安全自动装置之自动重合闸讲解

基本介绍重合闸的基本要求动作时限选择原则重合闸启动方式与继电保护的配合重合闸分类练习与案例分析目录安全自动装置自动重合闸电力系统安全自动装置，是指在电网中发生故障或异常运行时，起控制作用的自动装置，如自动重合闸。作用：防止系统稳定破坏或事故扩大，造成大面积停电，或对重要用户的供电长时间中断什么是自动重合闸？将因故障跳开后的断路器按需要自动重新投入的一种自动装置。为什么使用重合闸装置？电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障一般不到10%。因此,在由继电保护动作切除短路故障之后,电弧将自动熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。自动重合闸值班人员手动跳闸、遥控装置跳闸、手动合闸而合在故障线路上，以及其他规定不允许重合的保护跳闸时，重合闸不动作。断路器由继电保护动作跳闸或其他原因自动跳闸后，自动重合闸应动作，并使断路器重合。自动重合闸的动作次数应符合规定要求，一般采用一次重合闸，重合在永久性故障线路上时，应能与继电保护配合实现前加速和后加速，以加速切除故障点。自动重合闸的基本要求

自动重合闸动作后，应能自动复归，以准备好下一次故障跳闸时的再重合。自动重合闸采用控制开关位置与断路器位置不对应原则来启动重合闸，当断路器处于不正常状态时，应将重合闸闭锁，不应实现重合。自动重合闸装置应具有接收外来闭锁信号的功能。自动重合闸的基本要求

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(1)在断路器跳闸后负荷电动机向故障点反馈电流的时间；故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度所需要的时间。(2)断路器操动机构恢复原状准备好再次动作需要的时间。(3)如果重合闸是利用继电保护跳闸出口启动，其动作时限还应加上断路器的跳闸时间。重合闸动作时限的选择原则

2、双侧电源线路的三相重合闸其时限除满足以上要求外，还应考虑线路两侧继电保护以不同时限切除故障的可能性。从最不利的情况出发，每一侧的重合闸都应该以本侧Ⅰ段先跳闸而对侧Ⅱ段后跳闸来作为考虑整定时间的依据。双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图故障点灭弧和周围介质去游离的时间本侧保护对侧保护三相一次重合闸工作原理图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。控制开关与断路器位置不对应启动:断路器控制开关处于“合闸后”状态，线路故障后，断路器处于跳闸状态，两者不对应启动重合闸。由于某种原因，工作人员误碰断路器操作机构、断路器操作机构失灵、断路器控制回路存在问题、保护装置出口继电器的触点撞击而闭合等，致使断路器“偷跳”，则位置不对应启动重合闸。偷跳：线路没有故障存在。重合闸的启动方式优点：简单可靠，还可以纠正断路器误碰或偷跳，可提高供电可靠性和系统运行的稳定性，在各级电网中具有良好的运行效果，是所有重合闸的基本启动方式缺点：当发生断路器辅助接点接触不良、跳闸位置继电器异常、触点粘连等情况时，位置不对应启动重合闸将失败。保护启动方式：当本保护装置发出单相跳闸命令且检查到该相线路无电流，或本保护装置发出三相跳闸命令且三相线路均无电流时起动重合闸。是通过内部软件实现的。保护启动重合闸，就是用线路保护跳闸出口触点来启动重合闸。用保护起动重合闸方式在断路器偷跳时无法起动重合闸，不能纠正断路器的“偷跳”。双侧电源单回线路：两侧电源是否同步。采用检查同步的自动重合闸。实现：可在线路的一侧采用检查线路无电压，而在另一侧采用检定同步的重合闸。双侧电源重合闸U-U-同步检定继电器；

U＜-无电源检定继电器；

AR-自动重合闸装置检同期、检无压~母线~甲乙电源电源检无压检同期无压条件满足

线路故障时，甲、乙开关跳闸，甲开关检无压，因线路已失压其无压条件满足，甲开关重合，若为瞬时故障，则甲开关重合成功；乙开关检同期，甲开关重合后，当满足同期条件时，乙开关重合。母线~~甲乙电源电源检无压无压条件不满足同期条件满足甲开关发生偷跳时，因甲开关检无压的同时也检同期，同期条件满足则甲开关重合。检同期母线母线~~甲乙电源电源检无压检同期无压条件满足

若甲开关重合于永久性故障，则甲开关后加速跳闸，乙开关同期条件不能满足，乙开关不重合。母线母线同期条件不满足具有同步检定和无电压检定的重合闸一侧投入无电压检定和同步检定(两者并联工作)，而另一侧只投入同步检定。在每一侧都装设同步检定和无电压检定的继电器，利用连片进行切换，使两侧断路器工作的条件接近相同，即两侧断路器切断故障的次数大致相同，避免长期用某一侧断路器切断故障。注意图3采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系

