電力系統(tǒng)繼電保護(hù)-5-自動重合閘資料

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)5 自動重合閘5.1 自動重合閘的作用及對它的基本要求5.1.1 自動重合閘的作用自動重合閘的作用瞬時性故障瞬時性故障發(fā)生故障后線路被繼發(fā)生故障后線路被繼電保護(hù)迅速斷開，電弧即行熄滅，引電保護(hù)迅速斷開，電弧即行熄滅，引起故障的外界物體（如樹枝，鳥類等起故障的外界物體（如樹枝，鳥類等）也被電弧燒掉而消失。此時，如果）也被電弧燒掉而消失。此時，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能夠把斷開的線路斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電?；謴?fù)正常的供電。永久性故障永久性故障由于線路倒桿，斷線，絕緣子擊穿或損壞等引起的故由于線路倒桿，斷線，絕緣子擊穿或損壞等引起的故障，在線路被斷開以后，它們?nèi)匀?/p>

2、是存在的。這時，即使再合上電源障，在線路被斷開以后，它們?nèi)匀皇谴嬖诘摹＿@時，即使再合上電源，由于故障依然存在，線路還要被繼電保護(hù)再次斷開，不能恢復(fù)正常，由于故障依然存在，線路還要被繼電保護(hù)再次斷開，不能恢復(fù)正常的供電。的供電。自動重合閘裝置自動重合閘裝置當(dāng)斷路器跳閘以后能夠自動地將斷路器重新合閘當(dāng)斷路器跳閘以后能夠自動地將斷路器重新合閘的裝置。的裝置。 對瞬時性故障重合閘可以成功，對永久性故障重合閘不可能成功。用對瞬時性故障重合閘可以成功，對永久性故障重合閘不可能成功。用重合成功的次數(shù)與總動作次數(shù)之比來表示重合閘的成功率，成功率一重合成功的次數(shù)與總動作次數(shù)之比來表示重合閘的成功率，成功率一般在

3、般在6090 之間。之間。（瞬時故障示例：（瞬時故障示例：閃電引發(fā)閃絡(luò)）閃電引發(fā)閃絡(luò)）5.1.1 自動重合閘的作用自動重合閘的作用采用重合閘的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：采用重合閘的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：1. 大大提高供電的可靠性，減小線路的停大大提高供電的可靠性，減小線路的停電次數(shù)，特別是對單側(cè)電源的單回線路電次數(shù)，特別是對單側(cè)電源的單回線路尤為顯著；尤為顯著；2. 在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量；提高傳輸容量；3. 對斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)對斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動作而引起

4、的誤跳閘，也能起糾正的誤動作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。作用。（33kv線線路故障圖）路故障圖）重合于永久性故障上時的不利的影響：重合于永久性故障上時的不利的影響：1.電力系統(tǒng)再次受到故障的沖擊，對超高壓系統(tǒng)還可能降低并列運(yùn)電力系統(tǒng)再次受到故障的沖擊，對超高壓系統(tǒng)還可能降低并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；行的穩(wěn)定性；2.斷路器的工作條件變得更加惡劣，因?yàn)樗诤芏痰臅r間內(nèi)，連斷路器的工作條件變得更加惡劣，因?yàn)樗诤芏痰臅r間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流。續(xù)切斷兩次短路電流。對于重合閘的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該用無重合閘時，因停電而造成的國民對于重合閘的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該用無重合閘時，因停電而造成的國民經(jīng)濟(jì)損失來衡量。經(jīng)

5、濟(jì)損失來衡量。5.1.2 對自動重合閘的基本要求對自動重合閘的基本要求1 不希望重合閘重合時，重合閘不應(yīng)動作；不希望重合閘重合時，重合閘不應(yīng)動作；2 當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動作或其它原因而跳閘后，重合閘均應(yīng)動作，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動作或其它原因而跳閘后，重合閘均應(yīng)動作，使斷路器重新合閘；使斷路器重新合閘；3 自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定；自動重合閘裝置的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定；4 自動重合閘在動作以后，一般應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動作自動重合閘在動作以后，一般應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動作；5 自動重合閘裝置的合閘時間應(yīng)能整定，并有可能在重合閘以前或重自動重合閘裝置的合閘時間應(yīng)

6、能整定，并有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動作，以便更好地與繼電保護(hù)相配合，加速合閘以后加速繼電保護(hù)的動作，以便更好地與繼電保護(hù)相配合，加速故障的切除；故障的切除；6 雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時，應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同步雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時，應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同步問題，并滿足所提出的要求；問題，并滿足所提出的要求；5.1.3 自動重合閘的分類自動重合閘的分類 目前在目前在10 kV 及以上的架空線路和電纜與架空線的混合線及以上的架空線路和電纜與架空線的混合線路上，廣泛采用重合閘裝置，只有在個別由于系統(tǒng)條件的路上，廣泛采用重合閘裝置，只有在個別由于系統(tǒng)條件的限制，

