继电保护第15讲自动重合闸

电力系统继电保护原理

powersystemrelaying电气工程系陈珍姗&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2023/2/12瞬时性故障：MN12k永久性故障：绝缘子表面闪络（雷电）短时碰线（大风）鸟类（或树枝）放电。（60－90％）倒杆、断线、绝缘子击穿（10％）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自动重合闸的作用及分类2023/2/1&3.1自动重合闸的作用及分类2023/2/14自动重合闸装置Auto-ReclosingARCARC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、继电保护误动作以及误碰引起的误跳闸；自动重合闸（ARC）装置：线路因故障被断开后再进行一次合闸的自动装置。&3.1自动重合闸的作用及分类2023/2/15重合闸不成功概念：发生永久性故障情况下，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：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。自动重合闸的分类：（1）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2023/2/16&3.1自动重合闸的作用及分类自动重合闸的分类：（2）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：①两侧断路器重合时间配合问题②同期问题（3）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2023/2/17&3.1自动重合闸的作用及分类4.不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定。1.动作迅速,t=tu+tz。，一般0.5s-1.5s。tu:故障点去游离;tz:断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。5.自动重合闸应能自动闭锁。2.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（多属于永久性故障）。7.应能和继电保护配合，在重合闸前或后加速保护动作。断路器不正常状态时不重合（多属于永久性故障）。6.动作后应能自动复归，准备好再次动作。&3.2自动重合闸装置的基本要求3.优先采用不对应启动方式，也可采用保护启动方式。8.双侧电源重合闸应考虑电源同步问题。2023/2/18不对应启动控制开关与断路器位置不对应可纠正断路器“偷跳”触点异常时会失效保护启动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”&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2023/2/19

三相一次自动重合闸装置通常由启动元件、延时元件、一次合闸脉冲元件和执行元件4部分组成。

启动元件的作用是当断路器跳闸之后，使重合闸的延时元件启动；

延时元件是为了保证断路器跳闸之后，在故障点有足够的去游离时间和断路器及传动机构能准备再次动作的时间；

一次合闸脉冲元件用于保证重合闸装置只能重合一次；

执行元件则是将重合闸动作信号送至合闸电路和信号回路，使断路器重新合闸，让值班人员知道重合闸已动作。&3.3三相一次自动重合闸一、硬件组成和工作情况2023/2/110&3.3三相一次自动重合闸一、硬件组成和工作情况重合闸启动重合闸时间一次合闸脉冲&合闸手动跳闸后闭锁手动合闸后加速信号后加速保护当断路器由继电保护动作跳闸或其他非手动原因而跳闸后，重合闸均应动作。一般使用断路器的辅助常开触点或者用合闸位置继电器的触点构成，在正常运行情况下，当断路器由合闸位置变为跳闸位置时，马上发出启动指令。启动元件发出启动指令后，时间元件开始计时，达到预定的延时后，发出一个短暂的合闸脉冲命令。这个延时就是重合闸时间，是可以整定的当延时时间到后，它马上发出一个可以合闸的脉冲命令，并且开始计时，准备重合闸的整组复归，复归时间一般为15~25S。在这个时间段，即使再有重合闸时间元件发出的命令，它也不再发出抗议合闸的第二个命令。此元件的作用是保证在一次跳闸后有足够的时间合上（瞬时故障）和再次跳开（永久故障）断路器，不会出现多次重合当手动跳开断路器时，也会启动重合闸回路，为消除这种情况造成的不必要合闸，设置闭锁环节，使之不能形成合闸命令。对于永久性故障，在保证选择性的前提下，尽可能地加快故障的再次切除，需要保护与重合闸配合（前加速、后加速）。当手动合闸到带故障的线路上时，保护跳闸。双侧电源三相一次重合闸双侧电源短路故障特点线路两端不同时跳闸跳闸后两侧电源可能不同步判断合闸条件无电压检定——确保线路两端都已断开后再合闸同步检定——当非同步合闸的最大冲击电流超过允许值时不允许合闸

二、两端均有电源的输电线路采用自动重合闸装置时，应考虑的如下特点：&3.3三相一次自动重合闸2023/2/113&3.3三相一次自动重合闸

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、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），双侧电源失去同步的可能性较小，无需检验同步快速重合闸——0.5~0.6s，短时间内两侧电动势相角差异来不及发展到很大非同期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&3.3三相一次自动重合闸&3.3三相一次自动重合闸快速重合闸——0.5~0.6s要求：

线路两侧都装设快速重合的断路器

线路两侧都有全线速动的保护

冲击电流对设备和对系统都在允许范围内非同期重合闸——时间更长，但也不检同期要求：冲击电流可以耐受

系统可以拉入同步快速、不失步

二、双侧电源的自动重合闸方式：&3.3三相一次自动重合闸2023/2/116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、双侧电源的自动重合闸方式：&3.3三相一次自动重合闸2023/2/117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、双侧电源的自动重合闸方式：没有其他旁路联系的同杆双回线检定非故障回路上是否有电流电流检定比同期检定简单&3.3三相一次自动重合闸

二、双侧电源的自动重合闸方式：

二、双侧电源的自动重合闸方式：2、双侧电源的同步检定和无压检定重合闸

当没有条件实现快速重合闸，又不可能采用非同期重合闸时。&3.3三相一次自动重合闸动作过程继电保护切出故障后首端无压检定合格，合闸如果合闸不成功则首端重新跳开如果合闸成功，则末端进行同步检定同步检定成功，末端合闸2023/2/1202、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2023/2/1212、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2023/2/1222、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2023/2/1232、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2023/2/1242、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2、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。

小结2：

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