继电保护与自动化装置分析

会计学1继电保护与自动化装置分析一、引言M

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N2前瞬提时—性—故统障计！数据表明：大部分的线路故障属于2/25k瞬时性故障：绝缘子表面闪络（雷电），短时碰线（大风），鸟类（或树枝）放电。

（60－90％）永久性故障：倒杆、断线、绝缘子击穿，碳束炸弹

（10％）自动重合闸（ARC）装置：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。第1页/共25页二、自动重合闸的作用利：弊：。在重合到永久性故障后：使系统再次遭受故障电流的冲击；断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。MN12k瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；提高并列运行稳定性、线路输送容量；纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起的误跳闸3/25统计规律表明：线路重合闸的利大于弊。第2页/共25页教材中，应用场合：≥1KV架空线路或混合线路，只要装设了断路器。混合线路瞬居时多性，故可障合居永多久，性不故可障合但是，有一定的限制。4/25第3页/共25页第4页/共25页51.动作迅速,t=tu+tz。，一般0.5s～1.5s。6/25三、对自动重合闸的基本要求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。不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定。应能和继电保护配合，在重合闸前或后，应能加速保护动作。双侧电源重合闸应考虑电源同步问题。动作后应能自动复归，准备好再次动作。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（基本上属于永久性故障）。断路器不正常状态时不重合（无法再断开永久性故障）。第5页/共25页四、自动重合闸的分类7/251.按接通和断开的电力元件，分为：线路重合闸变压器重合闸（基本上不采用）母线重合闸（绝对不使用！母线保护动作还要闭锁线路重合闸）2.按重合闸控制断路器的相数不同，分为：三相重合闸单相重合闸综合重合闸第6页/共25页五、输电线路的三相一次自动重合闸1.单侧电源线路的三相一次自动重合闸线路上故障=>跳开三相=>重合闸起动,合三相：瞬时故障，成功；永久故障，再次跳开三相，不再重合重合闸启动重合闸时间一次合闸脉冲手动跳闸后闭锁手动合闸后加速＆合闸信号后加速保护第7页/共25页8/25（1）双侧电源线路重合闸的特点2.双侧电源线路的三相一次自动重合闸M

N12k两侧断路器都跳后再重合；重合时两侧系统是否同步、是否允许非同步合闸。（2）双侧电源线路重合闸的主要方式·快速自动重合闸（0.5～0.6s）·非同期重合闸·检同期重合闸全线速动、Brk快、Ish<允许值Ish<允许值9/25同步检定和无电压检定（双回线时，不检同步，检另一回线有无电流）第8页/共25页第9页/共25页10第10页/共25页11三条或三条以上紧密联系的线路双回线检另一回线有电流的重合闸12/25第11页/共25页原理：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。13/25※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。※检无压侧应同时投入同步检定（防止QF、保护误跳）,检同步侧不能同时投入无压检定。第12页/共25页（1）单侧电源线路重合闸3.重合闸时间的整定原则·故障点电弧熄灭及周围介质绝缘强度的恢复时间t

u；

断路器（触头恢复绝缘强度及灭弧室充满油）及操作机构复原准备好再次动作的时间。若由保护起动重合闸，还应加上保护动作时间。（2）双侧电源线路重合闸按最不利情况：本侧保护先跳，对侧保护后跳来考虑。MN12kt

ARC

.

1=t

pr

.2+t

QF

.2

-

t

pr

.

1

-

t

QF

.

1+

t

u第13页/共25页14/25六、自动重合闸与继电保护的配合为了使无选择性的动作范围不致过长,保护3的起动电流应躲过相邻变压器低压侧短路。任何一段线路发生故障时，第一次都由保护3无时限切除故障。断路器断开后起动重合闸:若重合于瞬时故障，迅速恢复供电，重合闸纠正了无选择性。若重合于永久故障，第二次按配合进行选择性跳闸。1．重合闸前加速保护第14页/共25页15/25重合闸前加速保护优点：能够快速地切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，提高重合闸的成功率；发电厂和重要变电所的母线电压在0.6～0.7UN以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。缺点：装ARC的QF动作次数多，工作条件恶劣；永久性故障切除时间可能较长；若自动重合闸或3QF拒动，停电范围扩大。应用：用于35千伏及以下发电厂或变电所引出的直配线上。第15页/共25页16/252、重合闸后加速保护每条线路上均装有选择性的保护和ARC。第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸；若是永久性故障，重合后则加速保护动作，切除故障。优点：（1）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。保证永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性。和前加速保护相比，使用时不受网络结构和负荷条件的限制，有利而无害。缺点：（1）每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较为复杂。17/25（2）第一次切除故障可能带有延时。应用：用于35千伏及以上电网或重要负荷的送电线上。第16页/共25页重合闸与继电保护“后加速”配合的示意图第17页/共25页18/25七、单相自动重合闸220KV~500KV，线间距离大，绝大多数故障为单相接地故障。若只跳开故障相，可提高供电可靠性和系统并联运行的稳定性。k(1)=>保护动，跳故障相=>单相重合成功，恢复三相供电。不成功：若允许非全相运行，再次跳故障相不重合；若不允许非全相运行，再次跳三相不重合。k(相间)=>保护动，跳三相=>不重合19/25第18页/共25页1、保护装置、选相元件与重合闸的配合关系≥120/25单相重合闸过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使得本线路或其它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作时予以闭锁或整定动作时限躲开单相重合闸的周期。第19页/共25页2、故障相选相元件要求：（1）选择性：直跳故障相；（2）末端短路时的灵敏性。选相元件：电流选相：电源端、短路电流比较大一侧；低电压选相：小电源侧，单侧电源受电端；阻抗选相：更高的选择性和灵敏性，复杂网络。相电流差突变量选相。在单相接地短路时，反应非故障相电流突变量的继电器不动作；其它故障时，三个继电器都动作。第20页/共25页21/253、动作时限选择故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间；两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性；潜供电流对灭弧的影响。潜供电流第21页/共25页22/254（、1优）点连