7、不能使用重合閘。例如，斷路器遮斷容量不足；防限制，不能使用重合閘。例如，斷路器遮斷容量不足；防止出現(xiàn)非同期情況；或者防止在特大型汽輪發(fā)電機(jī)出口重止出現(xiàn)非同期情況；或者防止在特大型汽輪發(fā)電機(jī)出口重合于永久性故障時產(chǎn)生更大的扭轉(zhuǎn)力矩，而對軸系造成損合于永久性故障時產(chǎn)生更大的扭轉(zhuǎn)力矩，而對軸系造成損壞。壞。（SEL-279H重合閘繼電器圖）重合閘繼電器圖）變壓器內(nèi)部故障多數(shù)是永久性變壓器內(nèi)部故障多數(shù)是永久性故障，因而當(dāng)變壓器的瓦斯保故障，因而當(dāng)變壓器的瓦斯保護(hù)和差動保護(hù)動作后不重合，護(hù)和差動保護(hù)動作后不重合，僅當(dāng)后備保護(hù)動作時起動重合僅當(dāng)后備保護(hù)動作時起動重合閘。閘。鑒于單母線或雙母線的變電所在母線

8、故障時會造成全?；虿糠滞ｋ姷蔫b于單母線或雙母線的變電所在母線故障時會造成全停或部分停電的嚴(yán)重后果，有必要在樞紐變電所裝設(shè)母線重合閘。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行條嚴(yán)重后果，有必要在樞紐變電所裝設(shè)母線重合閘。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行條件，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條件時才重合；如果母線上的線路及變壓器都裝有三相重合閘，使用條件時才重合；如果母線上的線路及變壓器都裝有三相重合閘，使用母線重合閘不需要增加設(shè)備與回路，只是在母線保護(hù)動作時不去閉鎖母線重合閘不需要增加設(shè)備與回路，只是在母線保護(hù)動作時不去閉鎖那些預(yù)計(jì)重合的線路和變壓器，實(shí)現(xiàn)

9、比較簡單。那些預(yù)計(jì)重合的線路和變壓器，實(shí)現(xiàn)比較簡單。（斷路器圖一）（斷路器圖一）多次重合閘一般使用在多次重合閘一般使用在配電網(wǎng)中，與分?jǐn)嗥髋渑潆娋W(wǎng)中，與分?jǐn)嗥髋浜?，自動隔離故障區(qū)段，合，自動隔離故障區(qū)段，是配電自動化的重要組是配電自動化的重要組成部分。成部分。（斷路器圖二）（斷路器圖二）一次重合閘主要用于輸電線路，提高系統(tǒng)的一次重合閘主要用于輸電線路，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，后續(xù)講述的重合閘，正是這部分內(nèi)穩(wěn)定性，后續(xù)講述的重合閘，正是這部分內(nèi)容，其它重合閘的原理與其相似。容，其它重合閘的原理與其相似。（1） 一般沒有特殊要求的單電源線路，宜采用一般的三相重合閘。一般沒有特殊要求的單電源線路，宜采用一

10、般的三相重合閘。 （2） 凡是選用簡單的三相重合閘能滿足要求的線路，都應(yīng)當(dāng)選用凡是選用簡單的三相重合閘能滿足要求的線路，都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘。三相重合閘。（3） 當(dāng)發(fā)生單相接地短路時，如果使用三相重合閘不能滿足穩(wěn)定要當(dāng)發(fā)生單相接地短路時，如果使用三相重合閘不能滿足穩(wěn)定要求，會出現(xiàn)大面積停電或重要用戶停電，應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘求，會出現(xiàn)大面積停電或重要用戶停電，應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘。5.2 輸電線路的三相一次自動重合閘5.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘 三相一次重合閘三相一次重合閘其跳、合閘方式為無論本線路發(fā)生何其跳、合閘方式為無論本線路發(fā)生何種

11、類型的故障，繼電保護(hù)裝置均將三相斷路器跳開，重合種類型的故障，繼電保護(hù)裝置均將三相斷路器跳開，重合閘起動，經(jīng)預(yù)定延時（可整定，一般在閘起動，經(jīng)預(yù)定延時（可整定，一般在0.51.5秒間）發(fā)秒間）發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。若是瞬時性故障，出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。若是瞬時性故障，因故障已經(jīng)消失，重合成功，線路繼續(xù)運(yùn)行；若是永久性因故障已經(jīng)消失，重合成功，線路繼續(xù)運(yùn)行；若是永久性故障，繼電保護(hù)再次動作跳開三相，不再重合。故障，繼電保護(hù)再次動作跳開三相，不再重合。5.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘單側(cè)電源送電線路三相一次重合閘的工作原理如下圖

