自动重合闸讲课课件.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,自动重合闸,主要内容,一、,自动重合闸的作用及基本要求,二、,输电线的三相一次重合闸,三、高压输电线的单相重合闸,3,四、,高压输电线的综合重合闸,4,一、,自动重合闸的作用及基本要求,1.1,自动重合闸的产生背景及作用,（,Background,and Function),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。,自动重合闸装置：当断路器跳闸后能将断路器自动合闸的装置。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。,一、,自动重合闸的作用及基本要求,大大提高供电的可靠性；,提高系统并列运行的可靠性,从而提高传送容量；,对断路器本身引起的误跳闸，也能起纠正作用。,系统中采用自动重合闸的优缺点：,优点,使电力系统再一次遭受故障的冲击，降低了超高压系统并列运行的可靠性；,由于在很短时间内连续切除两次短路电流，使断路器的工作条件更加恶劣。,缺点,一、自动重合闸的作用及基本要求,1.2,对自动重合闸的基本要求,(Basic requirements),对,1KV,及以上的架空线路或混架线路，当有断路器时，都应装设重合闸。,在手动跳闸、手动合闸到故障时，自动重合闸不应动作；,当断路器由继电保护或其他原因跳闸后，自动重合闸均应动作；,自动重合闸动作的次数应符合预先的规定；,自动重合闸动作后一般应自动复归，准备好下次动作；,自动重合闸的重合时间应能整定，以便能更好地与继电保护配合，加速故障的切除；,双侧电源线路上实现重合闸，应考虑两侧电源间同步的问题。,一、自动重合闸的作用及基本要求,1.3,自动重合闸的分类,(Classification),根据重合闸控制断路器接通断开的电力元件不同，可分为,线路重合闸、变压器重合闸、母线重合闸；,根据重合闸连续合闸次数的不同，可分为,多次重合闸和一次重合闸；,根据重合闸控制断路器相数的不同，可分为,单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸。,对单电源线路，一般采用三相重合闸；,发生单相故障时，若三相重合闸不能满足稳定要求，应选用单相重合闸或综合重合闸。,二、输电线的三相一次重合闸,主要内容,单侧电源线路的三相一次重合闸,双侧电源线路的检同期三相一次重合闸,重合闸时限的整定,重合闸与继电保护的配合,2.1,单侧电源线路的三相一次重合闸,三相一次重合闸过程：,不论线路发生什么类型故障，三相断路器都跳开，经预定延时（一般为,0.5-1.5s,）发出重合脉冲，将三相断路器一起合上。,若为瞬时性故障，因故障已经消失，重合成功；,若为永久性故障，因故障依然存在，重合不成功，保护动作再 次跳开断路器。,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。,2.1,单侧电源线路的三相一次重合闸,三相一次重合闸工作原理框图,:,2.2,双侧电源线路的检同期三相一次重合闸,1.,双侧电源送电线路重合闸的特点,当线路发生故障跳闸后，需要考虑两侧电源是否同步，以及是否允许非同步合闸的问题。,当线路上发生故障时，两侧的保护可能以不同的时限动作于跳闸，如一侧为第,段动作，另一侧为第,段动作。为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，以使重合闸可能成功，线路两侧的重合闸必须保证在两侧的断路器都跳闸后再进行重合。,2.2,双侧电源线路的检同期三相一次重合闸,2.,双侧电源送电线路重合闸的主要方式,快速自动重合闸,。保护断开两侧断路器后，,0.50.6s,后进行重合。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。,非同期重合闸,。,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）。,检同期的自动重合闸,。当必须满足同期条件才能合闸时，使用检同期重合闸。,2.2,双侧电源线路的检同期三相一次重合闸,3.,具有检无压和检同期的重合闸,图,5.3,具有同期和无压检查的重合闸接线示意图,KU2,同步检定继电器；,KU1,无电压检定继电器；,KRC,重合闸继电器；,发生瞬时性故障,两侧断路器跳闸,含,KU1,的一侧重合闸先重合,含,KU1,一侧重合成功,另一侧检同步,投入断路器,线路恢复正常工作,另一侧无压，,KU2,不动作，该重合闸不启动,2.2,双侧电源线路的检同期三相一次重合闸,具有检无压和检同期重合闸的改进,在使用检查线路无电压方式重合闸的一侧，当该侧断路器在正常运行下由于某种原因（如误碰跳闸开关，保护误动作等）而跳闸时，由于对侧并未动作，线路上有电压，因而不能实现重合，这是一个很大缺陷。为解决这一问题，通常在检定无电压的一侧也同时接入同步继电器，两者经,“,或,”,门并联工作，如下图所示。,一侧采用投入无电压检定和同步检定（两者并联工作），另一侧只投入同步检定。两侧的投入方式可以利用其中的压板定期轮换。