輸電線路自動(dòng)重合閘裝置（電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置課件）

《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》認(rèn)識(shí)自動(dòng)重合閘裝置認(rèn)識(shí)自動(dòng)重合閘裝置輸電線路故障瞬時(shí)性故障永久性故障在電力系統(tǒng)中，由于輸電線路最容易發(fā)生故障,造成輸電線路供電的可靠性降低。輸電線路的故障分為永久性故障和瞬時(shí)性故障兩種。永久性故障：不能自行消除的故障開(kāi)。特點(diǎn)：繼電保護(hù)動(dòng)作斷開(kāi)電源后，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度不能恢復(fù)，故障仍然存在，即使重新合上線路斷路器，又要被繼電保護(hù)裝置再次斷開(kāi)。倒桿斷線絕緣子擊穿或損壞瞬時(shí)性故障:能自行消除的故障經(jīng)驗(yàn)表明：雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)大風(fēng)引起的短時(shí)碰線鳥(niǎo)、樹(shù)枝等掉落在導(dǎo)線上特點(diǎn)：繼電保護(hù)動(dòng)作斷開(kāi)電源后，故障點(diǎn)的電弧自行熄滅，絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，故障自行消除，此時(shí)，若重新合上線路斷路器，就能恢復(fù)正常供電經(jīng)驗(yàn)表明：約有90%以上的故障是瞬時(shí)性故障自動(dòng)重合閘裝置的定義采用自動(dòng)重合閘裝置來(lái)提高供電可靠性的效果是很明顯的輸電線路在發(fā)生故障后，能使被跳閘的斷路器迅速地重新投入的一種自動(dòng)裝置，簡(jiǎn)稱AAR裝置。運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)：輸電線路自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作成功率一般可達(dá)70％～90％。自動(dòng)重合閘裝置的作用（1）提高輸電線路供電可靠性，減少因瞬時(shí)性故障停電所造成的損失。多個(gè)并列運(yùn)行的電力系統(tǒng)，如圖所示，系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線上發(fā)生故障K，QF1跳閘。若采用自動(dòng)重合閘裝置AAR，則QF1快速被合閘，此時(shí)轉(zhuǎn)子位置角還未拉得很大時(shí)，則整個(gè)系統(tǒng)將迅速恢復(fù)同步，保持穩(wěn)定運(yùn)行。KQF1QF2AAR自動(dòng)重合閘裝置的作用（2）對(duì)于雙端供電的高壓輸電線路，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。自動(dòng)重合閘裝置的作用（3）加快事故處理后電力系統(tǒng)電壓恢復(fù)速度自動(dòng)重合閘過(guò)程中斷供電時(shí)間很短，電動(dòng)機(jī)還沒(méi)有完全制動(dòng)，電壓就已恢復(fù)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)電流要比直接啟動(dòng)時(shí)小得多，有利于系統(tǒng)電壓的恢復(fù)。自動(dòng)重合閘裝置的作用（4）彌補(bǔ)輸電線路耐雷水平較低的影響10kV輸電線路一般不裝設(shè)避雷線，35kV線路一般僅在進(jìn)線段1km左右范圍內(nèi)裝設(shè)避雷線，線路耐雷水平較低；為了減少架空輸電線路因雷電過(guò)電壓造成的停電次數(shù)，各電壓等級(jí)的輸電線路應(yīng)盡可能采用AAR裝置。自動(dòng)重合閘裝置的作用（5）對(duì)斷路器的誤跳閘能起糾正作用誤跳閘原因有：操作機(jī)構(gòu)不良、繼電保護(hù)誤動(dòng)等。《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》自動(dòng)重合閘裝置的特點(diǎn)和分類(lèi)自動(dòng)重合閘裝置的特點(diǎn)對(duì)于發(fā)生瞬時(shí)性故障后，線路重合的成功率很高，大大提高了線路的供電可靠性。本身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作可靠投資很低效益可觀優(yōu)