12、所示：單側(cè)電源送電線路三相一次重合閘的工作原理如下圖所示：重合閘起動重合閘起動當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動作跳當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動作跳閘或由于其它非手動原因而跳閘后，重合閘閘或由于其它非手動原因而跳閘后，重合閘均應(yīng)起動。一般使用斷路器的輔助常開觸點(diǎn)均應(yīng)起動。一般使用斷路器的輔助常開觸點(diǎn)或者用合閘位置繼電器的觸點(diǎn)構(gòu)成，在正?；蛘哂煤祥l位置繼電器的觸點(diǎn)構(gòu)成，在正常運(yùn)行情況下，當(dāng)斷路器由合閘位置變?yōu)樘l運(yùn)行情況下，當(dāng)斷路器由合閘位置變?yōu)樘l位置時，馬上發(fā)出起動指令。位置時，馬上發(fā)出起動指令。重合閘時間元件重合閘時間元件起動元件發(fā)出起動指令起動元件發(fā)出起動指令后，時間元件開始記時，達(dá)到預(yù)定的延時后，后，時間元

13、件開始記時，達(dá)到預(yù)定的延時后，發(fā)出一個短暫的合閘脈沖命令。這個延時就發(fā)出一個短暫的合閘脈沖命令。這個延時就是重合閘時間，它是可以整定的，選擇的原是重合閘時間，它是可以整定的，選擇的原則見后述。則見后述。一次合閘脈沖一次合閘脈沖當(dāng)延時時間到后，它馬上當(dāng)延時時間到后，它馬上發(fā)出一個可以合閘脈沖命令，并開始記時，發(fā)出一個可以合閘脈沖命令，并開始記時，準(zhǔn)備重合閘的整組復(fù)歸，復(fù)歸時間一般為準(zhǔn)備重合閘的整組復(fù)歸，復(fù)歸時間一般為1525秒。在這個時間內(nèi)，即使再有重合秒。在這個時間內(nèi)，即使再有重合閘時間元件發(fā)出的命令，它也不再發(fā)出可以閘時間元件發(fā)出的命令，它也不再發(fā)出可以合閘的第二個命令。此元件的作用是保證在

14、合閘的第二個命令。此元件的作用是保證在一次跳閘后有足夠的時間合上（對瞬時故障）一次跳閘后有足夠的時間合上（對瞬時故障）和再次跳開（對永久故障）斷路器，而不會和再次跳開（對永久故障）斷路器，而不會出現(xiàn)多次重合。出現(xiàn)多次重合。手動跳閘閉鎖重合閘手動跳閘閉鎖重合閘當(dāng)手動跳開斷路器當(dāng)手動跳開斷路器時，也會起動重合閘回路，為消除這種情況時，也會起動重合閘回路，為消除這種情況造成的不必要合閘，設(shè)置閉鎖環(huán)節(jié)，使之不造成的不必要合閘，設(shè)置閉鎖環(huán)節(jié)，使之不能形成合閘命令。能形成合閘命令。重合閘后加速保護(hù)跳閘回路重合閘后加速保護(hù)跳閘回路對于永久性對于永久性故障，在保證選擇性的前提下，盡可能的加故障，在保證選擇性的

15、前提下，盡可能的加快故障的再次切除，需要保護(hù)與重合閘配合?？旃收系脑俅吻谐?，需要保護(hù)與重合閘配合。當(dāng)手動合閘到帶故障的線路上時，保護(hù)跳閘，當(dāng)手動合閘到帶故障的線路上時，保護(hù)跳閘，故障一般是因?yàn)闄z修時的保安接地線沒拆除、故障一般是因?yàn)闄z修時的保安接地線沒拆除、缺陷未修復(fù)等永久故障，不僅不需要重合，缺陷未修復(fù)等永久故障，不僅不需要重合，而且要加速保護(hù)的再次跳閘。而且要加速保護(hù)的再次跳閘。5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘 1 雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點(diǎn)雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點(diǎn) 線路上發(fā)生故障跳閘以后，線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存常常存

16、在著重合閘時兩側(cè)在著重合閘時兩側(cè)電源是否同步，以及是否允電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。一般許非同步合閘的問題。一般根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，選用根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，選用不同的重合閘重合條件。不同的重合閘重合條件。 當(dāng)線路上發(fā)生故障時，兩側(cè)當(dāng)線路上發(fā)生故障時，兩側(cè)的保護(hù)可能以不同的時限動的保護(hù)可能以不同的時限動作于跳閘，線路兩側(cè)的重合作于跳閘，線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后再重合，其重合都跳閘以后再重合，其重合閘時間與單側(cè)電源的有所不閘時間與單側(cè)電源的有所不同。同。5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘雙測電源線路的檢同期三相一次自動

17、重合閘 2 雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式 (1)快速自動重合閘快速自動重合閘指保護(hù)斷開兩側(cè)斷路器后指保護(hù)斷開兩側(cè)斷路器后0.50.6秒內(nèi)使之再次重合。使用快速重合閘需要滿足以下條件：秒內(nèi)使之再次重合。使用快速重合閘需要滿足以下條件：1）線路兩側(cè)都裝有可以進(jìn)行快速重合的斷路器，如快速氣體斷路器等。線路兩側(cè)都裝有可以進(jìn)行快速重合的斷路器，如快速氣體斷路器等。2）線路兩側(cè)都裝有全線速動的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)等。線路兩側(cè)都裝有全線速動的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)等。3）重合瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對電力設(shè)備、電力系統(tǒng)的沖擊均在重合瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對電力設(shè)備、電力系

