则：启动电流：与相邻线路的零序电流段配合动作时限：比下一条线路零序电流段保护的动作时限大一个时限级

3、差 0.bIset1IIrelIIset2KIKI/tttI01II02t&2.2 输电线路的零序方向电流保护&2.2.1 &2.2.1 保护电流元件配置及整定原保护电流元件配置及整定原则则2022-6-275三 零序过电流保护(零序段) 作用作用 : :用于本线路接地故障的近后备保护和相邻元件(线路、母线、变压器)接地故障的远后备保护 在本线路零序电流I、II段保护和相邻元件的零序保护拒动时，依靠它来切除故障 &2.2 输电线路的零序方向电流保护&2.2.1 &2.2.1 保护电流元件配置及整定原保护电流元件配置及整定原则则2022-6-276

4、整定原则整定原则躲开下一条线路出口处相间短路所出现的最大不平衡电流 与下一条线路的零序段保护相配合，即本保护零序段的保护范围相邻线路上零序段保护的保护范围 取二者最大值max.3310bprelsetIKImin03203310/fzsetrelsetKIKI2022-6-277返回返回三 零序过电流保护(零序段) &2.2 输电线路的零序方向电流保护&2.2.1 &2.2.1 保护电流元件配置及整定原保护电流元件配置及整定原则则&2.3 输电线路微机距离保护距离保护是反应保护安装处到故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时限的保护装置。距离保护实际上是测量保

5、护安装处至故障点之间的阻抗大小，有时又称为阻抗保护 当故障点在保护范围以内时， 时保护动作当故障点在保护范围以外时， 时保护不动作 &2.3.1 &2.3.1 距离保护的构成距离保护的构成setlZZ setlZZ 2022-6-278tlI2tII2tIII2tI1tII1tIII1t距离保护的动作时限距离保护的动作时限31ABC2&2.3.1 &2.3.1 距离保护的构成距离保护的构成2022-6-279&2.3 输电线路微机距离保护距离保护距离保护段段 距离保护段为瞬时动作，其动作时限仅为保护装置的固有动作时间保护范围不能延伸到下一条线路中去，为本

6、线路的8085% 可靠系数可靠系数 取KK=0.80.85时，主要考虑了如下因素的相对误差： 1）TA的误差； 2）参数测量误差； 3）计算误差； 4）装置测量误差；&2.3.1 &2.3.1 距离保护的构成距离保护的构成2022-6-2710&2.3 输电线路微机距离保护距离保护距离保护段段 动作时限和整定值与相邻下一条线路的保护段相配合保护范围为本线路全长及下一条线路的一部分，但不能超过下一条线路的保护段保护段的动作时限要在下一条线路的保护段基础上延时0.5s距离保护距离保护段段为本线路的近后备保护和下一条线路的远后备保护整定阻抗是按躲过最小负载阻抗来整定动作时限按

7、阶梯原则进行整定&2.3.1 &2.3.1 距离保护的构成距离保护的构成2022-6-2711距离保护主要由启动元件、测量元件、震荡闭锁元件、电压回路断线闭锁元件和逻辑回路等构成&2.3 输电线路微机距离保护&2.3.2 &2.3.2 阶段式距离保护的主要元件阶段式距离保护的主要元件2022-6-27121.1.启动元件启动元件 当被保护线路发生故障时，启动元件瞬间启动保护装置，再通过测量元件来确定故障点位置 2.2.距离元件距离元件作用：用来测量保护装置安装处到故障点之间的距离，并判别短路故障的方向3.3.时间元件时间元件 作用：建立距离保护段和段的动

8、作时限，以获得其所需要的动作时限特性 &2.3 输电线路微机距离保护&2.3.2 &2.3.2 阶段式距离保护的主要元件阶段式距离保护的主要元件2022-6-27134.4.电压回路断线闭锁元件电压回路断线闭锁元件 当电压二次回路发生断线时，闭锁距离保护，以防止保护误动 5.5.震荡闭锁元件震荡闭锁元件当系统正常运行或震荡时，震荡闭锁元件将保护闭锁；当系统发生故障时，震荡闭锁元件打开闭锁。 &2.3 输电线路微机距离保护&2.3.2 &2.3.2 阶段式距离保护的主要元件阶段式距离保护的主要元件2022-6-2714p启动元件的作用启动元件的作用

