重合閘基本原理講義

1、.重合閘基本原理講義學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、介紹在電力系統(tǒng)中， 輸電線路是發(fā)生故障最多的元件， 因此，如何提高輸電線路工作的可靠性，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重大意義。輸電線路故障的性質(zhì)，大多數(shù)屬瞬時(shí)性故障，約占總故障次數(shù)的 80%90% 以上，這些瞬時(shí)性故障多數(shù)由雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)、 線路對(duì)樹(shù)枝放電、 大風(fēng)引起的碰線、鳥(niǎo)害和樹(shù)枝等物掉落在導(dǎo)線上以及絕緣子表面污染等原因引起，這些故障被繼電保護(hù)動(dòng)作斷開(kāi)斷路器后，故障點(diǎn)去游離， 電弧熄滅，絕緣強(qiáng)度恢復(fù)，故障自行消除。此時(shí)，如把輸電線路的斷路器合上，就能恢復(fù)供電，從而減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。當(dāng)然，輸電線路也有少數(shù)由線路倒桿、短線、絕緣子擊穿或損壞等

2、原因引起的永久性故障，在線路被斷開(kāi)之后， 這些故障仍然存在。此時(shí)，如把線路斷路器合上，線路還要被繼電保護(hù)動(dòng)作斷路器再次斷開(kāi)。由輸電線路故障的性質(zhì)可以看出， 線路被斷開(kāi)之后再進(jìn)行一次重合， 其成功的可能性是相當(dāng)大的，這種合閘固然可以由我們手動(dòng)進(jìn)行，但由于停電時(shí)間長(zhǎng)，效果并不十分顯著。為此，采用自動(dòng)重合閘裝置將被切除的線路重新投入運(yùn)行，來(lái)代替我們的手動(dòng)合閘。線路上裝設(shè)重合閘后， 重合閘本身不能判斷故障是否屬瞬時(shí)性， 因此，如果故障是瞬時(shí)性的， 則重合閘能成功； 如果故障是永久性的， 則重合后由繼電保護(hù)再次動(dòng)作斷路器跳閘， 重合不成功。 運(yùn)行實(shí)踐表明， 線路重合閘的動(dòng)作成功率約在 60%90%之間。

3、可見(jiàn)，采用自動(dòng)重合閘的效益很可觀。在輸電線路上采用自動(dòng)重合閘后， 不僅提高了供電可靠性， 而且可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性和線路輸送容量， 還可以糾正斷路器本身機(jī)構(gòu)不良、 繼電保護(hù)誤動(dòng)以及誤碰引起的誤跳閘。由于自動(dòng)重合閘本身費(fèi)用低，工作可靠，作用大，故在電力系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。 但是，采用自動(dòng)重合閘后， 對(duì)電力系統(tǒng)也帶來(lái)某些不利影響，如重合于永久性故障時(shí)， 系統(tǒng)將再次受到短路電流的沖擊可能引起系統(tǒng)振蕩；同時(shí)使斷路器工作條件惡化。輸電線路的重合閘， ?？梢苑譃閱蜗嘀睾祥l、 三相重合閘及綜合重合閘； 或者分為一次動(dòng)作的重合閘和兩次動(dòng)作的重合閘； 還可以分為單側(cè)電源重合閘和雙.側(cè)電源重合閘。此外，還可

4、以分機(jī)械式、電氣式和晶體管式重合閘。自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)符合下列基本要求：1、自動(dòng)重合閘可按控制開(kāi)關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的原理起動(dòng)。2、用控制開(kāi)關(guān)或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開(kāi)，或?qū)嗦菲魍队诠收暇€路上而隨即由保護(hù)裝置將其斷開(kāi)時(shí)，自動(dòng)重合閘均不應(yīng)動(dòng)作。3、在任何情況下，自動(dòng)重合閘的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。4、自動(dòng)重合閘動(dòng)作后應(yīng)自動(dòng)復(fù)歸。5、自動(dòng)重合閘應(yīng)能在重合閘后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作。必要時(shí)，還應(yīng)能在重合閘前加速其動(dòng)作。當(dāng)用控制開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，應(yīng)采用加速繼電保護(hù)動(dòng)作的措施。6、當(dāng)斷路器處于不允許實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘的不正常狀態(tài)時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘閉鎖。二、自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合相當(dāng)