18、統(tǒng)的沖擊均在允許范圍內(nèi)。輸電線中出現(xiàn)的沖擊電流周期分量可用式允許范圍內(nèi)。輸電線中出現(xiàn)的沖擊電流周期分量可用式5-1估算：估算：5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘 （2）非同期重合閘）非同期重合閘當(dāng)快速重合閘的重合時間不夠快當(dāng)快速重合閘的重合時間不夠快，或者系統(tǒng)的功角擺開比，或者系統(tǒng)的功角擺開比 較快，兩側(cè)斷路器合閘時系較快，兩側(cè)斷路器合閘時系統(tǒng)已經(jīng)失步，合閘后期待系統(tǒng)自動拉入同步，此時系統(tǒng)中統(tǒng)已經(jīng)失步，合閘后期待系統(tǒng)自動拉入同步，此時系統(tǒng)中各電力元件都將受到?jīng)_擊電流的影響，當(dāng)沖擊電流不超過各電力元件都將受到?jīng)_擊電流的影響，當(dāng)沖擊電流不超過式

19、（式（52）（）（56）規(guī)定值時，可以采用非同期重合）規(guī)定值時，可以采用非同期重合閘方式，否則不允許采用非同期重合方式。閘方式，否則不允許采用非同期重合方式。 （3）檢查同步的自動重合閘）檢查同步的自動重合閘當(dāng)必須滿足同期條件才當(dāng)必須滿足同期條件才能合閘時，需要使用檢同期重合閘。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)檢同期比較能合閘時，需要使用檢同期重合閘。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)檢同期比較復(fù)雜，根據(jù)發(fā)電廠送出線或輸電斷面上的輸電線電流間相復(fù)雜，根據(jù)發(fā)電廠送出線或輸電斷面上的輸電線電流間相互關(guān)系，有時采用簡單的檢測系統(tǒng)是否同步的方法?；リP(guān)系，有時采用簡單的檢測系統(tǒng)是否同步的方法。（SEL-311C功能齊全的，帶有重合閘的距離繼電器）功能齊

20、全的，帶有重合閘的距離繼電器）5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘 3 具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘 使用上述接線的缺陷使用上述接線的缺陷在使用檢查線路無電壓方式重合在使用檢查線路無電壓方式重合閘的一側(cè)，當(dāng)其斷路器在正常運(yùn)行情況下由于某種原因（閘的一側(cè)，當(dāng)其斷路器在正常運(yùn)行情況下由于某種原因（如誤碰跳閘機(jī)構(gòu)，保護(hù)誤動作等）而跳閘時，由于對側(cè)并如誤碰跳閘機(jī)構(gòu)，保護(hù)誤動作等）而跳閘時，由于對側(cè)并未動作，線路上有電壓，因而就不能實(shí)現(xiàn)重合。未動作，線路上有電壓，因而就不能實(shí)現(xiàn)重合。（圖（圖5-3：具有同步和無電壓檢

21、定的重合閘接線示意圖）：具有同步和無電壓檢定的重合閘接線示意圖）5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘解決方法如圖解決方法如圖5-4所示。在檢定無電壓的一側(cè)也同時投入同步檢定繼所示。在檢定無電壓的一側(cè)也同時投入同步檢定繼電器，兩者經(jīng)電器，兩者經(jīng)“或門或門”并聯(lián)工作。此時如遇有上述情況，則同步檢定并聯(lián)工作。此時如遇有上述情況，則同步檢定繼電器就能夠起作用，當(dāng)符合同步條件時，即可將誤跳閘的繼電器重繼電器就能夠起作用，當(dāng)符合同步條件時，即可將誤跳閘的繼電器重新投入。但是，在使用同步檢定的另一側(cè)，其無電壓檢定是絕對不允新投入。但是，在使用同步檢定的另一

22、側(cè)，其無電壓檢定是絕對不允許同時投入的。許同時投入的。（圖（圖5-4：采用同步檢定和無電壓檢定重合閘的配置關(guān)系）：采用同步檢定和無電壓檢定重合閘的配置關(guān)系）一側(cè)投入無電壓檢定和同步檢定（兩者并聯(lián)工作），而另一側(cè)只投入一側(cè)投入無電壓檢定和同步檢定（兩者并聯(lián)工作），而另一側(cè)只投入同步檢定。兩側(cè)的投入方式可以利用其中的切換片定期輪換。這樣可同步檢定。兩側(cè)的投入方式可以利用其中的切換片定期輪換。這樣可使兩側(cè)斷路器切斷故障的次數(shù)大致相同。使兩側(cè)斷路器切斷故障的次數(shù)大致相同。5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘雙測電源線路的檢同期三相一次自動重合閘 （1）無電壓檢定繼電器）無電壓檢定繼電器K