9、 启动测量元件 闭锁作用 （振荡）p对启动元件的要求 启动元件要能够灵敏、可靠的反映各种类型的故障在故障切除后应尽快返回在系统正常运行和发生异常情况时，启动元件均不反应 &2.3 输电线路微机距离保护&2.3.3 &2.3.3 距离保护的启动距离保护的启动2022-6-27151 1、故障相别判断原理、故障相别判断原理故障选相判别故障选相判别接地短路（单相接地或两相接地）相间故障 （两相短路或三相短路）2 2、 阻抗与故障距离测量原理阻抗与故障距离测量原理阻抗继电器采用多边形阻抗继电器阻抗计算：解微分方程法配合低通数字滤波偏移特性：判别短路方向&2.3 输电线路

10、微机距离保护&2.3.4 &2.3.4 故障处理程序故障处理程序2022-6-2716多边形特性阻抗元件 第二象限动作区的判别式第二象限动作区的判别式 第一象限动作区的判别式第一象限动作区的判别式 第四象限动作区的判别式第四象限动作区的判别式 mmmsetmXXRXX4114tan0060cotcotmsetmmsetmXRRRXXmmmsetmRRXRR4114tan0&2.3 输电线路微机距离保护&2.3.4 &2.3.4 故障处理程序故障处理程序2022-6-2717NYZ Zm m在矩形内在矩形内Z Zm m在第四象限在第四象限Z Zm m在第二

11、象限在第二象限Z Zm m在第一象限在第一象限R Rm m00X Xm m00R Rm m00X Xm m00R Rm m000R Rm m00X Xm m00R Rm m、X Xm mZ Zm m在第三象限在第三象限动作区内部动作区外部动作区内部动作区内部YYYYYYYNNNN NNNN2022-6-27181、系统振荡与断路故障的区别&2.3 输电线路微机距离保护&2.3.5 &2.3.5 微机距离保护的振荡闭锁问微机距离保护的振荡闭锁问题题故障切除太慢、遭受较大冲击故障切除太慢、遭受较大冲击系统振荡系统振荡恢复正常运行恢复正常运行若干周期若干周期若振荡时发生短路故

12、障，如何可靠若振荡时发生短路故障，如何可靠切除故障？切除故障？系统振荡时系统振荡时感受阻抗不感受阻抗不断变化；断变化；短路时感受短路时感受阻抗有突变。阻抗有突变。2022-6-27191 1、系统振荡与断路故障的区别、系统振荡与断路故障的区别u距离保护在振荡闭锁期间又发生短路故障的判据：感受阻抗的模值突变量；以后持续0.2s内感受阻抗的电阻分量基本不变；突变后阻抗值在段保护范围内；2 2、振荡停息判据：、振荡停息判据：u以下三类元件持续4.5s均不动作：六中相别的段阻抗元件；按静稳破坏整定的相电流元件；按辅助零序电流整定的零序电流元件；&2.3 输电线路微机距离保护&2.3.5

13、 &2.3.5 微机距离保护的振荡闭锁问微机距离保护的振荡闭锁问题题2022-6-2720&3 输电线路的自动重合闸问题&3.1 输电线路自动重合闸的作用&3.2 对输电线路自动重合闸装置的基本要求&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.4 双侧电源线路的三相自动重合闸&3.5 自动重合闸与继电保护的配合&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2022-6-2721瞬时性故障：瞬时性故障：MN12k k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

14、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（1010）输电线路瞬时性故障（占90%）发生后，线路继电保护动作、断路器迅速跳闸，待故障点断电后可自行消除故障并需要重合断路器可恢复供电。&3.1 输电线路自动重合闸的作用2022-6-2722&3.1 输电线路自动重合闸的作用2022-6-2723自动重合闸装置Auto-ReclosingARCARCARC的主要作用：的主要作用：提高供电可靠性，减少线路停电次数（单侧电源供电）；提高电力系统并列运行稳定性，提高输电线路的传输容量；可纠正断路器 本身机构不良、继电

15、保护误动作以及误碰引起的误跳闸；自动重合闸与继电保护相配合，在很多情况下可以加速切除故障。自动重合闸（自动重合闸（ARCARC）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。&3.1 输电线路自动重合闸的作用2022-6-2724重合闸不成功概念：重合闸不成功概念：发生永久性故障永久性故障情况下，重合后断路器重新跳开，ARC装置不再动作。重合闸的不利影响重合闸的不利影响：当重合于永久性故障上时，也会产生一些不利影响：（1）使系统再一次受到短路故障的冲击；（2）使断路器的工作条件变坏。&3.1 输电线路自动重

