電力系統繼電保護原理-自動重合閘課件

電力系統繼電保護原理電力系統繼電保護原理電力系統繼電保護原理

自動重合閘電力系統繼電保護原理自動重合閘主要內容概述單相重合閘綜合重合閘三相重合閘動作過程工作原理重合閘方式與保護配合方式主要內容概述單相綜合三相動作過程工作原理重合閘方式與保護配合6.1概述一、自動重合閘的作用★★故障線路被繼電保護斷開、電弧熄滅后，故障點絕緣強度能夠重新恢復。如雷擊、鳥害等引起的故障。1.故障的性質(1)瞬時性故障(2)永久性故障故障線路被繼電保護斷開、電弧熄滅后，故障仍然存在。如桿塔倒地、帶地線合閘等引起的故障。6.1概述一、自動重合閘的作用★★故障線路被繼電保護斷開、電6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開的斷路器按需要重新合閘的自動裝置。主要作用：(1)對瞬時性故障可迅速恢復正常運行，提高供電可靠性；總動作次數成功率=成功次數一般在80%以上。2.自動重合閘的作用6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開的斷路器按需要重新合閘的自動裝置。主要作用：(1)對瞬時性故障可迅速恢復正常運行，提高供電可靠性；(2)糾正保護誤動、人員誤碰、斷路器本身機構失靈引起的誤跳閘；(3)提高系統并列運行的穩(wěn)定性。2.自動重合閘的作用6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開3.不利影響(1)合閘于永久性故障時，系統再次受到故障沖擊，不利于系統穩(wěn)定運行；(2)使斷路器工作條件惡化。6.1概述一、自動重合閘的作用★★3.不利影響(1)合閘于永久性故障時，系統再次受到故障沖擊二、對重合閘的基本要求★1.在下列情況下不動作:(1)運行人員手動將斷路器斷開；(2)手動合閘于故障線路時；6.1概述2.動作次數應符合預先的規(guī)定；3.能與繼電保護配合，加速切除故障；4.用于雙側電源線路時，能夠考慮合閘時兩側電源是否同期；5.具有接收外來閉鎖信號的功能；6.能自動復歸，準備下一次動作。二、對重合閘的基本要求★1.在下列情況下不動作:(1)運行人三、重合閘的分類★★根據控制斷路器的方式不同，分為：三相重合閘、單相重合閘、綜合重合閘。6.1概述三、重合閘的分類★★根據控制斷路器的方式不同，分為：三相重合6.2三相重合閘一、動作過程★★★發(fā)生任何故障保護跳三相重合閘按要求重合三相恢復正常運行保護再跳三相不再重合瞬時性故障永久性故障6.2三相重合閘一、動作過程★★★發(fā)生任何故障保護跳三相重合6.2三相重合閘二、工作原理1.原理框圖★★重合閘啟動重合閘延時一次合閘脈沖元件閉鎖重合閘&合閘信號6.2三相重合閘二、工作原理1.原理框圖★★重合閘啟動重合閘6.2三相重合閘二、工作原理2.重合閘啟動★★(1)保護啟動方式保護發(fā)出跳閘命令且檢測到線路無電流時啟動重合閘。斷路器“偷跳”后無法啟動重合閘。(2)斷路器位置不對應啟動方式當斷路器處于斷開狀態(tài)，但控制開關處于合閘后狀態(tài)時啟動重合閘。6.2三相重合閘二、工作原理2.重合閘啟動★★(1)保護啟動tQF1合6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(1)單側電源線路情況1)應大于故障點滅弧、介質去游離的時間QF1QF2kQF1跳開重合閘啟動ttp1tQF1跳tdtARD允許重合時刻允許發(fā)合令時刻DttQF1合6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(1)單側電源線路情況1)應大于故障點滅弧、介質去游離的時間2)應大于斷路器及操作機構復歸原狀準備再次動作時間QF1QF2k6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(1)單側電6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)雙側電源線路情況滿足單側電源時的要求外，還要考慮兩側保護以不同時限跳閘的情況。QF1QF26.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)雙側電tp26.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)雙側電源線路情況QF1QF2ktQF1合QF1跳開重合閘啟動ttp1tQF1跳tdtARD允許重合時刻允許發(fā)合令時刻DttQF2跳tp26.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)指發(fā)出重合命令并保證只重合一次的元件(程序)。采用檢查“是否充電滿”的方法實現只重合一次，即發(fā)重合命令前檢查“是否充電滿”，滿足時才允許發(fā)重合命令，且同時“放電”。利用計數器計數和清零來實現“充電”和“放電”，計數時間達到10~15s即為“充電滿”。6.2三相重合閘二、工作原理4.一次合閘脈沖元件★指發(fā)出重合命令并保證只重合一次的元件(程序)。采用檢查“是否充電滿”的方法實現只重合一次，指發(fā)出重合命令并保證只重合一次的元件(程序)。6.2三相重合6.2三相重合閘二、工作原理4.一次合閘脈沖元件★重合后一切正常即可開始充電。具體條件包括：(1)重合閘在投入運行狀態(tài)；(2)斷路器在合閘位置；(3)沒有任何閉鎖重合閘的情況發(fā)生。重合閘開始充電(計數)的條件：6.2三相重合閘二、工作原理4.一次合閘脈沖元件★重合閘開始6.2三相重合閘二、工作原理5.閉鎖重合閘★1)手動跳閘；2)斷路器處于不正常狀態(tài)；3)重合閘處于停用狀態(tài)等。(1)需要閉鎖重合閘的情況(2)實現方式一直對計數器進行清零。6.2三相重合閘二、工作原理5.閉鎖重合閘★(1)需要閉鎖重6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式1.非同期重合閘和快速重合閘★★(1)過程重合閘時不做同期檢查，延時時間一到即刻發(fā)合閘脈沖。線路裝設快速動作保護和快速動作、消弧的斷路器時，該方式稱為快速重合閘。(2)使用條件合閘瞬間沖擊電流在允許范圍之內。6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式1.非同期重合2.檢鄰線有電流方式★★動作過程：重合閘啟動后，檢測相鄰線路是否有電流，如果有電流則經延時發(fā)合閘命令。用電流檢定取代同期檢定，實現簡單。6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式IAR啟動&AR延時2.檢鄰線有電流方式★★動作過程：重合閘啟動后，檢測相鄰線路

