输电线路三相一次自动重合闸双侧电源线路三相自动重合闸
第九章输电线路的自动重合闸

(一)AAR装置的工作原理
电流继电器KA1,KA2和时间继电器 KT1组成线路定时限过流保护,KA3、 KA4组成线路无时限速断保护,保护总 出口继电器是KM1,KAC是AAR的加 速保护动作继电器。它通过与联接片 XB1或XB2相配合,实现前加速保护或 后加速保护。图中SA1为转换开关,用 以投入或解除AAR装置,SA为控制开 关。触点KL来自不允许重合闸的闭锁继 电器,给电容器C放电并使AAR闭锁。
2、线路发生故障时
线路故障,过流保护KA1,KA2常开触点接通KT1线圈→其触点 1KT2延时闭合→断路器跳闸线圈YR→断路器QF跳开后,辅助 触点QF1闭合→KCT得电→KCT触点闭合→起动KT→KT经过约 0.5~1s的延时→KT动合触点闭合→电容器C放电→KM电压线 圈得电→闭合其两个常开触点KM闭合→ KM电流线圈得电,实 现自保持→ KS线圈 KFJ2常闭触点→QF1常闭触点→KO合 闸接触器线圈得电→发出合闸脉冲,断路器QF重合闸。另一 触点接通加速继电器线圈KAC。还有KM的常闭触点断开重合闸 指示灯HL回路,指示灯HL灭。
重合闸成功率=重合闸成功次数/总 合闸次数。 一般在60%-90%之间。
2012年全国220KV以上线路主保护 运行情况统计表
保护类型
纵联 距离 零序 重合闸
动作总次数 7312 6083 2580 4026
正确动作次数 7244 6074 2575 4016
不正确 误动
动作次
数
拒动
2012年正确动 作率(%)
电流 电流 II段 I段
DH-3型重合闸继电器
跳闸位置继电器
DH-3型重合闸继电器
DH-3型重合闸继电器, 它主要由电容器C (4μF)、电阻R4 (3.4MΩ),时间继 电器KT和带有自保持 绕组的中间继电器KM 组成。
技能培训专题 输电线路得三相一次自动重合闸

保护3按t3时限动作(有选择性)故 久障 性是 的永
故障是瞬 时性的
恢复供电
此时保护3的起动电流按照躲开相邻变压器低压侧 (k2点)短路灵敏度满 足要求来整定。
采用前加速的优点:
(1)能够快速地切除瞬时性故障;
(2)可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障,从而提 高重合闸的成功率;
(3)能保证故障后发电厂和重要变电所母线电压在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;
(5
6)
E—两侧发电机电动势,可取1.05Ue;Z∑--系统两侧电动势间总阻抗; δ—两侧电动势角差,最严重取180°;IN—各元件的额定电流;x’’d—次 暂态电抗标么值;x’d—暂态电抗标么值;xd—同步电抗标么值;Uk%-短路电压百分值。
(2)非同期重合闸----当快速重合闸的重合时间不够快, 或者系统的功角摆开比较快,两侧断路器合闸时系统已经 失步,合闸后期待系统自动拉入同步,此时系统中各电力 元件都将受到冲击电流的影响,当冲击电流不超过式(5-2) -式(5-6)规定值时,可采用非同期重合闸方式,否则不允 许采用非同期重合方式。
(3)检查同步的自动重合闸----当必须满足同期条件才能 合闸时,需要使用检同期重合闸。因为实现检同期比较复 杂,根据发电厂送出线或输电断面上的输电线电流间相互 关系,有时采用简单的检测系统是否同步的方法。
• 3 具有同步检定和无电压检定的重合闸 KU1—无电压检定
继电器,当线路无 电压时允许重合闸 重合; KU2—同步检定继 电器,检测母线电 压与线路电压间满 足同期条件时允许 重合闸重合; KRC—自动重合闸 继电器。 发生故障 两侧断路器跳闸 含KU1一侧的重合闸首先重合
(1)无电压检定继电器KU1
电力系统继电保护 ——自动重合闸

2.
3. 4. 5. 6.
三、自动重合闸的分类
分类:
目的:1)保证并列运行系统的稳定性;2)尽快恢复瞬时故障元件的 供电,从而自动恢复整个系统的正常运行。
1.
根据重合闸控制的断路器所接通或断开的电力元件不同:线路重合 闸(10kV及以上,广泛采用)、变压器重合闸(后备保护动作时启 动)和母线重合闸(枢纽变电所);
2.
