自动装置-自动重合闸装置（继电保护运行检修课件）

自动合闸装置自动重合闸基本知识第一章三相重合闸第二章单相重合闸、综合重合闸第三章备自投装置第四章综合重合闸高压输电线路的单相重合闸单相重合闸、综合重合闸6.1.3单相重合闸、综合重合闸高压输电线路的单相重合闸高压输电线路的单相重合闸以上讨论的重合闸都是三相式的，即无论跳闸还是合闸都是对三相一起操作。运行经验表明，220～500kV系统发生的故障，90%以上均为单相接地短路。单相跳开、两相运行情况下，单相重合闸将大大有利于提高系统并列运行的稳定性。单相重合闸：单相故障跳单相，经一定时间重合单相，重合不成功再跳开三相。单相重合闸、综合重合闸高压输电线路的单相重合闸M端子、N端子的区别及设置的必要性故障发生后工作过程：

2、单相重合闸的特点（1）对故障选相元件的基本要求①选相准确，与保护配合后只跳开发生故障的一相；②在故障相末端发生接地短路时，该相选相元件应保证足够的灵敏度。（2）常用的选相元件电流选相元件；低电压选相元件；阻抗选相元件、工频变化量选相元件。保护装置动作选相元件动作经与门进行单相跳闸并启动重合闸合闸回路进行单相跳闸和单相重合单相故障相间故障时跳开三相进行三相重合或不进行重合单相重合闸、综合重合闸高压输电线路的单相重合闸3、单相重合闸动作时限的选择除应满足三相重合闸提出的要求外，还应考虑下列问题：（1）两侧选相元件与继电保护配合以不同时限切除故障的可能性。（2）潜供电流的影响。指当故障相线路自两侧切除后，由于非故障相与断开相之间存在静电（通过电容）和电磁（通过电感）的联系，虽然短路电流已被切断，但在故障点的弧光通道中仍有电流流通。潜供电流的存在将使故障点的熄弧受到严重影响；潜供电流的持续时间与故障电流、故障切除时间等许多因素有关；一般以实测来确定故障点熄弧时间，从而整定单相重合闸的动作时间。单相重合闸、综合重合闸高压输电线路的单相重合闸单相重合闸、综合重合闸高压输电线路的单相重合闸4、单相重合闸的优缺点（1）优点能在绝大多数故障情况下保证对用户的供电连续性，提高了供电的可靠性；可以提高双侧电源系统并列运行的可靠性。对于联系比较薄弱的系统，较之三相重合闸，能避免两系统的解列。（2）缺点需要有按相操作的断路器；需要专门的选相元件与继电器保护相配合。保护的接线、整定计算和调试工作相对复杂。在220～500KV的线路上，单相重合闸得到了广泛应用。单相重合闸、综合重合闸综合重合闸将单相重合闸与三相重合闸结合在一起实现的重合闸，称为综合重合闸。综合重合闸应考虑的基本原则：（1）单相接地短路时跳开单相，然后进行单相重合；如重合不成功则跳开三相而不再进行重合。（2）各种相间短路时跳开三相，然后进行三相重合；如重合不成功，仍跳开三相，而不再进行重合。（3）当选相元件拒绝动作时，应能跳开三相并进行三相重合。（4）无论单相或三相重合闸，在重合不成功之后，均应考虑加速切除三相，即实现重合闸后加速。自动合闸装置自动重合闸基本知识第一章三相重合闸第二章单相重合闸、综合重合闸第三章备自投装置第四章双侧电源线路的自动重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸三相重合闸重合闸动作时限的选择原则01三相重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸1、工作原理不论线路发生什么类型故障，继电保护装置动作跳开三相断路器；自动重合闸装置起动，经0.5～1.5s延时，发重合脉冲；重合三相断路器。若故障是瞬时性的，因故障已经消失，重合成功；若故障是永久性的，因故障依然存在，重合不成功，保护再次跳开三相断路器，不再重合。三相一次重合闸工作原理框图三相重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸2、三相一次重合闸的特点不需要考虑电源间的同步问题；不需要判别故障类型；实现简单。3、AAR与继电保护的配合（1）自动重合闸前加速当被保护线路发生短路时，继电保护在AAR动作之前，先不按规定时限动作，断路器跳闸，瞬时地将故障切除，然后重合闸，如果重合闸不成功，继电保护再按规定时限动作。“前加速”特点：故障后，保护第一次动作切除故障是无选择性的；重合闸以后，保护第二次动作切出故障是有选择性的。三相重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸K1点短路保护3瞬时跳闸（无选择性）保护3进行重合恢复供电若是瞬时故障保护按阶梯时限动作切除故障若是永久性故障三相重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸采用前加速的优点：能快速切除瞬时性故障；可能使瞬时性故障无法发展成永久性故障，提高了重合闸的成功率；能保证发电厂和重要变电所的母线电压在0.6~0.7倍额定电压以上，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。采用前加速的缺点：断路器工作条件恶劣，动作次数较多；重合于永久性故障时，故障切除时间可能较长；如果重合闸装置或断路器QF3拒绝合闸，则将扩大停电范围。前加速保护主要用于35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便快速切除故障，保证母线电压。三相重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸（2）自动重合闸后加速当被保护线路发生短路时，继电保护在AAR动作之前，按规定时限动作，断路器跳闸，然后重合闸，重合闸之后，如果故障仍旧存在，继电保护不按规定时限动作，瞬时地将故障切除。后加速的优点：第一次是有选择性的切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正（即前加速）；保证了永久性故障的瞬时切除，并仍然是具有选择性的；和前加速相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制。后加速的缺点：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；第一次切除故障可能带有延时。后加速保护广泛用于35kV以上的系统及对重要负荷供电的送电线路上。