重合闸功能及其与继电保护的配合
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5.自动重合闸

鉴于单母线或双母线的变电所在母线故障时会造成全停或部分停电的严 重后果,有必要在枢纽变电所装设母线重合闸。根据系统的运行条件, 事先安排哪些元件重合、哪些元件不重合、哪些元件在符合一定条件时 才重合;如果母线上的线路及变压器都装有三相重合闸,使用母线重合 闸不需要增加设备与回路,只是在母线保护动作时不去闭锁那些预计重 合的线路和变压器,实现比较简单。
重合闸时间:
• 起动元件发出起动指令后,时间元件开始记时,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,它是可以整定的, 选择的原则见后述。
一次合闸脉冲:
• 当延时时间到后,它马上发出一个可以合闸脉冲命令,并且开始记时,准 备重合闸的整组复归,复归时间一般为15-25秒。在这个时间内,即使再 有重合闸时间元件发出的命令,它也不再发出可以合闸的第二个命令。此 元件的作用是保证在一次跳闸后有足够的时间合上(对瞬时故障)和再次 跳开(对永久故障)断路器,而不会出现多次重合。
对于重合闸的经济效益,可用无重合闸时,因停电 而造成的国民经济损失来衡量。
重合闸的不足之处
当重合于永久性故障上时的不利影响:
• 使电力系统再一次受到故障的冲击,对超高压 系统还可能降低并列运行的稳定性; • 使断路器的工作条件变得更加恶劣,因为它要 在很短的时间内,连续切断两次短路电流。油 断路器在采用重合闸以后,遮断容量将有不同 程度的降低。
根据重合闸控制断路器相数的不同,
• 单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、分相重合闸。
重合闸的分类
目前在10kv及以上的架空线路和电缆与架空线的混合线路上,广泛采用 重合闸装置,只有在个别由于系统条件的限制,不能使用重合闸。例如:
自动重合闸与继电保护的配合 输电线路的综合自动重合闸

BC
+
+
+
CA
+
+
+
三相短路
ABC
+
+
+
2、应考虑潜供电流对单相重合闸的影响
图3-9 C相单相接地时,潜供电流的示意图
当发生单相接地故障时,故障相自两侧断开后, 这时,短路电流虽然已被切断,但在故障点的弧 光通道中,仍然以下三种电流(潜供电流):
3、应考虑非全相运行对继电保护的影响
采用综合重合闸后,要求在单相接地短路时只跳开 故障相的断路器,这样重合闸周期内出现了只有两相 运行的非全相运行状态,使线路处于不对称的运行状 态,此时会出现负序和零序分量的电流和电压,这就 可能引起本线路保护以及系统中的其他保护误动作。
第四节 自动重合闸 与继电保护的配合
第四节 自动重合闸与继电保护的配合
1、重合闸前加速保护
重合闸前加速保护,又称“前加速”。一般用于 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。
当线路上发生故障时,靠近电源侧的线路保护首先 瞬时无选择性动作跳闸,而后借助ARC来纠正这种 非选择性动作。当重合于永久性故障上时,无选择 性的保护自动解除,保护按各段线路原有选择性要 求动作。
采用重合闸前加速保护的缺点是: 1)靠近电源一侧断路器切除故障次数与合闸次数多,工作 条件恶化。一旦此断路器因故障拒动,则使停电范围扩大。 2)当ARC拒动或QF1拒合时,将扩大停电范围,甚至在最 末一级线路上的故障,也能造成除A母线用户外其他所有用 户的停电。 3)当重合于永久性故障上时,无选择性的保护自动解除, 保护按各段线路原有选择性要求动作,会造成故障切除的时 间可能较长。 4)当线路上发生故障时,靠近电源侧的线路保护首先瞬时 无选择性动作跳闸,此时会造成除A母线负荷外,其他用户 都要暂时停电。
自动重合闸

五、重合闸与继电保护的配合
1. 重合闸前加速保护(简称为“前加速”)
I
I
I
A t I ARD
Bt
Ct
1
2
3
• 优点
– 能够快速切除各条线路上的瞬时性故障;
– 可能使瞬时性故障来不及发展为永久性故障, 从而提高重合闸的成功率;
– 所用设备少,只需装设一套重合闸装置,简单
经济。
29
五、重合闸与继电保护的配合
11
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
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
与
合闸
信号
后加速 保护
1. 重合闸起动
① 保护动作起动 ② 手动跳闸起动(不对应起动)
12
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
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
与
9
一、三相自动重合闸
三相一次重合闸方式就是不论在输电线 路上发生单相接地短路还是相间短路,继电 保护装置均将线路三相断路器断开,然后重 合闸起动,将三相断路器一起合上。若故障 为瞬时性故障,则重合成功;若故障为永久 性故障,则继电保护将再次将断路器三相断 开,不再重合。
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一、三相自动重合闸
对单侧电源线路三相自动重合闸的基本要求: —安装地点:线路电源侧 —适用范围:35kV及以下线路(三相一次重合 闸) —线路特点:只有一个电源供电(不存在非同 期重合闸问题)
Bt
Ct
1
2
3
主要用于35KV以下由发电厂或重要变 电站引出的直配线路上,以便快速切除故 障,保证母线电压降低的时间最短。
第二章自动重合闸

