自動(dòng)裝置-自動(dòng)重合閘裝置（繼電保護(hù)運(yùn)行檢修課件）

自動(dòng)合閘裝置自動(dòng)重合閘基本知識(shí)第一章三相重合閘第二章單相重合閘、綜合重合閘第三章備自投裝置第四章綜合重合閘高壓輸電線路的單相重合閘單相重合閘、綜合重合閘6.1.3單相重合閘、綜合重合閘高壓輸電線路的單相重合閘高壓輸電線路的單相重合閘以上討論的重合閘都是三相式的，即無論跳閘還是合閘都是對(duì)三相一起操作。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，220～500kV系統(tǒng)發(fā)生的故障，90%以上均為單相接地短路。單相跳開、兩相運(yùn)行情況下，單相重合閘將大大有利于提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。單相重合閘：?jiǎn)蜗喙收咸鴨蜗?，?jīng)一定時(shí)間重合單相，重合不成功再跳開三相。單相重合閘、綜合重合閘高壓輸電線路的單相重合閘M端子、N端子的區(qū)別及設(shè)置的必要性故障發(fā)生后工作過程：

2、單相重合閘的特點(diǎn)（1）對(duì)故障選相元件的基本要求①選相準(zhǔn)確，與保護(hù)配合后只跳開發(fā)生故障的一相；②在故障相末端發(fā)生接地短路時(shí)，該相選相元件應(yīng)保證足夠的靈敏度。（2）常用的選相元件電流選相元件；低電壓選相元件；阻抗選相元件、工頻變化量選相元件。保護(hù)裝置動(dòng)作選相元件動(dòng)作經(jīng)與門進(jìn)行單相跳閘并啟動(dòng)重合閘合閘回路進(jìn)行單相跳閘和單相重合單相故障相間故障時(shí)跳開三相進(jìn)行三相重合或不進(jìn)行重合單相重合閘、綜合重合閘高壓輸電線路的單相重合閘3、單相重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇除應(yīng)滿足三相重合閘提出的要求外，還應(yīng)考慮下列問題：（1）兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)配合以不同時(shí)限切除故障的可能性。（2）潛供電流的影響。指當(dāng)故障相線路自兩側(cè)切除后，由于非故障相與斷開相之間存在靜電（通過電容）和電磁（通過電感）的聯(lián)系，雖然短路電流已被切斷，但在故障點(diǎn)的弧光通道中仍有電流流通。潛供電流的存在將使故障點(diǎn)的熄弧受到嚴(yán)重影響；潛供電流的持續(xù)時(shí)間與故障電流、故障切除時(shí)間等許多因素有關(guān)；一般以實(shí)測(cè)來確定故障點(diǎn)熄弧時(shí)間，從而整定單相重合閘的動(dòng)作時(shí)間。單相重合閘、綜合重合閘高壓輸電線路的單相重合閘單相重合閘、綜合重合閘高壓輸電線路的單相重合閘4、單相重合閘的優(yōu)缺點(diǎn)（1）優(yōu)點(diǎn)能在絕大多數(shù)故障情況下保證對(duì)用戶的供電連續(xù)性，提高了供電的可靠性；可以提高雙側(cè)電源系統(tǒng)并列運(yùn)行的可靠性。對(duì)于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)，較之三相重合閘，能避免兩系統(tǒng)的解列。（2）缺點(diǎn)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護(hù)相配合。保護(hù)的接線、整定計(jì)算和調(diào)試工作相對(duì)復(fù)雜。在220～500KV的線路上，單相重合閘得到了廣泛應(yīng)用。單相重合閘、綜合重合閘綜合重合閘將單相重合閘與三相重合閘結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)的重合閘，稱為綜合重合閘。綜合重合閘應(yīng)考慮的基本原則：（1）單相接地短路時(shí)跳開單相，然后進(jìn)行單相重合；如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。（2）各種相間短路時(shí)跳開三相，然后進(jìn)行三相重合；如重合不成功，仍跳開三相，而不再進(jìn)行重合。（3）當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。（4）無論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。自動(dòng)合閘裝置自動(dòng)重合閘基本知識(shí)第一章三相重合閘第二章單相重合閘、綜合重合閘第三章備自投裝置第四章雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘三相重合閘重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則01三相重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘1、工作原理不論線路發(fā)生什么類型故障，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作跳開三相斷路器；自動(dòng)重合閘裝置起動(dòng)，經(jīng)0.5～1.5s延時(shí)，發(fā)重合脈沖；重合三相斷路器。若故障是瞬時(shí)性的，因故障已經(jīng)消失，重合成功；若故障是永久性的，因故障依然存在，重合不成功，保護(hù)再次跳開三相斷路器，不再重合。三相一次重合閘工作原理框圖三相重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘2、三相一次重合閘的特點(diǎn)不需要考慮電源間的同步問題；不需要判別故障類型；實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。3、AAR與繼電保護(hù)的配合（1）自動(dòng)重合閘前加速當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生短路時(shí)，繼電保護(hù)在AAR動(dòng)作之前，先不按規(guī)定時(shí)限動(dòng)作，斷路器跳閘，瞬時(shí)地將故障切除，然后重合閘，如果重合閘不成功，繼電保護(hù)再按規(guī)定時(shí)限動(dòng)作。“前加速”特點(diǎn)：故障后，保護(hù)第一次動(dòng)作切除故障是無選擇性的；重合閘以后，保護(hù)第二次動(dòng)作切出故障是有選擇性的。