自动重合闸装置与继电保护的配合为了尽可能利用自动重合闸所提供的条件以加速切除故障，继电保护与之配合时，一般采用如下两种方式。自动重合闸前加速保护自动重合闸后加速保护重合闸前加速一般应用于单侧电源辐射形电网中，重合闸仅装在靠近线路的电源一侧。重合闸前加速就是当线路上发生故障时，靠近电源侧的线路保护首先瞬时无选择性地动作跳闸，而后借助重合闸来纠正这种非选择性的动作。当重合于永久性故障时，无选择的保护自动解除，保护按各段线路原有选择性要求动作。重合闸装置前加速优点：能快速切除线路上的瞬时性故障，故障点发展成永久性故障的可能性较小，从而提高重合闸的成功率，能保证发电厂和重要变电站的负荷少受影响。缺点：靠近电源一侧断路器工作条件恶化，切除故障次数与合闸次数多，当重合闸拒动或断路器拒动时，将扩大停电范围；重合于永久性故障时，故障切除的时间较长。重合闸前加速主要用于35kV以下由发电厂或重要变电站引出的不太重要的直配线上。重合闸装置后加速重合闸后加速保护是当线路第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，则在断路器合闸后，再加速保护动作，瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。优点：故障首次切除保证了选择性，不会扩大停电范围，在高压电网中显得特别重要；重合于永久性故障线路，仍能快速、选择性地将故障切除，不受网络结构和负荷条件的限制。缺点：首次故障的切除可能带有时限，每条线路的断路器都带有重合闸，与前加速相比较复杂，适用于35kV以上的电力系统中。单相自动重合闸根据运行经验表明，在220kV～500kV的架空线路上，由于线间距离大，其绝大部分短路故障都是单相接地短路，在这种情况下，如果只断开故障的一相，而未发生故障的两相仍然继续运行，然后再进行单相重合，就能大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。这种单相短路跳开故障单相，经一定时间重合单相，若不成功再跳开三相的重合方式称为单相自动重合闸。

单相自动重合闸单相自动重合闸与保护的配合关系通常继电保护装置只判断故障发生在保护区内、区外，决定是否跳闸，而决定跳三相还是跳单相、跳哪一相，是由重合闸内的故障判别元件和故障选相元件来完成的，最后由重合闸操作箱发出跳、合断路器的命令。优点：双侧电源的联络线在故障时保持系统联系。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。在单相重合闸过程中，非全相运行。单相自动重合闸三相重合闸，是指不论在输配电线路上发生单相短路还是相间短路，继电保护装置均将线路三相断路器同时跳开，然后启动自动重合闸再同时合三相断路器的方式。一般在线路两侧分别为电源与用户，相互联系较强的线路采用三相重合闸。三相自动重合闸优点：使用三相重合闸时，各种保护的出口回路可以直接动作于断路器。缺点：当线路发生单相接地进行三相重合闸时，会比单相重合闸产生较大的操作过电压。在最不利的情况下，可能重合于三相短路故障。三相自动重合闸综合重合闸对有些线路，在采用单相重合闸以后，如果发生各种相间故障时仍然需要切除三相，然后再进行三相重合闸，如重合不成功则再次断开三相而不再进行重合。因此，实际上在实现单相重合闸时，也总是把实现三相重合闸的问题结合在一起考虑，故称为“综合重合闸”。重合闸动作方式综合重合闸装置经过选择能实现下列重合闸方式：三重方式单重方式综重方式停用方式单相故障单跳单合，多相故障三跳不合任何故障三跳三合单相故障单跳单合，多相故障三跳三合重合闸退出哪些原因闭锁重合闸（1）停用重合闸方式时，直接闭锁重合闸；（2）手动跳闸时，直接闭锁重合闸；（3）不经重合闸的保护跳闸时（断路器失灵、母差、远方跳闸），闭锁重合闸；（4）在使用单相重合闸方式时，断路器三跳，用位置继电器触点闭锁重合闸。（5）断路器气压或液压降低到不允许重合闸时，闭锁重合闸。（6）线路保护后加速动作，闭锁重合闸。11.11.3零起升压线路保护完整并可靠投入，联跳其它非零起升压回路开关压板退出，线路重合闸停用。12.10.2220千伏以上线路跳闸，根据调度指令进行处理：无重合闸、重合闸停用或拒动时，应立即强送一次（对于无人值守变电站，可不待现场检查结果）；有重合闸重合不成时，应强送一次。若强送不成功，而电网运行急需，可请示调控机构领导批准后再强送一次。《调规》中涉及到重合闸的规定12.10.4线路故障跳闸后，当开关允许遮断故障次数（220千伏以上分相统计）少于两次时，输变电设备运维人员、厂站运行值班人员应向管辖调度提出要求，停用该开关的重合闸。若开关的故障切除次数已达到规定次数，厂站运行值班人员、输变电设备运维人员应根据规定向相关调控机构提出运行建议。12.18.5.3线路故障跳闸后，投入无压重合闸的开关未重合，当判明线路上确实无电压时，可立即强送一次。13.5.16线路各侧的纵联保护必须同时投、退。联络线两侧不得同时投入检查线路无压重合闸。使用检查线路无压重合闸的一侧同时使用检查同期重合闸。13.5.17220千伏以上两套线路保护均配置重合闸时，两套重合闸按相同方式投入（在任何情况下，两套装置重合闸方式把手位置必须一致），只投一套的合闸出口压板，停用另一套合闸出口压板。13.5.19.2直配线电源侧（充电备用线路充电侧）投三相无压重合闸，受电侧重合闸停用。13.5.20联络线改为直配线（或充电备用线路）时，投单相重合闸的线路，保护及重合闸的方式不变；投三相重合闸的线路，应将其保护及重合闸方式按直配线（或充电备用线路）要求投运。电网方式改变后改变保护，电网方式恢复前恢复保护。1、重合闸启动方式？

重合闸有保护启动或断路器位置不对应启动。重合闸方式有检同期方式、检无压方式和不检方式。2、一侧检同期，一侧检无压。检无压侧应该同时投入检同期。为什么？防止开关偷跳后由于对侧未跳，两侧电压不为0，检无压则无法实现重合闸。练习3、重合闸后加速？重合闸前加速？后加速：线路发生故障时，保护装置有选择地将故障线路切除，与此同时重合闸动作，重合一次，若重合于永久性故障时，保护装置立即以不带时限、无选择地动作再次断开断路器。前加速：当线路上发生故障时,靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作于跳闸,而后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作。练习如图所示，该220kV线路发生B相发生单相永久性故障，此时，由于211开关A