5、密切，兩者配合工作，在很多情況下可以加快切除故障， 提高供電的可靠性。 其配合的主要方式是重合閘前加速保護(hù)和重合閘后加速保護(hù)兩種。 我廠采用的方式是重合閘后加速保護(hù)。當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置有選擇的將故障線路切除，與此同時(shí)重合閘動(dòng)作，重合一次。若重合于永久性故障時(shí)， 保護(hù)裝置立即以不帶時(shí)限，無(wú)選擇的動(dòng)作再次斷開(kāi)斷路器。這種保護(hù)裝置叫做重合閘后加速，一般用一塊中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。原理如下：.由原理圖可知： 當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，因重合閘還未動(dòng)作， JSJ繼電器失電，此時(shí)經(jīng) 2SJ 延時(shí)觸點(diǎn) (保護(hù)時(shí)間繼電器 )起動(dòng)出口中間繼電器 CKJ 將斷路器跳閘，保證有選擇性的切除故障 ;斷路器跳閘后 ,

6、起動(dòng)重合閘時(shí)， SHJ 動(dòng)作， JSJ 動(dòng)作 ,若重合于永久性故障，則 2LJ0 觸點(diǎn)閉合，通過(guò) JSJ觸點(diǎn)起動(dòng) CKJ，瞬時(shí)切除故障，實(shí)現(xiàn)重合閘后加速保護(hù)的要求。為可靠切除故障 ,JSJ 的觸點(diǎn)在重合后約經(jīng) 0.4S 延時(shí)斷開(kāi)。采用重合閘后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：因故障的切除保證了選擇性，所以不會(huì)擴(kuò)大停電范圍；重合于永久故障時(shí)，仍能快速有選擇性的切除。三、重合閘的四種方式（ 1） 停用方式：線路上發(fā)生任何形式的故障時(shí)，均斷開(kāi)三相不進(jìn)行重合。（ 2） 單相重合閘方式： 線路上發(fā)生單相故障時(shí)， 實(shí)現(xiàn)單相自動(dòng)重合閘， 當(dāng)重合到永久性單相故障時(shí)，斷開(kāi)三相并不再進(jìn)行重合。 線路上發(fā)生相間故障時(shí)，斷開(kāi)三相不進(jìn)

7、行自動(dòng)重合。（ 3） 三相重合閘方式：線路上發(fā)生任何形式的故障時(shí)， 均實(shí)現(xiàn)三相自動(dòng)重合閘。當(dāng)重合到永久性故障時(shí)，斷開(kāi)三相并不再進(jìn)行重合。（ 4） 綜合重合閘方式： 線路上發(fā)生單相故障時(shí)， 實(shí)現(xiàn)單相自動(dòng)重合閘， 當(dāng)重合到永久性單相故障時(shí)， 如不允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行， 則應(yīng)斷開(kāi)三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合。 線路上發(fā)生相間故障時(shí)， 實(shí)行三相自動(dòng)重合閘， 當(dāng)重合到永久性相間故障時(shí)，斷開(kāi)三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合。四、保護(hù)接入回路：各種保護(hù)均應(yīng)經(jīng)過(guò)重合閘裝置后才能使斷路器跳閘，按保護(hù)性能的不同分別將保護(hù)出口端子與重合閘裝置上的 N、 M 、P、Q 或 R 相連。（ 1） N 端子：非全相運(yùn)行不誤動(dòng)保護(hù)的接入端子，