三相重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘K1點(diǎn)短路保護(hù)3瞬時(shí)跳閘（無選擇性）保護(hù)3進(jìn)行重合恢復(fù)供電若是瞬時(shí)故障保護(hù)按階梯時(shí)限動(dòng)作切除故障若是永久性故障三相重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘采用前加速的優(yōu)點(diǎn)：能快速切除瞬時(shí)性故障；可能使瞬時(shí)性故障無法發(fā)展成永久性故障，提高了重合閘的成功率；能保證發(fā)電廠和重要變電所的母線電壓在0.6~0.7倍額定電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。采用前加速的缺點(diǎn)：斷路器工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)較多；重合于永久性故障時(shí)，故障切除時(shí)間可能較長(zhǎng)；如果重合閘裝置或斷路器QF3拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。前加速保護(hù)主要用于35kV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。三相重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘（2）自動(dòng)重合閘后加速當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生短路時(shí)，繼電保護(hù)在AAR動(dòng)作之前，按規(guī)定時(shí)限動(dòng)作，斷路器跳閘，然后重合閘，重合閘之后，如果故障仍舊存在，繼電保護(hù)不按規(guī)定時(shí)限動(dòng)作，瞬時(shí)地將故障切除。后加速的優(yōu)點(diǎn)：第一次是有選擇性的切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無選擇性的動(dòng)作而后以重合閘來糾正（即前加速）；保證了永久性故障的瞬時(shí)切除，并仍然是具有選擇性的；和前加速相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制。后加速的缺點(diǎn)：每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比較為復(fù)雜；第一次切除故障可能帶有延時(shí)。后加速保護(hù)廣泛用于35kV以上的系統(tǒng)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線路上。雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘三相重合閘重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則01三相重合閘雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘1、雙側(cè)電源線路重合閘的特點(diǎn)在雙側(cè)電源線路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘時(shí)，除滿足單側(cè)電源各項(xiàng)要求以外，還應(yīng)滿足以下兩點(diǎn)要求：（1）同期問題重合時(shí)兩側(cè)電源是否同步的問題以及是否允許非同步合閘的問題。（2）時(shí)間的配合考慮兩側(cè)保護(hù)可能以不同的延時(shí)跳閘，兩側(cè)的AAR必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后才能重合。2、雙側(cè)電源線路重合閘的主要方式（1）快速自動(dòng)重合方式當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)快速動(dòng)作后，經(jīng)0.5～0.6s后進(jìn)行進(jìn)行自動(dòng)重合，其特點(diǎn)是快速。三相重合閘雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘使用快速自動(dòng)重合閘應(yīng)滿足以下要求：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。線路兩側(cè)都裝有全線速動(dòng)的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)。重合瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對(duì)電力設(shè)備、電力系統(tǒng)的沖擊均在允許范圍內(nèi)。（2）非同期重合閘方式就是不考慮系統(tǒng)是否同步而進(jìn)行自動(dòng)重合閘的方式（期望系統(tǒng)自動(dòng)拉入同步，須校驗(yàn)沖擊電流，防止保護(hù)誤動(dòng)）。（3）檢同期的自動(dòng)重合閘方式當(dāng)必須滿足同期條件才能合閘時(shí)，使用檢同期重合閘。三相重合閘雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘具有同步檢定和無壓檢定的重合閘ZCHZCHU<U<U-UU-U同步無壓無壓同步++++MN三相重合閘雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘在兩側(cè)的斷路器上，除裝有單側(cè)電源線路的AAR外，在一側(cè)（M側(cè)）裝有低電壓繼電器，用以檢查線路上有無電壓（檢無壓側(cè)），在另一側(cè)（N側(cè)）裝有同步檢定繼電器，進(jìn)行同步檢定（檢同步側(cè)）。在使用同步檢定的一側(cè)，絕對(duì)不允許同時(shí)投入無壓檢定繼電器。①工作原理當(dāng)線路短路時(shí)，兩側(cè)斷路器斷開，線路失去電壓，M側(cè)低電壓繼電器動(dòng)作，經(jīng)AAR重合。重合成功，N側(cè)同步檢定繼電器在兩側(cè)電源符合同步條件后再進(jìn)行重合，恢復(fù)正常供電；重合不成功，保護(hù)再次動(dòng)作，跳開M側(cè)斷路器不再重合，N側(cè)不重合。三相重合閘雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘②同步檢定繼電器工作原理電磁式：兩個(gè)電壓線圈接入同名相的電壓和——產(chǎn)生的磁通方向相反——為磁通，反應(yīng)是兩電壓產(chǎn)生的磁通之差——即兩電壓之差。