23、U1 KU1是一般的低電壓繼電器，其整定值的選擇應(yīng)保證只當(dāng)對側(cè)斷路器確實(shí)跳閘之后，才允許重合閘動作，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常都是整定為 倍額定電壓。 （2）同步檢定繼電器）同步檢定繼電器KU2（圖（圖5-5：內(nèi)部接線圖）：內(nèi)部接線圖）（圖（圖5-6：電壓相量圖）：電壓相量圖）5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 1 單側(cè)電源線路的三相重合閘單側(cè)電源線路的三相重合閘 重合閘的最小時間應(yīng)按下述原則確定：重合閘的最小時間應(yīng)按下述原則確定： 根據(jù)我國一些電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，重合閘的最小時間為根據(jù)我國一些電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，重合閘的最小時間為0.3-0.4秒。秒。（右圖為（右圖為SEL-9501輸

24、輸 出接點(diǎn)滅弧器）出接點(diǎn)滅弧器）5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 2 雙側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間雙側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間其最小重合閘時間除滿足以上原則外，還應(yīng)考慮線路兩側(cè)繼電保護(hù)以不同時限切除故其最小重合閘時間除滿足以上原則外，還應(yīng)考慮線路兩側(cè)繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性。從最不利的情況出發(fā)，每一側(cè)的重合閘都應(yīng)該以本側(cè)先跳閘而對側(cè)后跳障的可能性。從最不利的情況出發(fā)，每一側(cè)的重合閘都應(yīng)該以本側(cè)先跳閘而對側(cè)后跳閘來作為考慮整定時間的依據(jù)。閘來作為考慮整定時間的依據(jù)。先跳閘一側(cè)重合閘裝置先跳閘一側(cè)重合閘裝置ARD的動作時限應(yīng)整定為：的動作時限應(yīng)整定為：ARD2

25、211prQFprQFutttttt5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則3 雙側(cè)電源線路三相重合閘的最佳重合時間的概念雙側(cè)電源線路三相重合閘的最佳重合時間的概念（1）聯(lián)系薄弱依靠重合閘成功才能維持首擺穩(wěn)定的系統(tǒng)）聯(lián)系薄弱依靠重合閘成功才能維持首擺穩(wěn)定的系統(tǒng)這種系統(tǒng)瞬時故障切除后重合時間越短，重合成功后增大的減速面積這種系統(tǒng)瞬時故障切除后重合時間越短，重合成功后增大的減速面積越大，越能阻止系統(tǒng)失步，如果兩側(cè)功角擺大到一定程度，即使重合越大，越能阻止系統(tǒng)失步，如果兩側(cè)功角擺大到一定程度，即使重合成功也不能阻止系統(tǒng)的失步；若重合于永久性故障后是不穩(wěn)定的，重成功也不能阻止系統(tǒng)的失步；若

26、重合于永久性故障后是不穩(wěn)定的，重合閘時間為最小時間，這個最小時間就是最佳時間。下面給出一個單合閘時間為最小時間，這個最小時間就是最佳時間。下面給出一個單機(jī)經(jīng)二回線向無限大系統(tǒng)送電的示意圖。機(jī)經(jīng)二回線向無限大系統(tǒng)送電的示意圖。圖5.8重合閘時間對穩(wěn)定性影響示意圖（a）等值系統(tǒng)示意圖；（b）快速重合示意圖；（c）最佳重合示意圖5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則（2）故障切除后不重合首擺可以穩(wěn)定的系統(tǒng)）故障切除后不重合首擺可以穩(wěn)定的系統(tǒng)這種系統(tǒng)的線路較短聯(lián)系緊密，其功角特性如圖這種系統(tǒng)的線路較短聯(lián)系緊密，其功角特性如圖58（c)所示。若重所示。若重合成功系統(tǒng)肯定穩(wěn)定；如果重合于永久

27、故障并再次被保護(hù)切除，不同合成功系統(tǒng)肯定穩(wěn)定；如果重合于永久故障并再次被保護(hù)切除，不同的重合時間，會造成系統(tǒng)穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種后果。的重合時間，會造成系統(tǒng)穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種后果。（圖（圖5-8c：最佳重合示意圖）：最佳重合示意圖）5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則最佳重合時刻最佳重合時刻最后一次操作完成后，對應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平最后一次操作完成后，對應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平衡點(diǎn)的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最小的時刻。一般只能按照對穩(wěn)定性影響最嚴(yán)衡點(diǎn)的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最小的時刻。一般只能按照對穩(wěn)定性影響最嚴(yán)重的故障條件計(jì)算并整定最佳重合時間。圖重的故障條件計(jì)算并整定最佳重合時間。圖59給出我國某

28、實(shí)際系統(tǒng)給出我國某實(shí)際系統(tǒng)中某關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)線在三相永久故障時三相重合閘時間與系統(tǒng)暫態(tài)能量、中某關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)線在三相永久故障時三相重合閘時間與系統(tǒng)暫態(tài)能量、重合后搖擺角度的關(guān)系。重合后搖擺角度的關(guān)系。圖圖59a的橫坐標(biāo)為重合時間，的橫坐標(biāo)為重合時間，縱坐標(biāo)為重合后系統(tǒng)的暫態(tài)能量，縱坐標(biāo)為重合后系統(tǒng)的暫態(tài)能量，表明了故障前輸送功率對暫態(tài)能表明了故障前輸送功率對暫態(tài)能量的影響。量的影響。5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則最佳重合時刻最佳重合時刻最后一次操作完成后，對應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平最后一次操作完成后，對應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平衡點(diǎn)的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最小的時刻。一般只能按照對穩(wěn)定性影響最嚴(yán)