8、接在此端子上的保護(hù)在單相重合閘出現(xiàn)的非全相運(yùn)行期間不退出運(yùn)行，對(duì)健全相的故障仍有保護(hù)作用。接在 N 端子上的保護(hù)有：高頻相差保護(hù)、零序方向電流不靈敏I 段、距離 I 段、距離 II 段。（ 2） M 端子：本線路非全相運(yùn)行會(huì)誤動(dòng)、相鄰線路非全相運(yùn)行不誤動(dòng)保護(hù)的接入端子。接在此端子上的保護(hù)在本線路單相跳閘后被解除， 當(dāng)線路恢復(fù)全相運(yùn)行時(shí)被重新投入。接在 M 端子上的保護(hù)有：零序方向電流靈敏 I.段、零序或負(fù)序構(gòu)成的方向高頻保護(hù)。（ 3） P 端子：相鄰線路非全相運(yùn)行時(shí)會(huì)誤動(dòng)保護(hù)的接入端子， 接在此端子上的保護(hù)在相鄰線路非全相運(yùn)行被解除， ，但本線路發(fā)生單相接地故障時(shí)能夠發(fā)揮作用。接在 P 端子上

9、的保護(hù)有：零序方向電流 II 段。（ 4） Q 端子：任何故障三相跳閘后進(jìn)行三相重合閘保護(hù)的接入端子，接在此端子上的保護(hù)動(dòng)作時(shí)， 直接起動(dòng)三相跳閘回路， 然后進(jìn)行三相重合閘。 接在Q 端子上的保護(hù)有：零序方向電流段、使用母線重合閘的母線保護(hù)。（ 5） R 端子： 三相跳閘后不進(jìn)行重合閘保護(hù)的接入端子（設(shè)在操作箱內(nèi)）。五、電容式的自動(dòng)重合閘為什么只能重合一次電容式重合閘是利用電容器的瞬時(shí)放電和長(zhǎng)時(shí)充電來(lái)實(shí)現(xiàn)一次重合的。如果開(kāi)關(guān)是由于永久性短路而保護(hù)動(dòng)作所跳開(kāi)的,則在自動(dòng)重合閘一次重合后開(kāi)關(guān)作第二次跳閘 ,此時(shí)跳閘位置繼電器重新啟動(dòng),但由于重合閘整組復(fù)歸前使時(shí)間繼電器觸點(diǎn)長(zhǎng)期閉合 ,電容器則被中間

10、繼電器的線圈所分接不能繼續(xù)充電,中間繼電器不可能再啟動(dòng) ,整組復(fù)歸后電容器還需20 25s 的充電時(shí)間 ,這樣保證重合閘只能發(fā)出一次合閘脈沖。六、重合閘起動(dòng)回路：重合閘起動(dòng)原理如下：重合閘起動(dòng)指的是重合閘時(shí)間元件開(kāi)始計(jì)時(shí)。由原理圖可知：保護(hù)動(dòng)作時(shí)，由分相跳閘繼電器觸點(diǎn)（1TJ-3TJ）起動(dòng)重合閘繼電器ZQJ 并進(jìn)行自保持， ZQJ.勵(lì)磁后通過(guò)其觸點(diǎn)起動(dòng)重合閘時(shí)間繼電器4SJ，實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作起動(dòng)重合閘；斷路器跳閘時(shí)（包括誤跳），跳閘位置繼電器觸點(diǎn)閉合（TWJA 、 TWJB、TWJC）也起動(dòng) 4SJ，實(shí)現(xiàn)斷路器與控制開(kāi)關(guān)KK 位置不對(duì)應(yīng)起動(dòng)重合閘。不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式是所有重合閘的基本起動(dòng)方式，保護(hù)起動(dòng)