双侧电源线路的自动重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸三相重合闸重合闸动作时限的选择原则01三相重合闸双侧电源线路的自动重合闸1、双侧电源线路重合闸的特点在双侧电源线路实现自动重合闸时，除满足单侧电源各项要求以外，还应满足以下两点要求：（1）同期问题重合时两侧电源是否同步的问题以及是否允许非同步合闸的问题。（2）时间的配合考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，两侧的AAR必须保证在两侧的断路器都跳闸以后才能重合。2、双侧电源线路重合闸的主要方式（1）快速自动重合方式当线路上发生故障时，继电保护快速动作后，经0.5～0.6s后进行进行自动重合，其特点是快速。三相重合闸双侧电源线路的自动重合闸使用快速自动重合闸应满足以下要求：线路两侧都装有可以进行快速重合的断路器，如快速气体断路器。线路两侧都装有全线速动的保护，如纵联保护。重合瞬间输电线路中出现的冲击电流对电力设备、电力系统的冲击均在允许范围内。（2）非同期重合闸方式就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止保护误动）。（3）检同期的自动重合闸方式当必须满足同期条件才能合闸时，使用检同期重合闸。三相重合闸双侧电源线路的自动重合闸具有同步检定和无压检定的重合闸ZCHZCHU<U<U-UU-U同步无压无压同步++++MN三相重合闸双侧电源线路的自动重合闸在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的AAR外，在一侧（M侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧），在另一侧（N侧）装有同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧）。在使用同步检定的一侧，绝对不允许同时投入无压检定继电器。①工作原理当线路短路时，两侧断路器断开，线路失去电压，M侧低电压继电器动作，经AAR重合。重合成功，N侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合，恢复正常供电；重合不成功，保护再次动作，跳开M侧断路器不再重合，N侧不重合。三相重合闸双侧电源线路的自动重合闸②同步检定继电器工作原理电磁式：两个电压线圈接入同名相的电压和——产生的磁通方向相反——为磁通，反应是两电压产生的磁通之差——即两电压之差。三相重合闸双侧电源线路的自动重合闸当δ=0°时，ΔU=0，Φ∑=0。继电器不动，常闭接点闭合，启动重合闸。δ↑，Φ∑↑。继电器动作，常闭触点打开，将重合闸闭锁，使之不能动作。一般当δ≤20°时，同步检定继电器常闭触点闭合，起动重合闸继电器，经0.5～1S后发出合闸脉冲。δ当UM=UN时，双侧电源线路的自动重合闸单侧电源线路的三相一次重合闸三相重合闸重合闸动作时限的选择原则01三相重合闸重合闸动作时限的选择原则1、单侧电源线路的三相重合闸原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：故障点电弧熄灭、绝缘恢复；断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发生断路器爆炸，如果采用保护装置起动方式，还应加上断路器跳闸时间。根据运行经验，采用1s左右。2、双侧电源线路的三相重合闸除单侧电源线路的三相重合闸时间配合的要求外，还须考虑时间配合，按最不利情况考虑：本侧先跳，对侧后跳。三相重合闸重合闸动作时限的选择原则0保护1跳闸保护2跳闸重合故障点灭弧和周围介质去游离的时间本侧先跳：自动合闸装置自动重合闸基本知识第一章三相重合闸第二章单相重合闸、综合重合闸第三章备自投装置第四章自动重合闸的优、缺点自动重合闸的作用和要求自动重合闸基本知识对自动齿重合闸装置的基本要求6.1.1自动重合闸基本知识自动重合闸的作用和要求1、定义瞬时性故障：发生故障后，线路被继电保护迅速断开，电弧即自行熄灭，引起故障的外界物体（如：树枝、鸟类）因被电弧烧毁而消失。永久性故障：由线路倒塌、断线、绝缘子击穿或损坏而引起的故障，在线路被继电保护断开后依然存在。运行经验表明，架空线路的故障主要是瞬时性故障。此时，继电保护迅速断开后，电弧即行熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复。如果把断路器再合上，就能够恢复正常的供电。自动重合闸装置（AAR）：就是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。对于瞬时性故障，可以合闸成功，线路恢复正常供电；对于永久性故障，重合不成功，线路不能恢复正常供电。自动重合闸基本知识自动重合闸的优、缺点（1）自动重合闸的优点对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性；对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量；可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸；在电网的设计与建设过程中，有些情况下考虑重合闸，可以暂缓架设双回路线路节约投资。因此，1kV及以上的架空线或电缆与架空线路的混合线路中有断路器时，应设自动重合闸。（2）自动重合闸的缺点当自动重合闸装置合闸于永久性故障时，断路器跳闸后故障依然存在，即使再合上电源，断路器也会再次跳闸。因此，对电力系统的运行造成一定的不利影响：使电力系统又一次受到故障的冲击；因为短时间内连续切断两次短路电流，使断路器的工作条件变得更加严重。自动重合闸基本知识对自动齿重合闸装置的基本要求用控制开关（SA）操作或遥控分闸断路器后，不应进行重合闸；用SA操作合闸断路器，保护随即动作跳闸时，不应进行重合闸；除了上述两种情况外，当断路器由于继电保护动作或其他原因而跳闸后，自动重合闸装置都应该动作，使断路器重新合闸；一般应优先采用由SA位置与断路器实际位置不对应，即SA在合后位置而断路器实际上在断开位置，作为启动自动重合闸的条件；重合闸次数应符合规定；自动重合闸装置的动作时限应尽可能短，以缩短停电时间。但也不能太短，以提高重合成功率和设备工作可靠