四、检定无压和检定同期的三相ARD
电力系统 自动装置原理
四、检定无压和检定同期的三相ARD
电力系统 自动装置原理
四、检定无压和检定同期的三相ARD
电力系统 自动装置原理
四、检定无压和检定同期的三相ARD
电力系统 自动装置原理
四、检定无压和检定同期的三相ARD
电力系统 自动装置原理
四、检定无压和检定同期的三相ARD
断路器重合成
功后,其辅助触点 QF1断开,继电器 KCT、KT、KM均 返回,电容器C重 新充电,经15~ 25S后C充满电, 装置整组复归,准 备下次动作。
三、工作原理
电力系统 自动装置原理
3.线路发生永久 性故障时
重合闸装置的动作 过程与上述相同。
三、工作原理
电力系统 自动装置原理
三、工作原理
电力系统 自动装置原理
三、工作原理
电力系统 自动装置原理
三、工作原理
电力系统 自动装置原理
四、接线特点
电力系统 自动装置原理
重合闸重合于永久性故障上,对电力系 统有什么不利影响?
答:当重合于永久性故障时,会使电力系统再一次受 到故障冲击,对系统稳定运行不利,可能会引起电力 系统的振荡,降低系统稳定性。另外,由于在很短时间 内断路器要连续两次切断短路电流,从而使断路器的 工作条件变得恶化。
应动作,使断路器重新合闸;
(3)自动重合闸的次数应符合预先的规定;
(4)自动重合闸之后,能自动复归,准备好下一次的动作;
(5)自动重合闸时间能够整定,能与继电保护配合;
(6)双电源——同步
电力系统 自动装置原理
三、 ARD的分类
(3)按组成元件的动作原理: 机械式,电气式
电力系统继电保护-5 自动重合闸

• (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)-(5-6)规定值时,可以采用非同期重合 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。
5.1.1 自动重合闸的作用
(33kv线 路故障图)
采用重合闸的技术经济效果: 1. 大大提高供电的可靠性,减小线路的停 电次数,特别是对单侧电源的单回线路 尤为显著; 2. 在高压输电线路上采用重合闸,还可以 提高电力系统并列运行的稳定性,从而 提高传输容量; 3. 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。
5.2.2 双测电源线路的检同期三相一次自动重合闸
• 解决方法如图5-4所示。在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继 电器,两者经“或门”并联工作。此时如遇有上述情况,则同步检定 继电器就能够起作用,当符合同步条件时,即可将误跳闸的继电器重 新投入。但是,在使用同步检定的另一侧,其无电压检定是绝对不允 许同时投入的。
重合于永久性故障上时的不利的影响: 1.电力系统再次受到故障的冲击,对超高压系统还可能降低并列运 行的稳定性; 2.断路器的工作条件变得更加恶劣,因为它要在很短的时间内,连 续切断两次短路电流。 对于重合闸的经济效益,应该用无重合闸时,因停电而造成的国民 经济损失来衡量。
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
(图5-4:采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系)
5.1.1 自动重合闸的作用
(33kv线 路故障图)
采用重合闸的技术经济效果: 1. 大大提高供电的可靠性,减小线路的停 电次数,特别是对单侧电源的单回线路 尤为显著; 2. 在高压输电线路上采用重合闸,还可以 提高电力系统并列运行的稳定性,从而 提高传输容量; 3. 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。
5.2.2 双测电源线路的检同期三相一次自动重合闸
• 解决方法如图5-4所示。在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继 电器,两者经“或门”并联工作。此时如遇有上述情况,则同步检定 继电器就能够起作用,当符合同步条件时,即可将误跳闸的继电器重 新投入。但是,在使用同步检定的另一侧,其无电压检定是绝对不允 许同时投入的。
重合于永久性故障上时的不利的影响: 1.电力系统再次受到故障的冲击,对超高压系统还可能降低并列运 行的稳定性; 2.断路器的工作条件变得更加恶劣,因为它要在很短的时间内,连 续切断两次短路电流。 对于重合闸的经济效益,应该用无重合闸时,因停电而造成的国民 经济损失来衡量。
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
(图5-4:采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系)
第5章 自动重合闸