11、方式是綜合重合閘功能的需要，以及對(duì)不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式的補(bǔ)充。七、重合閘回路：由原理圖可知：利用充好電的電容器對(duì)重合閘繼電器電壓線圈放電來(lái)獲得重合閘脈沖的方法， 具有可靠防止多次重合， 停用重合閘可靠等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)重合閘時(shí)間繼電器 4SJ 起動(dòng)時(shí)，其觸點(diǎn)斷開(kāi)電容 C 的充電回路，避免多次重合的可能性。如果是多相故障，則三相跳閘固定繼電器勵(lì)磁使 GJ 閉合，于是， 4SJ1滑動(dòng)觸點(diǎn)接通時(shí)，電容 C 對(duì)重合閘合閘繼電器 ZHJ 放電，進(jìn)行三相重合；如果是單相故障，則電容 C 通過(guò) 4SJ2滑動(dòng)觸點(diǎn)對(duì)重合閘合閘繼電器 ZHJ 放電，進(jìn)行單相重合； ZHJ 常開(kāi)觸點(diǎn)引入的目的是使 ZHJ 可靠動(dòng)作。顯然， L

12、P 處于位置 1 時(shí)，不論故障形式如何，均以 4SJ1 時(shí)限進(jìn)行重合； LP 處于位置 2 時(shí)，以 4SJ1時(shí)限進(jìn)行三相重合，以 4SJ2時(shí)限進(jìn)行單相重合； LP 處于位置 3 時(shí)，不論故障形式如何均以4SJ2時(shí)限進(jìn)行重合。 對(duì) 4SJ1 與 4SJ2時(shí)限的不同整定， 可以實(shí)現(xiàn)重合閘裝置的快重和慢重，我站對(duì) 4SJ1與 4SJ2 時(shí)限的整定均為 1 秒，故重合閘時(shí)限切換連片投、切與否對(duì)重合閘無(wú)影響。.八、重合閘閉鎖回路（放電回路） ：注： QK2 接通時(shí)重合閘停用，這是按預(yù)先規(guī)定進(jìn)行的重合閘閉鎖；QK3 接通時(shí)為單相重合閘方式下出現(xiàn)三相跳閘時(shí)的重合閘閉鎖；STJ3 為手合于故障線路時(shí)由跳閘繼電

13、器將重合閘閉鎖； SHJ 為手合斷路器時(shí)重合閘閉鎖； 斷路器位置閉鎖。我廠重合閘放電回路原理圖如下：3D62012023D623n6C3n543D223n381R3n693LP4 3n682HQJ24RZHJZHJ12R3n393RND1413QK3D243n40GDJ2HWJaHWJb4D734D71HWJbHWJc4T3-231TJR'4T11-23STJHWJaHWJc4T3-244T11-244D724D70.九、重合閘重合于永久性故障上對(duì)電力系統(tǒng)的不利影響當(dāng)重合閘重合于永久性故障時(shí)，主要有以下兩個(gè)方面的不利影響：(1)使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；(2)使斷路器的工作條件變

14、得更加嚴(yán)重，因?yàn)樵诤芏虝r(shí)間內(nèi)，斷路器要連續(xù)兩次切斷電弧。十、選用重合閘方式的一般原則(1)重合閘方式必須根據(jù)具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行條件，經(jīng)過(guò)分析后選定。(2)凡是選用簡(jiǎn)單的三相重合閘方式能滿足具體系實(shí)際需要的，線路都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘方式。 持別對(duì)于那些處于集中供電地區(qū)的密集環(huán)網(wǎng)中， 線路跳閘后不進(jìn)行重合閘也能穩(wěn)定運(yùn)行的線路， 更宜采用整定時(shí)間適當(dāng)?shù)娜嘀睾祥l。 對(duì)于這樣的環(huán)網(wǎng)線路，快速切除故障是第一位重要的問(wèn)題。(3)當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，如果使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定，或者地區(qū)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)大面積停電， 或者影響重要負(fù)荷停電的線路上， 應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘方式。十一、重合閘跳閘回路.注：5YJ01 與 4ZQJ 兩個(gè)串聯(lián)的常閉接點(diǎn)組成相間與接地故障的判別回路，其中，5YJ01 是零序電壓元件常閉觸點(diǎn)。串入4ZQJ 觸點(diǎn)，在重合閘起動(dòng)時(shí)就解除了該回路工作。注：針對(duì)原理圖掌握單相故障跳閘回路、 兩相故障循環(huán)跳閘回路及溝通外部三相跳閘回路、短路故障直接外部三跳回路及重合閘 “