双侧电源线路三相重合闸的最佳重合时间的概念
最佳重合时刻的条件:最后一次操作完成后,对应最终网络拓扑下 稳定平衡点的系统暂态能量值最小的时刻。
四、自动重合闸与继电保护的配合
1.
两种方式:(1)重合闸前加速保护;(2)重合闸后加速保护 前加速
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。 当任何一条线路上发生故障时,第一次都由线路始端保护瞬时无选 择性动作予以切除,重合闸以后保护第二次动作切除故障是有选择性
武汉理工大学自动化学院
唐金锐
tangjinrui@
自动重合闸
一、自动重合闸的作用及对它的基本要求 二、输电线路的三相一次自动重合闸 三、高压输电线路的单相自动重合闸 四、高压输电线路的综合重合闸简介
自动重合闸的作用及对它的基本要求
一、自动重合闸的作用 二、对自动重合闸的基本要求 三、自动重合闸的分类
二、单相自动重合闸的特点
故障相选择元件:电流选相、低电压选相、阻抗选相、相电流差突变 量选相
动作时限:除应满足三相重合闸时的要求(大于故障点灭弧时间、大 于断路器复归时间)外:
1)选相元件与继电保护以不同时限切除故障; 2)潜供电流对灭弧产生的影响:当故障相线路自两侧切除后,由于非故障相与断 开相之间存在有静电(通过电容)和电磁(通过互感)的联系,因此,虽然短路 电流已被切除,但在故障点的弧光通道中,仍然有电流。
自动重合闸的作用及要求

第六章自动重合闸第一节自动重合闸的作用及要求一、自动重合闸在电力系统中的作用架空线路故障大都是“瞬时性”的故障,在线路被继电保护迅速动作控制断路器断开后,故障点的绝缘水平可自行恢复,故障随即消失。
此时,如果把断开的线路断路器重新合上,就能够恢复正常的供电。
此外,也有“永久性故障”,“永久性故障”在线路被断开之后,它们仍然是存在的,即使合上电源,也不能恢复正常供电。
因此,在电力系统中采用了自动重合闸装置,即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后,能够自动控制断路器重新合上的一种装置。
二、重合闸在电力系统中的作用∙大大提高供电的可靠性,减少线路停电的次数。
∙在高压输电线路上采用重合闸,可以提高电力系统并列运行的稳定性。
∙在架空线路上采用重合闸,可以暂缓架设双回线路,以节约投资。
∙对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸,也能起纠正的作用。
但是,当重合于永久性故障上时,它也将带来一些不利的影响,如:(1)使电力系统又一次受到故障的冲击;(2)由于断路器在很短的时间内,连续切断两次短路电流,而使其工作条件变得更加恶劣。
三、对自动重合闸装置的基本要求∙正常运行时,当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后,自动重合闸装置均应动作。
∙由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时,自动重合闸不应起动。
∙继电保护动作切除故障后,自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。
∙自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。
∙自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作,以便加速故障的切除。
∙在双侧电源的线路上实现重合闸时,重合闸应满足同期合闸条件。
∙当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置闭锁。
第二节单侧电源线路的三相一次自动重合闸三相一次自动重合闸就是在输电线路上发生任何故障,继电保护装置将三相断路器断开时,自动重合闸起动,经0.5~1s的延时,发出重合脉冲,将三相断路器一起合上。
第九章输电线路的自动重合闸

用控制开关手动合闸时 合 闸 后 QF1 接 点 接 通 → V31 截 止 , C3 开 始 充 电 → 经 15~ 25s时间后,C3充满电压。如果线路上存在故障→继 电保护动作跳闸后→ C3两端的充电电压尚不足以使V32截 止→不会发生断路器自动重合。
第三节
双侧电源线路的三相一次重合闸
一、 双侧电源线路重合闸的特点
第四节 自动重合闸与继电保护的配合
一、自动重合闸前加速
当线路发生故障时,继电保护加速电流保护的第III段, 造成无选择性瞬时切除故障,然后重合闸进行一次重合。 若重合于瞬时性故障,则线路就恢复了供电。若重合于永 久性故障,则保护带时限有选择性地切除故障。
一、自动重合闸前加速
系统的每条线路都装设过电流保护,1QF处装设自动 重合闸装置,变电站B和C没有装自动重合闸装置。
二、单侧电源线路晶体管型三相一次自动重合闸的工作原理