29、衡點(diǎn)的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最小的時刻。一般只能按照對穩(wěn)定性影響最嚴(yán)重的故障條件計(jì)算并整定最佳重合時間。圖重的故障條件計(jì)算并整定最佳重合時間。圖59給出我國某實(shí)際系統(tǒng)給出我國某實(shí)際系統(tǒng)中某關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)線在三相永久故障時三相重合閘時間與系統(tǒng)暫態(tài)能量、中某關(guān)鍵聯(lián)絡(luò)線在三相永久故障時三相重合閘時間與系統(tǒng)暫態(tài)能量、重合后搖擺角度的關(guān)系。重合后搖擺角度的關(guān)系。 圖圖59b表明在最佳時間（暫態(tài)能表明在最佳時間（暫態(tài)能量最小）量最?。?.45秒重合時阻尼了系統(tǒng)秒重合時阻尼了系統(tǒng)搖擺，很快穩(wěn)定；而在最壞時刻搖擺，很快穩(wěn)定；而在最壞時刻（暫態(tài)能量最大）（暫態(tài)能量最大）0.7秒重合，疊秒重合，疊加了故障沖擊，系統(tǒng)快速失步。加

30、了故障沖擊，系統(tǒng)快速失步。5.2.4 自動重合閘與繼電保護(hù)的配自動重合閘與繼電保護(hù)的配合合 1 重合閘前加速保護(hù)（簡稱為重合閘前加速保護(hù)（簡稱為“前加速前加速”）如圖如圖510所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在所示的網(wǎng)絡(luò)接線，假定在每條線路上均裝設(shè)過電流保護(hù)，其每條線路上均裝設(shè)過電流保護(hù)，其動作時限按階梯型原則來配合。因動作時限按階梯型原則來配合。因而在靠近電源端保護(hù)而在靠近電源端保護(hù)3處的時限就很處的時限就很長。為了加速故障的切除，可在保長。為了加速故障的切除，可在保護(hù)護(hù)3處采用前加速的方式，即當(dāng)任何處采用前加速的方式，即當(dāng)任何一條線路上發(fā)生故障時，第一次都一條線路上發(fā)生故障時，第一次都由保護(hù)由保護(hù)3瞬

31、時無選擇性動作予以切除瞬時無選擇性動作予以切除，重合閘以后保護(hù)第二次動作切除，重合閘以后保護(hù)第二次動作切除故障是有選擇性的。故障是有選擇性的。此時保護(hù)此時保護(hù)3的起動電流按照躲開相鄰變壓器低壓側(cè)的短路（的起動電流按照躲開相鄰變壓器低壓側(cè)的短路（d2點(diǎn)）來整定。點(diǎn)）來整定。（圖（圖5-10：重合閘前加速保護(hù)示意圖）：重合閘前加速保護(hù)示意圖）5.2.4 自動重合閘與繼電保護(hù)的配自動重合閘與繼電保護(hù)的配合合采用前加速的優(yōu)點(diǎn)：采用前加速的優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠快速地切除瞬時性故障；）能夠快速地切除瞬時性故障；（2）可能使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障）可能使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘

32、的成功率；，從而提高重合閘的成功率；（3）能保證發(fā)電廠和重要變電所母線電壓在倍額）能保證發(fā)電廠和重要變電所母線電壓在倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；質(zhì)量；（4）使用設(shè)備少，只需裝一套重合閘裝置，簡單）使用設(shè)備少，只需裝一套重合閘裝置，簡單經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)。前加速的缺點(diǎn)：前加速的缺點(diǎn)：（1）斷路器工作條件惡劣，動作次數(shù)較多；）斷路器工作條件惡劣，動作次數(shù)較多；（2）重合于永久性故障上時，故障切除的時間可能較長；）重合于永久性故障上時，故障切除的時間可能較長；（3）如果重合閘裝置或斷路器）如果重合閘裝置或斷路器3拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。甚

33、至在最末拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。甚至在最末一級線路上故障時，都會使連接在這條線路上的所有用戶停電。一級線路上故障時，都會使連接在這條線路上的所有用戶停電。前加速保護(hù)主要用于前加速保護(hù)主要用于35 kV以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路上，以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路上，以便快速切除故障，保證母線電壓。以便快速切除故障，保證母線電壓。（DH-3型一次重合閘裝置圖）型一次重合閘裝置圖）5.2.4 自動重合閘與繼電保護(hù)的配自動重合閘與繼電保護(hù)的配合合2 重合閘后加速保護(hù)（簡稱為重合閘后加速保護(hù)（簡稱為“后加速后加速”）后加速后加速當(dāng)線路第一次故障時，保護(hù)有選擇性動作，然后進(jìn)行重合當(dāng)