16、合闸的作用2022-6-2725衡量自动重合闸的两个指标：衡量自动重合闸的两个指标：总动作次数动作成功的次数重合闸成功率ARCARC总动作次数正确动作参数正确动作率ARCARC70%970%90%0%自动重合闸的分类：自动重合闸的分类：（1 1）按作用于断路器的方式）按作用于断路器的方式 a、三相重合闸：同时重合三相 单相故障时，重合三相 相间故障时，重合三相 b、单相重合闸：只重合一相 单相故障时，重合单相 相间故障时，不重合 c、综合重合闸：单相故障时，保护跳开单相，重合单相 相间故障时，保护跳开三相，重合三相2022-6-2726&3.1 输电线路自动重合闸的作用自动重合闸的分类

17、：自动重合闸的分类：（2 2）按运行的线路结构）按运行的线路结构 a、单侧电源线路自动重合闸： 不存在非同步重合的问题 b、双侧电源线路自动重合闸： 需要考虑：两侧断路器重合时间配合问题 同期问题 （3 3）按重合闸次数）按重合闸次数 a、 一次重合闸：只重合一次 b、 两次重合闸：重合两次2022-6-2727&3.1 输电线路自动重合闸的作用&3.2 &3.2 对输电线路自动重合闸装置的基本要求对输电线路自动重合闸装置的基本要求&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.3.2 三相一次自动重合闸的软件实现（一）计数器说明（一）计数器说明计数器计时满2

18、0s？假设为固定值重合闸依据“充电”计数器2022-6-2729&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.3.2 三相一次自动重合闸的软件实现（二）三相一次重合闸程（二）三相一次重合闸程序流程图序流程图2022-6-2730&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.3.2 三相一次自动重合闸的软件实现（三）软件实现分析（三）软件实现分析1、重合闸充电（准备动作）ARCARC动作时间间隔动作时间间隔一般取1525s；实现：实现：非数字式重合闸电容器数字式重合闸计数器重合闸充电条件：重合闸充电条件：重合闸投入运行处于正常工作状正常工作状态态保护装置未启动；重合闸未启

19、动、断路器合闸、跳闸断路器合闸、跳闸位置继电器未动作位置继电器未动作；重合闸未启动，断路器正常状态下气压或油压正常气压或油压正常；没有闭锁没有闭锁重合闸的输入信号；重合闸未启动，没有没有TVTV断线失压信断线失压信号号；2022-6-2731&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.3.2 三相一次自动重合闸的软件实现（三）软件实现分析（三）软件实现分析2、重合闸的启动方式不对应启动不对应启动保护启动保护启动 控制开关与断路器位置不对应 可纠正断路器“偷跳” 触点异常时会失效 用线路保护跳闸出口触点启动重合闸 可纠正继电保护误动作引起的误跳闸 不能纠正断路器“偷跳”2022-6

20、-2732&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.3.2 三相一次自动重合闸的软件实现（三）软件实现分析（三）软件实现分析3、重合闸的计时2022-6-2733瞬时性故障重合成功，“充电”计数器重新计时20s永久性故障在此跳开并重合“充电”计数器未满20s，禁止重合&3.3 三相一次自动重合闸工作原理&3.3.2 三相一次自动重合闸的软件实现（三）软件实现分析（三）软件实现分析4、自动重合闸的闭锁 手动跳闸或通过遥控装置跳闸； 按频率自动减负荷动作跳闸、低电压保护动作跳闸、过负荷保护动作跳闸、母线保护动作跳闸； 选择检无压或检同步工作时，母线TV、线路侧TV二

21、次回路断线失压； 检线路无压或检同步不成功； 断路器液压操动机构的气压降低，或断路器弹簧未储能； 断路器控制回路发生断线； 重合闸停用断路器跳闸2022-6-2734 一、两端均有电源的输电线路采用自动重合闸装置时，一、两端均有电源的输电线路采用自动重合闸装置时，应考虑的两个问题：应考虑的两个问题： (l(l）故障点的断电时间问题）故障点的断电时间问题 (2(2）同步问题）同步问题&3.4 双侧电源线路的三相自动重合闸2022-6-2735 由于线路两侧的继电保护，在输电线路上发生故障时，可能以不同的时限断开两侧断路器。 这时重合闸应加较长的延时。 在某些情况下，当线路断路器断开之后，