5.1.2对自动重合闸装臵的基本要求
4、动作后自动复归 自动重合闸装臵动作后应能自动复归,准备好下次再动作。 对于10kV及以下电压级别的线路,如无人值班时也可采用 手动复归方式。 5、用不对应原则启动 一般自动重合闸可采用控制开关位臵与断路器位臵不对应原 则启动重合闸装臵,对综合自动重合闸,宜采用不对应原 则和保护同时启动。 6、与继电保护相配合 自动重合闸能与继电保护相配合,在重合闸前或重合闸后加 速继电保护动作,以便更好地与继电保护装臵相配合,加 速故障切除时间,提高供电的可靠性。
5.1.1自动重合闸的作用
电力系统的故障中,输电线路的故障占绝大部分,大都 是“暂时性”的故障 ,在线路被继电保护迅速动作控制断路 器,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。自动重合闸成功率(60%-90%)。此外,还有“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臵(AAR), 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闸的一种装臵。
障也可采用自动重合闸装置。 • 根据自动重合闸运行的经验可知,线路自动重合闸的配置和选择应根
据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。一般选择自动
重合闸类型可按下述条件进行。
2、自动重闸的配置原则
1)110kV及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装臵; 2)220kV、110kV及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳 定和运行要求时可采用三相自动重合闸装臵。 3)220kV线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求 时,采用综合重合闸装臵; 4)330~500kV线路,一般情况下应装设综合重合闸装臵; 5)在带有分支的线路上使用单相重合闸时,分支线侧是否采用单相重合闸, 应根据有无分支电源,以及电源大小和负荷大小确定; 6)双电源220kV及以上电压等级的单回路联络线,适合采用单相重合闸; 主要的110kV双电源回路联络线,采用单相重合闸对电网安全运行效果 显著时,可采用单相重合闸。
继电保护第15讲 自动重合闸

2016/1/17
&3.3 三相一次自动重合闸
一、硬件组成和工作情况
三相一次自动重合闸装置通常由启动元件、延时元件、 一次合闸脉冲元件和执行元件4部分组成。 启动元件的作用是当断路器跳闸之后,使重合闸的延 时元件启动; 延时元件是为了保证断路器跳闸之后,在故障点有足 够的去游离时间和断路器及传动机构能准备再次动作的时 间; 一次合闸脉冲元件用于保证重合闸装置只能重合一次; 执行元件则是将重合闸动作信号送至合闸电路和信号 回路,使断路器重新合闸,让值班人员知道重合闸已动作。
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&3.1 自动重合闸的作用及分类
M 1
k
2
N
绝缘子表面闪络(雷电) 瞬时性故障:
短时碰线(大风) (60-90%) 鸟类(或树枝)放电。
倒杆、断线、绝缘子击穿 永久性故障: (10%)
输电线路瞬时性故障(占90%)发生后,线路继电 保护动作、断路器迅速跳闸,待故障点断电后可自 行消除故障并需要重合断路器可恢复供电。
自动重合闸的分类:
(2)按运行的线路结构
a、单侧电源线路自动重合闸: 不存在非同步重合的问题 b、双侧电源线路自动重合闸: 需要考虑:①两侧断路器重合时间配合问题
②同期问题
(3)按重合闸次数 a、 一次重合闸:只重合一次
7
b、 两次重合闸:重合两次
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&3.2 自动重合闸装置的基本要求
• 可纠正继电保护误动作引起的误跳闸 保护启动 手动合闸于故障线路不重合(多属于永久性故障)。 • 不能纠正断路器“偷跳”
断路器不正常状态时不重合(多属于永久性故障)。
3.优先采用不对应启动方式,也可采用保护启动方式。
第五章自动重合闸