34、線路第一次故障時，保護(hù)有選擇性動作，然后進(jìn)行重合。若重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動作瞬時。若重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動作瞬時切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無關(guān)。切除故障，而與第一次動作是否帶有時限無關(guān)。后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：（1）第一次是有選擇性的切除故障，不會擴(kuò)大停電范圍，特別是在）第一次是有選擇性的切除故障，不會擴(kuò)大停電范圍，特別是在重要高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無選擇性動作后以重合閘來糾正（重要高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無選擇性動作后以重合閘來糾正（即前加速的方式）；即前加速的方式）；（2）保證了永久性故障能瞬時切除，并仍然

35、是有選擇性的；）保證了永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的；（3）使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制。）使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制。后加速保護(hù)的缺點(diǎn)：后加速保護(hù)的缺點(diǎn)： （1）每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，）每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，略為復(fù)雜；略為復(fù)雜；（2）第一次切除故障可能帶有延時。）第一次切除故障可能帶有延時。 “后加后加速速”方式廣泛應(yīng)用于方式廣泛應(yīng)用于35 KV以上網(wǎng)絡(luò)及對重要以上網(wǎng)絡(luò)及對重要負(fù)荷供電的送電線路上。負(fù)荷供電的送電線路上。（微機(jī)線路相間距離重（微機(jī)線路相間距離重合閘保護(hù)監(jiān)控裝置圖）合閘保護(hù)監(jiān)控裝置圖）5.3 高壓輸電線路的單相自動重合閘單相自動重

36、合閘-單相短路跳開故障單相，經(jīng)一定時間重合單相、若不成功再跳開三相的重合方式。5.3.1 單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系單相自動重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系在單相重合閘過程中將產(chǎn)生在單相重合閘過程中將產(chǎn)生負(fù)序和零序分量，這可能引負(fù)序和零序分量，這可能引起保護(hù)誤動作。為了實(shí)現(xiàn)對起保護(hù)誤動作。為了實(shí)現(xiàn)對誤動作保護(hù)的閉鎖，在單相誤動作保護(hù)的閉鎖，在單相重合閘與繼電保護(hù)相連接的重合閘與繼電保護(hù)相連接的輸入端都設(shè)輸入端都設(shè)N端子和端子和M端子。端子。當(dāng)斷路器被重合而恢復(fù)全相當(dāng)斷路器被重合而恢復(fù)全相運(yùn)行時，這些保護(hù)也立即恢運(yùn)行時，這些保護(hù)也立即恢復(fù)工作。復(fù)工作。（圖（圖5-12：保護(hù)裝置、選相元件與重合閘回路的

37、配合框圖）：保護(hù)裝置、選相元件與重合閘回路的配合框圖）N端子端子-該該端子接入在非全相運(yùn)行中仍然能繼續(xù)工作的保護(hù)；端子接入在非全相運(yùn)行中仍然能繼續(xù)工作的保護(hù)；M端子端子-該該端子接入非全相運(yùn)行中可能誤動作的保護(hù)。端子接入非全相運(yùn)行中可能誤動作的保護(hù)?！胺穹瘛被芈坊芈?在重合閘起動以后，利用在重合閘起動以后，利用“否否”回路將接入回路將接入M端的保護(hù)跳閘回路閉鎖。端的保護(hù)跳閘回路閉鎖。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)1 故障相選擇元件故障相選擇元件對選相元件的基本要求如下：對選相元件的基本要求如下：（1）應(yīng)保證選擇性，即選相元件與繼電保護(hù)相配合只跳開發(fā)生故障）應(yīng)保證選擇性，即

38、選相元件與繼電保護(hù)相配合只跳開發(fā)生故障的一相，而接于另外兩相上的選相元件不應(yīng)動作；的一相，而接于另外兩相上的選相元件不應(yīng)動作；（2）故障相末端發(fā)生單相短路時，接于該相的選相元件應(yīng)保證足夠）故障相末端發(fā)生單相短路時，接于該相的選相元件應(yīng)保證足夠的靈敏性。的靈敏性。常用選相元件有：常用選相元件有：電流選相元件電流選相元件在每相上裝設(shè)一個過電流在每相上裝設(shè)一個過電流繼電器，其起動電流按照大于最大負(fù)荷電流繼電器，其起動電流按照大于最大負(fù)荷電流的原則進(jìn)行整定，以保證動作的選擇性。這的原則進(jìn)行整定，以保證動作的選擇性。這種選相元件適于裝設(shè)在電源端，且短路電流種選相元件適于裝設(shè)在電源端，且短路電流比較大的情