当线路正常运行时 断路器在合闸位置,QF1接点接通,三极管V31截止, 电容器C3两端经R5和R6充满至电源电压,1点电位为+E, 2点电位为0V,充满此电压所需的时间为15~ 25s。由于2 点电位为0V,因此,稳压管V22(其击穿电压选为10V) 截止,V32由R7供给基流而导通,V32的导通使V33截止, 因此信号继电器KS和重合闸执行继电器1KM均不动作。
由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时,自 动重合闸不应起动。
继电保护动作切除故障后,自动重合闸装置应尽快发出重 合闸脉冲。 自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。 自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速 继电保护的动作 ,以便加速故障的切除 。 在双侧电源的线路上实现重合闸时,重合闸应满足同期合 闸条件。 当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时,应将自 动重合闸装置闭锁。
输电线路的自动重合闸

综合重合闸。综合单相重合闸和三相重合闸两种方式,单相接地故障时,单 相重合闸;相间短路时,三相重合闸
第二节 三相自动重合闸
一、单电源线路三相一次重合闸
top top max tt tre trel tn
top max:远故障侧保护动作时间最大值
第二节 三相自动重合闸
二、双侧电源线路三相一次重合闸
1、特殊问题:(2)同期问题
在某些情况下,当线路断路器断开之后,线路两侧电源之 间的电势角会摆开,有可能失去同步
这时,后合闸一侧的断路器在进行重合时,应考Байду номын сангаас采用什 么方式进行自动重合闸的问题
规程规定,在1kV及以上电压的架空线路或电缆与架空线的混合线路 上,只要装有断路器,一般都应装设自动重合闸装置
但是,采用自动重合闸装置后,如果遇上永久性故障,重合闸后,系 统将会再次受到短路电流的冲击,此时,保护应将断路器再次断开
因此,装设自动重合闸后,断路器将在短时间内连续两次切除故障电 流,恶化了断路器的工作条件
运行资料统计表明,输电线路自动重合闸的动作成功率相 当高,约在60%~90%之间
因此,自动重合闸在输、配电线路中,尤其是高压输电线 路上,得到了极其广泛的应用
第一节 概述
一、自动重合闸的作用
线路上发生暂时性故障时,迅速恢复供电,从而提高供电的可靠性 有双侧电源的高压输电线路,提高系统并列运行的稳定性 纠正由于断路器机构不良,或继电保护误动作引起的误跳闸
top tt tre trel tn
tt :断路器固有跳闸时间,用不对应启动时,取0 tre :消弧及去游离时间 trel :裕度时间 tn :断路器合闸时间
自动重合闸的作用及要求

设置自动重合闸装置好处
✓大大提高供电的可靠性,减少线路停电的次数。 ✓在高压输电线路上采用重合闸,可以提高电力系统并列运行的稳 定性。 ✓在架空线路上采用重合闸,可以暂缓架设双回线路,以节约投资。 ✓对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸, 也能起纠正的作用。
自动重合闸不利的影响
(1)使电力系统又一次受到故障的冲击; (2)由于断路器在很短的时间内,连续切断两次短路电 流,而使其工作条件变得更加恶劣。
非同步合闸的问题。 二、两侧电源线路上的主要合闸方式: (1)快速自动重合方ห้องสมุดไป่ตู้: (2)非同期重合闸方式:
(3)检查双回线另一回线电流的重合闸方式. (4)自动解列重合闸方式
(5)具有同步检定和无压检定的重合闸。
在两侧的断路器上,除装有单侧电源线路的ZCH自动重合闸装 置外,在一侧装有低电压继电器,用以检查线路上有无电压 (检无压侧),在另一侧装有同步检定继电器,进行同步检 定(检同步侧)。
,若成功,恢复正常供电;若不成功,按选择性动作。 • 主要用于35KV以下的网络。
2 、重合闸后加速保护(简称“后加速”) 每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。 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。 应用于35KV以上的网络中。
第四节 单相自动 重合闸与综合自动 重合闸
生相间故障时,采用三相重合闸方式。单相重合闸和三相 重合闸综合在一起,成为综合重合闸。
• 下图所示单电源网络,已知:在1QF断路器上采用了重合闸前加 速保护动作的接线,它利用电流速断保护重合闸前的非选择性动 作,此电流速断保护的动作时间为0.1s,A、B、C三变电所保护 的动作时间分别为1.5s、1.0s、0.5s;所有断路器的重合闸时间均 为0.35s,跳闸时间为0.07s;自动重合闸的整定时间为0.8s。请简 单分析当K点瞬时性故障,故障发生后经过多长时间能恢复正常 供电?