兩側保護斷開各側斷路器后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電壓，經延時后先重合，隨后檢同期側裝置檢測線路電壓與母線電壓滿足同期條件，經延時后再重合。3.檢無壓檢同期重合閘方式★★★

兩側保護斷開各側斷路器后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電壓，經延時后先重合，6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式U<AR啟動

&AR延時U-U

&≥1U<AR啟動U-U

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&≥1AR延時動作過程：兩側保護斷開各側斷路器后，檢無壓側裝置檢測到線路上無3.檢無壓檢同期重合閘方式★★★兩側的投入方式應定期切換，使兩側切斷故障次數相當。6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式U<AR啟動

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&≥1AR延時檢同期側不允許在線路側無電壓時重合。檢無壓側應同時具有檢同期重合的功能；3.檢無壓檢同期重合閘方式★★★兩側的投入方式應定期切換，使6.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★1.重合閘前加速保護231ARDQF1QF2QF3MNP(1)動作行為k2任意位置故障BH1動作跳閘ARD動作重合閘瞬時故障永久故障恢復正常有選擇跳閘k3k1BH1動作跳閘k1BH2動作跳閘k2BH3動作跳閘k36.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★1.重合閘前加1.重合閘前加速保護231ARDQF1QF2QF3MNP(2)優(yōu)點快速切除瞬時性故障，提高重合閘的成功率；所用設備少，簡單經濟。6.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★(3)缺點QF1工作條件惡劣；可能擴大停電范圍。1.重合閘前加速保護231ARDQF1QF2QF3MNP(21.重合閘前加速保護231ARDQF1QF2QF3MNP35kV以下由發(fā)電廠或重要變電站引出的直配線路上。(4)適用范圍6.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★1.重合閘前加速保護231ARDQF1QF2QF3MNP352.重合閘后加速保護(1)動作行為k11234ARDARDARDARD故障恢復正常有選擇跳閘BH1、2動作k1：BH3、4動作k2：k2相應保護瞬時跳閘瞬時故障永久故障相應重合閘裝置動作6.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★QF3QF1QF2QF42.重合閘后加速保護(1)動作行為k11234ARDARDA2.重合閘后加速保護1234QF3QF1QF2QF4ARDARDARDARD(2)優(yōu)點第一次跳閘有選擇性；永久性故障能快速切除并保證選擇性。(3)缺點需要重合閘裝置多；第一次動作可能帶有時限。6.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★2.重合閘后加速保護1234QF3QF1QF2QF4ARDA2.重合閘后加速保護1234ARDARDARDARD6.2三相重合閘四、重合閘與繼電保護的配合★★廣泛用于35kV以上的輸電線路上。(4)適用范圍QF3QF1QF2QF42.重合閘后加速保護1234ARDARDARDARD6.2三6.3單相重合閘一、動作過程★★★發(fā)生故障保護跳故障相重合閘重合故障相恢復正常運行保護再跳三相不再重合相間故障單相接地故障保護跳三相不重合瞬時性故障永久性故障6.3單相重合閘一、動作過程★★★發(fā)生故障保護跳故障相重合閘6.3單相重合閘二、選相元件★1.低電壓選相元件僅有一相電壓低且有零序電壓時，選該相為故障相；有兩個及以上相電壓低，或一個及以上相間電壓低時，選為多相故障。6.3單相重合閘二、選相元件★1.低電壓選相元件僅有一相電壓6.3單相重合閘二、選相元件★2.兩相電流差突變量選相元件比較三個兩相電流差突變量元件的動作行為實現選相?！獭獭獭獭獭獭獭獭獭痢痢林挥袃蓚€元件動作時選為單相故障，動作元件的下標中相關相為故障相；三個元件都動作時選為多相故障。6.3單相重合閘二、選相元件★2.兩相電流差突變量選相元件比6.3單相重合閘三、動作時限★除應滿足三相重合閘時所提出的要求外，還應考慮潛供電流對滅弧所產生的影響。潛供電流滅弧時間由實測確定！6.3單相重合閘三、動作時限★除應滿足三相重合閘時所提出的要6.3單相重合閘四、與保護的配合★單相跳閘后會出現縱向不對稱，產生負序、零序分量，可能引起保護誤動。應在非全相運行期間閉鎖可能誤動的保護。6.3單相重合閘四、與保護的配合★單相跳閘后會出現縱向不對稱6.4綜合重合閘發(fā)生故障保護跳故障相重合閘重合故障相相間故障單相接地故障保護跳三相重合閘重合三相瞬時性一、動作過程★★★恢復正常運行保護再跳三相不再重合永久性6.4綜合重合閘發(fā)生故障保護跳故障相重合閘重合故障相相間故障6.4綜合重合閘綜合重合閘、單相重合閘、三相重合閘、停用重合閘。二、工作方式★★可以實現四種方式：6.4綜合重合閘二、工作方式★★可以實現四種方式：本次課主要內容三相重合閘動作過程工作原理重合閘方式與保護的配合關系非同期方式檢鄰線有電流方式延時的設定啟動方式檢無壓檢同期方式后加速方式前加速方式單相重合閘綜合重合閘動作過程本次課主要內容三相動作過程工作原理重合閘方式與保護的非同期方作業(yè)重合閘的兩種啟動方式是什么？6.1作業(yè)重合閘的兩種啟動方式是什么？電力系統繼電保護原理電力系統繼電保護原理電力系統繼電保護原理