39、況，它是根據(jù)故障相短路電流增比較大的情況，它是根據(jù)故障相短路電流增大的原理而動作的。大的原理而動作的。低電壓選相元件低電壓選相元件用三個低電壓繼電器分別接用三個低電壓繼電器分別接于三相的相電壓上，低電壓繼電器是根據(jù)故障相于三相的相電壓上，低電壓繼電器是根據(jù)故障相電壓降低的原理而動作。它的起動電壓應(yīng)小于正電壓降低的原理而動作。它的起動電壓應(yīng)小于正常運(yùn)行時以及非全相運(yùn)行時可能出現(xiàn)的最低電壓。常運(yùn)行時以及非全相運(yùn)行時可能出現(xiàn)的最低電壓。這種選相元件一般適于裝設(shè)在小電源側(cè)或單側(cè)電這種選相元件一般適于裝設(shè)在小電源側(cè)或單側(cè)電源線路的受電側(cè)，因?yàn)樵谶@一側(cè)如用電流選相元源線路的受電側(cè)，因?yàn)樵谶@一側(cè)如用電流選相

40、元件，則往往不能滿足選擇性和靈敏性的要求。件，則往往不能滿足選擇性和靈敏性的要求。阻抗選相元件、相電流差突變量選相元件等，阻抗選相元件、相電流差突變量選相元件等，常用于高壓輸電線路上，有較高的靈敏度和常用于高壓輸電線路上，有較高的靈敏度和選相能力，詳見選相能力，詳見3.6數(shù)字式距離保護(hù)的故障數(shù)字式距離保護(hù)的故障類型判斷和故障選相。類型判斷和故障選相。5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn)2 動作時限的選擇動作時限的選擇當(dāng)采用單相重合閘時，其動作時限的選擇除應(yīng)滿足三相重合閘時所提出要求外，還應(yīng)當(dāng)采用單相重合閘時，其動作時限的選擇除應(yīng)滿足三相重合閘時所提出要求外，還應(yīng)考慮下列問題：考

41、慮下列問題：(1) 兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性。兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性。(2) 潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。以下圖為例說明：潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。以下圖為例說明：潛供電流潛供電流 指故障相線路自兩側(cè)切除后，指故障相線路自兩側(cè)切除后，由于非故障相與斷開相間存在有靜電（通過電由于非故障相與斷開相間存在有靜電（通過電容）和電磁（通過互感）聯(lián)系，因此在故障點(diǎn)容）和電磁（通過互感）聯(lián)系，因此在故障點(diǎn)弧光通道中仍流有電流。由于潛供電流的影響弧光通道中仍流有電流。由于潛供電流的影響，將使短路時弧光通道去游離受到嚴(yán)重阻礙，將使短路時弧光通道去游離受到嚴(yán)重阻

42、礙，所以單相重合閘的時間還必須考慮潛供電流的所以單相重合閘的時間還必須考慮潛供電流的影響。影響。（圖（圖5-13：C相單相接地時，潛供電流的示意圖）相單相接地時，潛供電流的示意圖）CaCbC0III潛供電流5.3.2 單相自動重合閘的特點(diǎn)單相自動重合閘的特點(diǎn) 3 對單相重合閘的評價對單相重合閘的評價采用單相重合閘的主要優(yōu)點(diǎn)是：采用單相重合閘的主要優(yōu)點(diǎn)是： 能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電，從而提高供電的可靠性能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供電，從而提高供電的可靠性。當(dāng)由單相電源單回路向重要負(fù)荷供電時，對保證不間斷地供電更有顯著的。當(dāng)由單相電源單回路向重要負(fù)荷供電時，對保證

43、不間斷地供電更有顯著的優(yōu)越性。優(yōu)越性。 在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以在故障時大大加強(qiáng)兩個系統(tǒng)在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以在故障時大大加強(qiáng)兩個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動態(tài)穩(wěn)定。對于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動態(tài)穩(wěn)定。對于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就能避免兩系統(tǒng)解列。能避免兩系統(tǒng)解列。采用單相重合閘的缺點(diǎn)是：采用單相重合閘的缺點(diǎn)是： 需要有按相操作的斷路器；需要有按相操作的斷路器； 需要專門的選相元件與繼電器保

44、護(hù)相配合，再考慮一些特殊的要求后，使重需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊的要求后，使重合閘回路的接線比較復(fù)雜。合閘回路的接線比較復(fù)雜。 在單相重合閘過程中，由于非全相運(yùn)行能引起本線路和電網(wǎng)中其他線路的保在單相重合閘過程中，由于非全相運(yùn)行能引起本線路和電網(wǎng)中其他線路的保護(hù)誤動作，因此，就需要根據(jù)實(shí)際情況采取措施予以防止。這將使保護(hù)的接護(hù)誤動作，因此，就需要根據(jù)實(shí)際情況采取措施予以防止。這將使保護(hù)的接線，整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。線，整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。5.3.3 輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的概念輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的概念自適應(yīng)重合閘自適應(yīng)重合閘指能自動識別故障的性質(zhì)，在永久性故障時不重合的重合閘。指能自動識別故障的性質(zhì)，在永久性故障時不重合的重合閘。1 單相重合閘期間斷開相工頻電壓分布單相重合閘期間斷開相工頻電壓分布線路斷開相上電容耦合電壓為：線路斷開相上電容耦合電壓為：單位長度上非故障相的感應(yīng)電壓為：單位長度上非故障相的感應(yīng)電壓為：如果將長度為L的線路等值為型電路，則斷開相電壓分布如下圖