电力系统继自动重合闸基础知识讲解

对自动重合闸的基本要求
3. 动作的次数应符合预先的规定 不允许自动重合闸装置任意多次重合,其动作的次数 应符合预先的规定。如一次重合闸就只能重合一次。 当重合于永久性故障而断路器再次跳闸后,就不应再 重合。 4. 动作后应能自动复归 自动重合闸装置成功动作一次后应能自动复归,为下 一次动作做好准备。
. 发生此类故障时,继电保护若能迅速使断路器跳开电 源,故障点的电弧即可熄灭,绝缘强度重新恢复,原 来引起故障的树枝、鸟类等也被电弧烧掉而消失。
. 这时若重新合上断路器,往往能恢复供电。因此常称 这类故障为暂时性故障。
3
自动重合闸的作用
. 对于暂时性故障,自动重合闸能恢复供电,从而可 减少停电时间,提高供电的可靠性。
. 对于永久性故障,除考虑上述时间外,还要考虑重 合到永久故障后断路器内部的油压、气压的恢复以 及绝缘介质绝缘强度的恢复等,保证断路器能够再 次切断短路电流。
. 按以上原则确定的最小时间称为最小合闸时间,实 际使用的重合闸时间必须大于这个时间,根据重合 闸在系统中的主要作用计算确定。
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单侧电源线路的三相重合闸
4
自动重合闸的作用
. 在输电线路上采用自动重合闸概括起来有以下几方 面的作用: (1) 在输电线路发生暂时性故障时,能迅速恢复供 电,从而能提高供电的可靠性。 (2) 对于双侧电源的输电线路,可以提高系统并列运 行的稳定性。 (3) 在电网的设计与建设过程中,有些情况下由于考 虑重合闸的作用,可以暂缓架设双回线路,以节约 投资。 (4) 可以纠正由于断路器本身机构的问题或继电保护 误动作引起的误跳闸。
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具有同步检定和无电压检定的重合闸
. 在使用检查线路无电压方式的重合闸一侧,当其断 路器在正常运行情况下,由于某种原因 (如误碰跳闸 机构、保护误动等)而跳闸时,由于对侧并未动作, 因此,线路上有电压,因而就不能实现重合,这是 一个很大的缺陷。
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3、后加速延时解除时间值
后加速延时解除时间值是指从合闸命令发出,其 间加速持续的时间,加速持续的时间应保证当重 合于永久性故障上时,被加速的保护来得及动作 切除故障。
tactp toff
4、微机保护有关定值整定的说明
微机保护中有两种定值,一种是开关型定值,一 种是数值型定值,它们都被存储在电擦除的存储 器(EEPROM)中,供程序在执行过程中检查、 调用。
开关型定值常以二进制的形式被存储在存储器的 一个或多个字节中,开关型定值又称为控制字, 它们中每一位二进制数或每几位二进制数的组合, 用于控制某保护或其它功能的投入、退出。
第三节 双侧电源线路的三相自动重合闸
双电源线路是指两个或两个以上电源间的联络 线。
1、故障点的断电时间问题。
因为当双侧电源线路发生故障时,线路两侧的继 电保护可能以不同的时限跳开两侧的断路器,这 种情况下只有两侧的断路器都跳开后,故障点才 完全断电,所以为使重合闸成功,应保证在线路 两侧断路器均已跳闸,故障点电弧熄灭且绝缘强 度已恢复的条件下才能进行重合。
一、三相快速自动重合闸
所谓三相快速自动重合闸,就是当线路发生故障 时,继电保护快速动作使线路两侧断路器跳闸, 并紧接着进行重合。从两侧断路器跳闸到重合的 时间约为0.5~0.6s,在这样短的时间内,两侧电 源电势的相角来不及拉开到危及到电力系统稳定 的程度就进行重合,所以系统不会失去同步。
在输电线路上采用三相快速自动重合闸应具备下 列条件。 1、线路两侧都装设有能瞬时切除全线故障的继电 保护保护装置。 2、线路两侧都装有可以进行快速动作的断路器。 3、由于三相快速重合闸方式不检定同期,所以在 应用这种重合方式时须校验线路两侧断路器在进 行重合瞬间所产生的冲击电流,要求通过设备的 冲击电流周期分量不得超过允许的规定值。
六、重合闸装置参数整定
1、重合闸动作时限值的整定