自動重合閘電力系統繼電保護原理自動重合閘主要內容概述單相重合閘綜合重合閘三相重合閘動作過程工作原理重合閘方式與保護配合方式主要內容概述單相綜合三相動作過程工作原理重合閘方式與保護配合6.1概述一、自動重合閘的作用★★故障線路被繼電保護斷開、電弧熄滅后，故障點絕緣強度能夠重新恢復。如雷擊、鳥害等引起的故障。1.故障的性質(1)瞬時性故障(2)永久性故障故障線路被繼電保護斷開、電弧熄滅后，故障仍然存在。如桿塔倒地、帶地線合閘等引起的故障。6.1概述一、自動重合閘的作用★★故障線路被繼電保護斷開、電6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開的斷路器按需要重新合閘的自動裝置。主要作用：(1)對瞬時性故障可迅速恢復正常運行，提高供電可靠性；總動作次數成功率=成功次數一般在80%以上。2.自動重合閘的作用6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開的斷路器按需要重新合閘的自動裝置。主要作用：(1)對瞬時性故障可迅速恢復正常運行，提高供電可靠性；(2)糾正保護誤動、人員誤碰、斷路器本身機構失靈引起的誤跳閘；(3)提高系統并列運行的穩(wěn)定性。2.自動重合閘的作用6.1概述一、自動重合閘的作用★★自動重合閘裝置是將因故跳開3.不利影響(1)合閘于永久性故障時，系統再次受到故障沖擊，不利于系統穩(wěn)定運行；(2)使斷路器工作條件惡化。6.1概述一、自動重合閘的作用★★3.不利影響(1)合閘于永久性故障時，系統再次受到故障沖擊二、對重合閘的基本要求★1.在下列情況下不動作:(1)運行人員手動將斷路器斷開；(2)手動合閘于故障線路時；6.1概述2.動作次數應符合預先的規(guī)定；3.能與繼電保護配合，加速切除故障；4.用于雙側電源線路時，能夠考慮合閘時兩側電源是否同期；5.具有接收外來閉鎖信號的功能；6.能自動復歸，準備下一次動作。二、對重合閘的基本要求★1.在下列情況下不動作:(1)運行人三、重合閘的分類★★根據控制斷路器的方式不同，分為：三相重合閘、單相重合閘、綜合重合閘。6.1概述三、重合閘的分類★★根據控制斷路器的方式不同，分為：三相重合6.2三相重合閘一、動作過程★★★發(fā)生任何故障保護跳三相重合閘按要求重合三相恢復正常運行保護再跳三相不再重合瞬時性故障永久性故障6.2三相重合閘一、動作過程★★★發(fā)生任何故障保護跳三相重合6.2三相重合閘二、工作原理1.原理框圖★★重合閘啟動重合閘延時一次合閘脈沖元件閉鎖重合閘&合閘信號6.2三相重合閘二、工作原理1.原理框圖★★重合閘啟動重合閘6.2三相重合閘二、工作原理2.重合閘啟動★★(1)保護啟動方式保護發(fā)出跳閘命令且檢測到線路無電流時啟動重合閘。斷路器“偷跳”后無法啟動重合閘。(2)斷路器位置不對應啟動方式當斷路器處于斷開狀態(tài)，但控制開關處于合閘后狀態(tài)時啟動重合閘。6.2三相重合閘二、工作原理2.重合閘啟動★★(1)保護啟動tQF1合6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(1)單側電源線路情況1)應大于故障點滅弧、介質去游離的時間QF1QF2kQF1跳開重合閘啟動ttp1tQF1跳tdtARD允許重合時刻允許發(fā)合令時刻DttQF1合6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(1)單側電源線路情況1)應大于故障點滅弧、介質去游離的時間2)應大于斷路器及操作機構復歸原狀準備再次動作時間QF1QF2k6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(1)單側電6.