22、线路两侧电源之间的电势角摆开，有可能失去同步。这时，后合闸一侧的断路器在进行重合闸时，应考虑是否同步的问题，以及是否允许非同步合闸的问题。2022-6-2736三相快三相快速速非同步非同步检查检查+ +自自动解列动解列检查同检查同期期&3.4 &3.4 双侧电源线路的三相自动重合双侧电源线路的三相自动重合闸闸 二、在我国的电力二、在我国的电力系统中，在两端电系统中，在两端电源线路上采用三相源线路上采用三相一次重合闸主要几一次重合闸主要几种方式：种方式：&3.4.1 &3.4.1 三相快速自动重合闸三相快速自动重合闸 所谓重合闸，就是当输电线路上发生故障时，继电保

23、护很快使线路两侧的断路器断开并紧接着进行重合。 快速重合闸方式的最大特点是快速。（0.50.6s） 采用快速自动重合闸方式必须具有下列一些条件： 线路两侧的断路器都装有能瞬时动作的保护整条线路的继电保护装置，如高频闭锁距离保护等； 线路两端必须采用可以进行快速重合闸的断路器，如快速空气断路器； 在两侧断路器重新合闸的瞬间，输电线路上所出现的冲击电流对电力系统各元件的冲击均未超过其允许值。2022-6-2737&3.4 &3.4 双侧电源线路的三相自动重合双侧电源线路的三相自动重合闸闸快速、不失快速、不失步步&3.4.2 &3.4.2 非同步自动重合闸非同步自动重

24、合闸 非同步自动重合就是采取不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式。当线路断路器断开后，即使两侧电源已失去同步，也自动重新合上断路器并期待由系统自动拉入同步。 在电力系统中，当没有快速动作的继电保护和快速动作的断路器时，可以考虑采用非同期重合闸方式。 采用非周期重合闸方式时，系统中的元件都将受到冲击电流的考验，也可能引起系统振荡。 2022-6-27383.4 3.4 双侧电源线路的三相自动重合闸双侧电源线路的三相自动重合闸 输电线路的冲击电流，可根据两侧电势可能摆开的最大角度来计算。当两侧电源电势绝对值相等时，则有： 2sin(6.1)2EIZ式中：Z系统的总阻抗； 考虑最严重情况时=18

25、0; E发电机电势，对所有同步电机的电势，E取 1.05UN。2022-6-2739a.对于汽轮发电机B.对于有纵横阻尼回路的水轮发电机c.对无阻尼回路或阻尼回路不全的水轮发电机 d.对同步调相机e.对电力变压器式中：I通过发电机、变压器的最大冲击电流的周期分量； IN各元件的额定电流； 发电机的纵轴次暂态电抗标么值； 发电机纵轴暂态电抗标么值； 电力变压器短路电压的百分值 按规定，由式（6.1）计算得出的冲击电流不应超过下列规定数值： 0.65(6.2)NdIIX0.60(6.3)NdIIX0.61(6.4)NdIIX0.84(6.5)NdIIX000.84(6.6)NKIIUdXdX00K

26、U2022-6-27403.4 3.4 双侧电源线路的三相自动重合闸双侧电源线路的三相自动重合闸2022-6-2741&3.4.3 &3.4.3 检查另一回路电流的重合闸和自动解列重合闸方式检查另一回路电流的重合闸和自动解列重合闸方式 在没有其他旁路联系的双回线上，当不能采用非同步重合闸时，可采用检查另一回路上有电流的重合闸；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。 &3.4.4 &3.4.4 检查同期重合闸方式检查同期重合闸方式 当在两侧电源的线路上既没有条件实现快速重合闸，又不可能采用非同期重合闸时，应该采用检查同期重合闸。

27、 检查同期重合闸的特点：检查同期重合闸的特点：当线路短路，两侧断路器跳开后，先让一侧的断路器合上（检定线路无电压），另一侧断路器在重合时，应进行同步条件的检查，只有在断路器两侧电源满足同步条件时，才允许进行重合。这种重合闸方式不会产生很大的冲击电流，合闸后也能很快拉入同步。 这种检查同期的重合闸方式，是在单端供电线路重合闸接线的基础上增加附加条件来实现的。 线路两侧均需装设电压互感器或电压抽取装置。 2022-6-2742 检无压侧与检同步侧工作方式应定时轮换。检无压侧与检同步侧工作方式应定时轮换。 重合不成功时，检无压侧断路器将两次切断短路电流。重合不成功时，检无压侧断路器将两次切断短路电流