这样可使两侧断路器切断故障次数大体相同,2.3,重合闸时限的整定原则,1.,单侧电源线路三相重合闸时间整定,重合闸的最小时间按以下条件确定：,（,1,）故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度需要的时间；,（,2,）断路器动作跳闸熄弧后，其触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油、气所需时间；同时其操作机构恢复原状准备好再次动作需要的时间；,（,3,）,如果重合闸利用继电保护跳闸出口信号进行启动，动作时限应再加上断路器的跳闸时间。,根据我国运行经验，重合闸最小时间为,0.30.4S,2.3,重合闸时限的整定原则,2.,双侧电源线路三相重合闸的时间整定,其最小重合闸时间除满足,1,中原则外，还应从最不利情况出发，每一侧重合闸都应以本侧先跳闸，对侧后跳闸，作为考虑整定时间的依据,。,图,5.7,双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图,t,pr.1,-,本侧保护的动作时间；,t,QF1,-,本侧断路器跳闸时间；,t,pr.2,-,对侧保护的动作时间；,t,QF2,-,对侧断路器跳闸时间；,t,U,-,故障点灭弧和周围介质去游离的时间。,先跳闸侧重合闸装置的动作时限整定为：,t,ARD,=,t,pr.2,+,t,QF2,-,t,pr.1,-,t,QF1,+,t,u,2.4,自动重合闸与继电保护的配合,（,1,）重合闸前加速保护,“,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。,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,采用前加速的优点：,（,1,）能快速切除瞬时性故障；,（,2,）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；,（,3,）能保证发电厂和重要变电所的母线电压在,0.60.7,倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；,（,4,）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：,（,1,）断路器工作条件恶劣，动作次数较多；,（,2,）重合于永久性故障时，故障切除时间可能较长；,（,3,）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。,2.4,自动重合闸与继电保护的配合,2.4,自动重合闸与继电保护的配合,（,2,）重合闸后加速保护,后加速保护就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，则加速保护动作，瞬时切除故障，而与保护第一次动作是否带时限无关。,重合闸后加速过电流保护的原理接线图,KA-,过流继电器常开触点；,KS-,时间继电器线圈；,KS1-,瞬时常开触点；,KS2-,延时闭合触点；,KCO-,出口继电器；,XB-,压板；,KCP-,重合闸启动触点。,故障发生,KS2,触点闭合,经整定时限,启动,KCO,而跳闸,经一定时间,启动重合闸,KCP,触点闭合,1s,永久性故障,再次跳闸,KA,再次动作,KS1,、,XB,、,KCP,串联立即启动,KCO,启动,KS,KA,动作,2.4,自动重合闸与继电保护的配合,后加速的优点,：,（,1,）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）；,（,2,）保证了永久性故障的瞬时切除，并仍然是具有选择性的；,（,3,）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,：,（,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；,（,2,）第一次切除故障可能带有延时。,“后加速”的配合方式广泛用于,35kv,以上的系统及对重要负荷供电的送电线路上。,三、高压输电线路的单相重合闸,问题的提出：,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。,3.1,单相自动重合闸与保护的配合关系,M,端子、,N,端子的区别及设置的必要性,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,故障发生后工作过程：,3.2,单相重合闸的特点,1.,对故障选相元件的基本要求,选相准确，与保护配合后只跳开发生故障的一相；,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。,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。,3.2,单相重合闸的特点,2.,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。,3.2,单相重合闸的特点,3,对单相重合闸的评价,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。,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,220500KV,的线路上，单相重合闸得到了广泛的应用。,优点,：,缺点,：,四、,高压输电线路的综合重合闸简介,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。,本章结束，谢谢大家！,