(1)断路器跳闸后,故障点的电弧熄灭以及周围介质绝 缘强度的恢复需要一定的时间,另外,绝缘强度恢复时还 必须考虑到负荷电动机向故障点反馈电流时使得绝缘强度 恢复变慢的因素,必须在这个时间以后进行重合才能成功。
(2)重合闸动作时,继电保护一定要返回,同时断路器 操动机构恢复到正常状态,准备好再次动作。重合闸必须 在这个时间以后才能进行重合。
b、对单电源环状网络线路和平行线路以及双 电源的线路
图3-3 重合闸动作时限与断电时间关系图 (a)环状网络线路; (b)时间关系图
2、重合闸复归时间的整定
重合闸复归时间就是从一次重合结束到下一次 允许重合之间所需的最短间隔时间。
(1)保证当重合到永久性故障,由最长时限段 的保护(后备保护)再次切除故障时,断路器不 会再次重合。
如果控制开关在合位,它们的位置不对应, 不对应条件满足,程序开始检测重合闸是否准 备就绪。
四、重合闸的计时
如果是线路发生瞬时性故障引起的跳闸或是断路 器误跳闸,重合闸启动,重合成功,重合闸“充 电”计数器清零并重新开始计时,经20s后计时 结束,准备下一次动作。
如果是线路永久性故障引起的跳闸,则重合后断 路器会被线路保护再次跳开,程序将循环执行。 当程序开始检测重合闸是否准备就绪时,由于重 合闸“充电”计数器的计时未满20s,程序将 “充电”计数器清零,并禁止重合。
三、重合闸的启动方式
1)控制开关与断路器位置不对应启动方式
断路器控制开关处合闸位置,断路器处跳闸状 态,两者位置不对应启动重合闸。
位置不对应启动重合闸可以纠正各种原因引起的 断路器“偷跳”,但是,当发生断路器辅助触点 接触不良、跳闸位置继电器异常以及触点粘牢等 情况时,就无法准确的判断断路器的位置,此时, 位置不对应启动重合闸失效。
五、自动重合闸的闭锁
1)手动跳闸或手动合闸于故障线路时,重合闸不应动作。 2)按频率自动减负荷动作跳闸、低电压保护动作跳闸、过 负荷保护动作跳闸、母线保护动作跳闸时,重合闸不允许 动作。 3)当选择检无压或检同步工作时,检测到母线TV、线路 侧TV二次回路断线失压时,重合闸不允许动作。 4)检线路无压或检同步不成功时,重合闸不允许动作。 5)断路器操作机构的气压或液压降低到不允许合闸的程度 ,或断路器弹簧操动机构的弹簧未储能时,重合闸不允许 动作。 6)断路器控制回路发生断线时,闭锁重合闸。 7)重合闸停用时,当断路器跳闸,不允许重合。 8)重合闸发出重合脉冲的同时,闭锁重合闸。
考虑到最严重情况下,断路器辅助触点可 能先于主触头切换,提前的时间为断路器的合闸 时间。
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(2)保证断路器切断能力的恢复。
第一次重合成功后,线路又发生了新的故障,将会 进行新一轮的跳闸-重合闸的循环。从第一次重合 到第二次重合应由一定的时间间隔,以便保证断路 器切断能力的恢复,即当重合闸动作成功后,复归 时间应大于断路器恢复到再次动作所需的时间。
第二节 输电线路三 相一次自动重合闸
第二节 输电线路三相一次自动重合闸
二、重合闸充电(重合闸的准备动作状态)
为满足断路器的切断能力,重合闸充电时 间取15~25s。
重合闸的充电条件应是:
1、线路正常运行,保护装置未起动。 2、在重合闸未起动情况下,断路器处合闸状态,控制开关处 合闸状态。 3、在重合闸未起动情况下,断路器正常状态下的气压或油压 正常。这说明断路器可以进行跳合闸。 4、没有闭锁重合闸的输入信号。 5、在重合闸未起动情况下,没有TV断线失压信号。
2)保护启动方式
用线路保护跳闸出口触点来启动重合闸。
保护启动重合闸可纠正继电保护误动作引起的误 跳闸。但是,不能纠正断路器的“偷跳”。
3)重合闸启动的实现
当微机保护测控装置检测到断路器跳闸时, 先判断是否符合不对应启动条件。
如果控制开关在分位不满足不对应条件, 程序将“充电”计数器计时清零,并退出运行。
2、同步问题
当线路发生故障,两侧断路器跳闸后,线路两 侧电源之间电势夹角摆开,甚至有可能失去同步。 因此,后重合侧的断路器在重合时,应考虑是否允 许非同步合闸和进行同步检定的问题。
在我国电力系统中,双电源电路上的三相自动 重合闸常采用的有三相快速自动重合闸、非同期自 动重合闸、无电压检定和同步检定的重合闸、解列 重合闸和自同步重合闸等。