28、。原理：两侧断路器被保护跳开后，检无压侧先重合断原理：两侧断路器被保护跳开后，检无压侧先重合断路器，接通一侧电源，另一侧检同步后重合。路器，接通一侧电源，另一侧检同步后重合。 检无压侧应同时投入同步检定（防止检无压侧应同时投入同步检定（防止QFQF、保护误跳）、保护误跳）, , 检同步侧不能同时投入无压检定。检同步侧不能同时投入无压检定。2022-6-2743 1 1、检查同步继电器的作用、检查同步继电器的作用 检查同步继电器是实现检查同期重合闸方式的一个很重要的元件。 检查两侧电源满足同步条件，实质上就是要求两侧电源的电压差，频率差和相位差都在一定的允许范围内才允许重合闸。当其中一个条件不满

29、足时，则不允许重合闸。这个任务是由检查同步继电器来完成的。 三、检查同步继电器三、检查同步继电器 2 2、检查同步继电器的结构接线、检查同步继电器的结构接线 检查同步继电器可用一种有两个电压线圈的电磁型电压继电器来实现，其内部接线如图所示。它的两组线圈分别经电压互感器接入母线电压UB和线路电压UL，两组线圈在铁芯中所产生的磁通B、L也方向相反。因此，铁芯中的总磁通为两电压所产生的磁通之差，也就是反映两侧电源的电压差U。2022-6-2744检查同步继电器检查同步继电器TJJTJJ的内部接线图的内部接线图2022-6-2745图4. 8 加于同步检查继电器上的电压U与幅值和相位的关系（a) 幅值

30、不等但同相位； (b) 不同相位，但幅值相等 3 3、 的大小与相位（或频率）的关系：的大小与相位（或频率）的关系：可见， 将随着（角频率S）的增大而增大。 U2sin2sin(6.7)22sMtUUUU2022-6-2746 自动重合闸与继电保护配合的方式主要有两种：即自动重自动重合闸前加速保护动作合闸前加速保护动作和自动重合闸后加速保护动作自动重合闸后加速保护动作。 &3.5 &3.5 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 (l (l）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”) ) 原理说明原理说明: : 图中每一

31、条线路上均装有过流保护 ，当其动作时限按阶梯形选择时，断路器1DL处的继电保护时限最长。为了加速切除故障，在1DL处可采用自动重合闸前加速保护动作方式。即在1DL处不仅有过流保护，还装设有能保护到L3的电流速断保护和自动重合闸装置ZCH。这时，不论是在线路L1、L2或L3发生故障，1DL处的电流速断保护都无延时地断开断路器1DL，然后自动重合闸装置将断路器重合一次。如果是暂时性故障，则重合成功，恢复正常供电；如果是永久性故障，则在1DL重合之后，过流保护将按时限有选择地将相应的断路器跳开。即当k3点故障时，由3DL的保护跳开3DL，若3DL保护拒动，则由ZDL保护跳开断路器ZDL 。 It20

32、22-6-2747重合闸前加速保护动作原理说明图 重合闸前加速保护的动作的接点电路 2022-6-2748 自动重合闸自动重合闸“前加速前加速”保护方法动作过程保护方法动作过程: : 自动重合闸“前加速”保护方法的实现,是将重合闸装置中加速继电器JSJ的常闭接点串联接于电流速断保护跳闸出口回路中（如图所示）。当线路上发生故障时，电流速断保护的电流继电器LJ的接点瞬时闭合，正电源经加速继电器的常闭接点JSJ启动TQ而跳闸。随后，自动重合闸装置启动，当ZCH的中间继电器ZJ动作，常开接点ZJ1ZJ3闭合而发出合闸脉冲时，其中的一对常开接点ZJ3 也同时启动加速继电器JSJ，使JSJ的常闭接点打开。