三相重合閘雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘當(dāng)δ=0°時(shí)，ΔU=0，Φ∑=0。繼電器不動(dòng)，常閉接點(diǎn)閉合，啟動(dòng)重合閘。δ↑，Φ∑↑。繼電器動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)打開，將重合閘閉鎖，使之不能動(dòng)作。一般當(dāng)δ≤20°時(shí)，同步檢定繼電器常閉觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)重合閘繼電器，經(jīng)0.5～1S后發(fā)出合閘脈沖。δ當(dāng)UM=UN時(shí)，雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘單側(cè)電源線路的三相一次重合閘三相重合閘重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則01三相重合閘重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則1、單側(cè)電源線路的三相重合閘原則上越短越好，但應(yīng)力爭(zhēng)重合成功，保證：故障點(diǎn)電弧熄滅、絕緣恢復(fù)；斷路器觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油，準(zhǔn)備好重合于永久性故障時(shí)能再次跳閘，否則可能發(fā)生斷路器爆炸，如果采用保護(hù)裝置起動(dòng)方式，還應(yīng)加上斷路器跳閘時(shí)間。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用1s左右。2、雙側(cè)電源線路的三相重合閘除單側(cè)電源線路的三相重合閘時(shí)間配合的要求外，還須考慮時(shí)間配合，按最不利情況考慮：本側(cè)先跳，對(duì)側(cè)后跳。三相重合閘重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則0保護(hù)1跳閘保護(hù)2跳閘重合故障點(diǎn)滅弧和周圍介質(zhì)去游離的時(shí)間本側(cè)先跳：自動(dòng)合閘裝置自動(dòng)重合閘基本知識(shí)第一章三相重合閘第二章單相重合閘、綜合重合閘第三章備自投裝置第四章自動(dòng)重合閘的優(yōu)、缺點(diǎn)自動(dòng)重合閘的作用和要求自動(dòng)重合閘基本知識(shí)對(duì)自動(dòng)齒重合閘裝置的基本要求6.1.1自動(dòng)重合閘基本知識(shí)自動(dòng)重合閘的作用和要求1、定義瞬時(shí)性故障：發(fā)生故障后，線路被繼電保護(hù)迅速斷開，電弧即自行熄滅，引起故障的外界物體（如：樹枝、鳥類）因被電弧燒毀而消失。永久性故障：由線路倒塌、斷線、絕緣子擊穿或損壞而引起的故障，在線路被繼電保護(hù)斷開后依然存在。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路的故障主要是瞬時(shí)性故障。此時(shí)，繼電保護(hù)迅速斷開后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)。如果把斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電。自動(dòng)重合閘裝置（AAR）：就是將因故障跳開后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。對(duì)于瞬時(shí)性故障，可以合閘成功，線路恢復(fù)正常供電；對(duì)于永久性故障，重合不成功，線路不能恢復(fù)正常供電。自動(dòng)重合閘基本知識(shí)自動(dòng)重合閘的優(yōu)、缺點(diǎn)（1）自動(dòng)重合閘的優(yōu)點(diǎn)對(duì)暫時(shí)性故障，可迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性；對(duì)兩側(cè)電源線路，可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量；可以糾正由于斷路器或繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的誤跳閘；在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，有些情況下考慮重合閘，可以暫緩架設(shè)雙回路線路節(jié)約投資。因此，1kV及以上的架空線或電纜與架空線路的混合線路中有斷路器時(shí)，應(yīng)設(shè)自動(dòng)重合閘。（2）自動(dòng)重合閘的缺點(diǎn)當(dāng)自動(dòng)重合閘裝置合閘于永久性故障時(shí)，斷路器跳閘后故障依然存在，即使再合上電源，斷路器也會(huì)再次跳閘。因此，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成一定的不利影響：使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；因?yàn)槎虝r(shí)間內(nèi)連續(xù)切斷兩次短路電流，使斷路器的工作條件變得更加嚴(yán)重。自動(dòng)重合閘基本知識(shí)對(duì)自動(dòng)齒重合閘裝置的基本要求用控制開關(guān)（SA）操作或遙控分閘斷路器后，不應(yīng)進(jìn)行重合閘；用SA操作合閘斷路器，保護(hù)隨即動(dòng)作跳閘時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行重合閘；除了上述兩種情況外，當(dāng)斷路器由于繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因而跳閘后，自動(dòng)重合閘裝置都應(yīng)該動(dòng)作，使斷路器重新合閘；一般應(yīng)優(yōu)先采用由SA位置與斷路器實(shí)際位置不對(duì)應(yīng)，即SA在合后位置而斷路器實(shí)際上在斷開位置，作為啟動(dòng)自動(dòng)重合閘的條件；重合閘次數(shù)應(yīng)符合規(guī)定；自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)盡可能短，以縮短停電時(shí)間。但也不能太短，以提高重合成功率和設(shè)備工作可靠