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)雙側電源線路情況滿足單側電源時的要求外，還要考慮兩側保護以不同時限跳閘的情況。QF1QF26.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)雙側電tp26.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)雙側電源線路情況QF1QF2ktQF1合QF1跳開重合閘啟動ttp1tQF1跳tdtARD允許重合時刻允許發(fā)合令時刻DttQF2跳tp26.2三相重合閘二、工作原理3.重合閘延時★★★(2)指發(fā)出重合命令并保證只重合一次的元件(程序)。采用檢查“是否充電滿”的方法實現只重合一次，即發(fā)重合命令前檢查“是否充電滿”，滿足時才允許發(fā)重合命令，且同時“放電”。利用計數器計數和清零來實現“充電”和“放電”，計數時間達到10~15s即為“充電滿”。6.2三相重合閘二、工作原理4.一次合閘脈沖元件★指發(fā)出重合命令并保證只重合一次的元件(程序)。采用檢查“是否充電滿”的方法實現只重合一次，指發(fā)出重合命令并保證只重合一次的元件(程序)。6.2三相重合6.2三相重合閘二、工作原理4.一次合閘脈沖元件★重合后一切正常即可開始充電。具體條件包括：(1)重合閘在投入運行狀態(tài)；(2)斷路器在合閘位置；(3)沒有任何閉鎖重合閘的情況發(fā)生。重合閘開始充電(計數)的條件：6.2三相重合閘二、工作原理4.一次合閘脈沖元件★重合閘開始6.2三相重合閘二、工作原理5.閉鎖重合閘★1)手動跳閘；2)斷路器處于不正常狀態(tài)；3)重合閘處于停用狀態(tài)等。(1)需要閉鎖重合閘的情況(2)實現方式一直對計數器進行清零。6.2三相重合閘二、工作原理5.閉鎖重合閘★(1)需要閉鎖重6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式1.非同期重合閘和快速重合閘★★(1)過程重合閘時不做同期檢查，延時時間一到即刻發(fā)合閘脈沖。線路裝設快速動作保護和快速動作、消弧的斷路器時，該方式稱為快速重合閘。(2)使用條件合閘瞬間沖擊電流在允許范圍之內。6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式1.非同期重合2.檢鄰線有電流方式★★動作過程：重合閘啟動后，檢測相鄰線路是否有電流，如果有電流則經延時發(fā)合閘命令。用電流檢定取代同期檢定，實現簡單。6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式IAR啟動&AR延時2.檢鄰線有電流方式★★動作過程：重合閘啟動后，檢測相鄰線路

兩側保護斷開各側斷路器后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電壓，經延時后先重合，隨后檢同期側裝置檢測線路電壓與母線電壓滿足同期條件，經延時后再重合。3.檢無壓檢同期重合閘方式★★★

兩側保護斷開各側斷路器后，檢無壓側裝置檢測到線路上無電壓，經延時后先重合，6.2三相重合閘三、雙側電源線路主要重合閘方式U<AR啟動

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