33、如果重合于永久性故障，则电流速断保护的电流继电器LJ虽启动，但不能经JSJ的常闭接点去瞬时跳闸，而是要等过流保护的延时接点2SJ闭合后，才能去跳闸.这样，在重合闸后，保护就带时限跳闸。 2022-6-2749 采用采用“前加速前加速”方式的优缺点方式的优缺点 优点优点: :能快速地切除故障，使暂时性故障来不及发展成为永久性故障，而且设备少，只须一套ZCH 装置。 缺点缺点: :重合于永久性故障时，再次切除故障的时间可能很长，装有重合闸装置的断路器的动作次数很多，若此断路器或重合闸拒动，则停电的范围将扩大，甚至在最末一级线路上故障，也可能造成全部停电。因此，实际上“前加速”方式主要用于主要用于3

34、5kV35kV以下的网络以下的网络。 2022-6-2750 (2 (2）重合闸后加速保护动作）重合闸后加速保护动作( (简称为简称为“后加速后加速”) ) 原理说明原理说明: : 这种方式就是第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸。如果重合于永久性故障，则加速保护动作，瞬时切除故障。采用“后加速”方式时，必须在每条线路上都装设有选择性保护和自动重合闸装置。当任一线路上发生故障时，首先由故障线的选择性保护动作将故障切除，然后由故障线路的ZCH进行重合，同时将选择性保护的延时部分退出工作。如果是暂时性故障，则重合成功，恢复正常供电；如果是永久性故障，故障线的保护便瞬时将故障再次切除。 202

35、2-6-2751图6.10 重合闸后加速保护动作的原理说明图 图6. 11 重合闸后加速保护动作的接点电路 2022-6-2752 重合闸后加速保护动作过程重合闸后加速保护动作过程: : ZCH加速继电器的常开接点JsJ，与保护的瞬时接点LJ串联，而加速继电器的常闭接点JSJ2与保护的延2SJ串联。当故障时，LJ虽然动作，但JSJ1是断开的，不能瞬时跳闸；只有当按照选择性原则动作的保护接点2SJ闭合时，才能接通TQ，使断路器跳闸随后，ZCH动作，发出合闸脉冲，并启动加速继电器JSJ，使常开接点JSJ1闭合，常闭接点JSJ2打开。若重合在永久性故障上，则LJ将瞬时再次动作，这时，因JSJ1已闭合

36、，故能立即形成TQ的通路，无须等待延时，而立即使断路器跳闸。“后加速”也可采用JSJ1短接2SJ的延时接点的方法来实现。 2022-6-2753 采用采用“后加速后加速”保护的优缺点：保护的优缺点： 优点：优点： 第一次跳闸是有选择性的动作，不会扩大事故。在重要的高压网络中，一般都不允许保护无选择性地动作，应用这一方式尤其适合； 使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。 主要缺点：主要缺点： 第一次故障可能带时限，当主保护拒动，而由后备保护来跳闸时，时间可能比较长。 2022-6-2754&3.6 &3.6 综合自动重合闸综合自动重合闸 单相重合闸的概念：单

37、相重合闸的概念： 所谓“单相重合闸”，就是指线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路器，然后进行单相重合。 如果故障是暂时性的，则重合闸后，便恢复三相供电，如果故障是永久性的，而系统又不允许长期非全相运行时，则重合后，保护动作跳开三相断路器，不再进行重合。 能够采用单相重合闸的线路其必要条件是断路器必须能必要条件是断路器必须能分相操作。分相操作。 当采用单相重合闸时，如果发生相间短路，一般都跳开三相断路器，并不进行三相重合闸；如果因任何其他原因断开三相断路器时，也不进行重合闸。 3.6.1 3.6.1 概述概述2022-6-2755 综合重合闸的概念：综合重合闸的概念： 综合考虑单

38、相重合闸和三相重合闸方式的装置称为综合重合闸装置。 即实际在线路上设计重合闸装置时，单相重合闸和三相重合闸都是综合在一起进行考虑的。即当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式；当发生相间短路时，采用三相重合闸方式。 综合重合闸的运行方式：综合重合闸的运行方式： 由于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和直跳直跳（即线路上发生任何类型的故障，保护可通过重合闸装置的出口，断开三相，不进行重合闸）等四种运行方式。 在220kV及以上的高压电力系统中，综合重合闸得到广 泛应用。 2022-6-27563.6.2 3.6.2 单相自