同步检定和无电压检定重合闸的配置
▪重
5.2.3 重合闸时限的整定原则
▪ 现代电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是瞬 时性质还是永久性质的,对于瞬时性故障,必须等 待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后才有可能重 合成功。
▪ 按以上原则确定的最小时间,称为最小重合闸时间。 ▪ 实际使用的重合闸时间必须大于这个时间,根据重
• 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路, 都应当选用三相重合闸。
• 当发生单相接地短路时,如果使用三相重合闸不 能满足稳定要求,会出现大面积停电或重要用户 停电,应当选用单相或综合重合闸。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
5.2.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 ▪ 三相一次重合闸的跳、合闸方式:
第五章自动重合闸
自动重合闸的作用 “瞬时性”与“永久性”故障
▪ 瞬时性故障:
• 被继电保护断开后故障自行消失,若此时把断开的线路 断路器再合上,就能够恢复正常的供电。
• 由雷电引起的绝缘子表面闪络,大风引起的碰线,通过 鸟类以及树枝等物掉落在导线上引起的短路等
▪ 永久性故障:
• 被断开以后依然存在的故障 • 线路倒杆,断线,绝缘子击穿或损坏等引起的故障
▪ 变压器内部故障多数是永久性故障,因此,变压器 的瓦斯保护和差动保护动作后不重合,仅当后备保 护动作时起动重合闸。
自动重合闸的分类
线路重合闸的方式选择
▪ 对一个具体的线路,究竟使用何种重合闸方 式,要结合系统的稳定性分析,选取对系统 稳定最有利的重合方式。一般说来,有
• 对于没有特殊要求的单电源线路,一般采用三相 重合闸。
▪ 当线路发生故障,两侧断路器跳闸以后,检定线路无电压一侧的重合闸 首先动作,使断路器投入。如果重合不成功,则断路器再次跳闸。此时, 由于线路另一侧没有电压,同步检定继电器不动作,因此,该侧重合闸 根本不起动。如果重合成功,则另一侧在检定同步之后,再投入断路器, 线路即恢复正常工作。
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重合闸概述
(三)重合于永久性故障的不利影响
1、使电力系统再一次受到故障的冲击; 2、使断路器的工作条件变得更加恶劣;
(四)对自动重合闸的基本要求
1、动作迅速、可靠。 2、不允许任意多次重合,即动作次数应符合预先 的规定。 3、动作后应能自动复归,准备好再次动作。 4、合闸时间应能整定,能与继电保护相配合。 5、双电源线路应考虑两侧电源间的同步问题,满 足要求。 6、以下情况重合闸不应动作:手动跳闸,手动合 闸于故障线路,断路器状态不正常。
作用于断路器 方式
三相重合闸
动作次数
一次式重合闸 多次式重合闸
单相重合闸 综合重合闸
使用条件
双侧电源重合 闸
单电源重合闸
检定无压 检定同期
不检定三相一次重合闸特 Nhomakorabea:1.不需要考虑电源同步检查; 2.不需要区分故障类别和选择故障相;
三相一次重合闸的过程
1.重合闸启动: 断路器跳闸后(非手动),重合闸启动;
自动重合闸与继电保护的配合
----线路及保护配置方式 重合闸前加速保护 重合闸后加速保护
重合闸前加速保护
当线路上发生 故障时,靠近 电源侧的保护 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
重合闸前加速保护
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,切除故障的时间可能较 长; 3.若重合闸装置或断路器拒绝合闸,将扩大停电 范围。
重合闸功能及其与继电保护的配合
contents
重合闸概述 重合闸分类 自动重合闸与继电保护的配合
(一)重合闸
即当线路出现故障,继电保护使断路器跳闸后, 自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合 上。
重合闸概述
(二)作用
1、提高供电的可靠性,减小线路停电次数; 2、提高电力系统并列运行的稳定性; 3、纠正因断路器本身由于机构不良或保护误动引 起的误跳闸。
特点:
1.故障跳闸后,存在着两侧电源是否同步,以 及是否允许非同步合闸的问题;
2.必须保证两侧的断路器都跳闸后再重合;
检同期重合的主要方式
(1).系统的结构保证不会失步; (2).在双回线路上检查另一线路有电流的重合方式;
(3).必须检定两侧电源确实同步后才重合。
同步检定和无压检定重合闸的配置:
2.重合闸时间: 启动元件发出指令后,时间元件经延时发出
合闸脉冲命令;
三相一次重合闸的过程
3.一次合闸脉冲:
合闸脉冲发出后,开始计时,准备重合闸整 组复 归(15-25S),不发出第二个合闸命 令, 避免多次重合;
4.手动跳闸后闭锁
5.重合闸后加速保护跳闸:
永久性故障,与保护配合。
三相一次重合闸工作原理框图
Thank you!
重合闸后加速保护
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,与第 一次动作是否带时限 无关。
重合闸后加速保护
优点:
1.第一次有选择性切除 故障,不扩大停电范 围; 2.保证永久性故障能瞬 时切除,并仍有选择 性; 3.不受网络结构和符合 条件的限制。
缺点:
1.每个断路器都需装设 一套重合闸; 2.第一次切除故障可能 带有延时。