39、动重合闸的特点单相自动重合闸的特点 (l(l）需要装设故障判别元件和故障选相元件）需要装设故障判别元件和故障选相元件 采用一般三相重合闸装置时，线路的故障直接由继电保护作用于断路器的跳闸机构使三相断路器跳开。然后，重合闸装置进行三相重合，其任务比较单一。而采用综合重合闸时，要求单相接地短路只跳开故障相断路器，并进行单相重合；相间故障时，应跳开三相断路器，并进行三相重合。这样，在线路故障时，除了首先要求判断是区内还是区外故障外，还必须判别应跳三相还是跳单相，当确定应跳单相后，还要进一步判别应该跳哪一相。因此，综合重合闸的任务是较为复杂的。通常继电保护装置只判断故障的范围，决定该不该跳闸，而决定跳

40、三相还是跳单相，以及确定应跳哪一相断路器，是由重合闸装置内的故障判别元件（简称判别元件）和故障选相的元件（简称选相元件）来完成的。 由于某些线路保护（例如相差高频保护）在单相接地故障时也动作跳三相，如果综合重合闸内不装判别元件，就会出现单相短路跳三相的后果。 2022-6-2757图6.12 选相元件和判别元件的逻辑图2022-6-2758 故障判别元件的构成及工作原理故障判别元件的构成及工作原理 我国采用的故障判别元件一般是由零序电流继电器或零序电压继电器构成。线路内部相间短路时，零序继电器不动作，继电保护直接跳三相断路器。接地短路时，零序继电器动作，继电保护经选相元件再次判别是单相接地还是

41、两相接地后，再决定是跳单相或跳三相。 原理如图所示。图中1ZKJ3ZKJ是三只反映接地短路的选相元件。Y0J是判别是否发生接地短路的零序电压元件。相间短路时，Y0J 不动作，保护直跳三相。接地短路时，Y0J 动作闭锁三相跳闸回路。如果只一个选相元件动作，则说明发生单相接地短路，保护动作只将该故障相跳开；如果有两个选相元件动作，则说明是两相接地短路，保护应将三相断路器跳开。 2022-6-2759 选相元件的任务及基本要求：选相元件的任务及基本要求： 选相元件是实现单相重合闸的重要元件，其任务是在发生单相接地时选出故障相。 对选相元件的基本要求是： 线路单相接地故障时，故障相的选相元件应可靠动作

42、，非故障相的选相元件应可靠不动作，即保证选择性和可靠性。 选相元件不应影响主保护的性能，即对故障相末端发生的接地短路时，接于该相的选相元件应比该线保护更灵敏。选相元件的动作速度也要比保护更迅速，即保证足够的灵敏度和速动性。 多相短路（包括两相接地短路）时，应可靠跳三相。 选相元件拒动时，应经延时跳三相。 2022-6-2760 (2 (2）应考虑潜供电流的影响）应考虑潜供电流的影响 当线路故障相的两侧断开后，由于非故障相与断开相之间存在着通过电容和互感的联系，虽然短路电流已被切断，但故障点弧光通道中仍会有一定数值的电流流过，此电流即称为潜潜供电流。供电流。 图6.13 潜供电流说明图2022-

43、6-2761 由于潜供电流的存在，将维持故障点K 点处的电弧，使之不易熄灭。当潜供电流熄灭瞬间，断开相的电压立即上升。此电压也由两部分组成：一是A、B相电压通过电容藕合过来，另一是A、B相负荷电流通过互感产生的互感电势。由于这两部分电压的存在，故障相短路点的对地电压可能升得较高，并使弧光复燃，因而再次出现弧光接地。此电压为持续弧光的电压，简称恢复电压恢复电压。 由于潜供电流和恢复电压的影响，短路处的电弧不能很快熄灭。弧光通道的去游离受到严重的阻碍。自动重合闸只有在故障点电弧熄灭，绝缘强度恢复以后才有可能成功。因此，单相重合闸的动作时间必须充分考虑它们的影响，否则，将造成单相重合闸的失败。 潜供电流的大小与线路的参数有关。潜供电流的大小与线路的参数有关。一般线路电压越高，负荷电流越大，则潜供电流愈大，单相重合闸受到的影响也越大，单相重合闸的动作时间也就随之增长。为了保证单相重合闸有良好的效果，正确选择单相重合闸的动作时间是很重要的。此时间一般都应比三相重合闸的时间长。 2022-6-2762 (3(3）应考虑非全相运行状态的各种影响）应考虑非全相运行状态的各种影响