點(diǎn)因此在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用GB14285-2006《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定:“1kV及以上的架空線路和電纜與架空混合線路,在具有斷路器的條件下,應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；旁路斷路器和兼作旁路的母線斷路器或分段斷路器，宜裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器,應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置；必要時(shí),母線可采用母線自動(dòng)重合閘裝置。”自動(dòng)重合閘裝置的特點(diǎn)自動(dòng)重合閘裝置的特點(diǎn)斷路器在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流使斷路器觸頭燒損和絕緣油老化加重，增加了斷路器的檢修機(jī)會(huì)；當(dāng)重合于永久性故障時(shí)，系統(tǒng)再次受到短路電流的沖擊，相當(dāng)于發(fā)生兩次連續(xù)性故障，可能會(huì)引起系統(tǒng)振蕩。缺

點(diǎn)自動(dòng)重合閘裝置的使用有時(shí)要受到系統(tǒng)和設(shè)備條件的制約自動(dòng)重合閘裝置的類(lèi)型按作用于斷路器的方式按組成元件的動(dòng)作原理分類(lèi)按動(dòng)作次數(shù)按運(yùn)用的線路結(jié)構(gòu)單側(cè)電源線路、雙側(cè)電源線路單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘機(jī)械式和電氣式一次、二次、多次是指線路上發(fā)生單相接地故障時(shí),保護(hù)動(dòng)作只斷開(kāi)故障相的斷路器,然后進(jìn)行單相重合的裝置。如果故障是瞬時(shí)性的,則重合閘后,便可恢復(fù)三相供電;如果發(fā)生的是永久性單相故障而系統(tǒng)又不允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行,或者是相間故障等原因的故障，三相斷路器跳閘,不再進(jìn)行重合。單相AAR單相AAR只限用于220kV及以上裝有分相操作機(jī)構(gòu)的斷路器的輸電線路。是指線路上發(fā)生單相短路或相間短路時(shí),繼電保護(hù)裝置均將線路三相斷路器斷開(kāi),然后啟動(dòng)自動(dòng)重合閘同時(shí)合三相斷路器的裝置。若故障為瞬時(shí)性的，則重合閘成功;否則保護(hù)再次動(dòng)作,跳開(kāi)三相斷路器。三相AAR是把單相AAR和三相AAR綜合在一起考慮，即當(dāng)線路上發(fā)生單相接地故障時(shí),采用單相AAR的方式；當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí),采用三相AAR的方式合。

綜合AAR一般適用于220kV及以上的重要聯(lián)絡(luò)線路。綜合AAR《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》自動(dòng)重合閘裝置基本要求自動(dòng)重合閘裝置基本要求8AAR的基本要求自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（1）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作應(yīng)迅速為了盡量減少對(duì)用戶停電造成的損失,要求自動(dòng)重合閘動(dòng)作時(shí)間愈短愈好動(dòng)作時(shí)間要考慮：保護(hù)裝置的復(fù)歸故障點(diǎn)去游離后絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的復(fù)歸及其準(zhǔn)備好再次合閘的時(shí)間自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（2）手動(dòng)跳閘時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作當(dāng)運(yùn)行人員手動(dòng)操作控制開(kāi)關(guān)或通過(guò)遙控使斷路器跳閘時(shí)，是屬于正常運(yùn)行操作，這時(shí)自動(dòng)重合閘不應(yīng)動(dòng)作。自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（3）手動(dòng)合閘于故障線路時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)閉鎖在手動(dòng)合閘前,線路上沒(méi)有電壓，合閘后，繼電保護(hù)動(dòng)作跳閘。說(shuō)明此線路存在有故障，故障原因多屬于檢修質(zhì)量不合格或忘拆接地線等永久性故障。此時(shí)不允許重合，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)閉鎖。自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（4）在斷路器事故跳閘時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)啟動(dòng)自動(dòng)重合閘啟動(dòng)方式：斷路器控制開(kāi)關(guān)與斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)保護(hù)起動(dòng)斷路器控制開(kāi)關(guān)與斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)：斷路器控制開(kāi)關(guān)處于“合閘后”狀態(tài)、而斷路器處于跳閘狀態(tài),兩者位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘。線路發(fā)生故障保護(hù)將斷路器跳開(kāi)后,出現(xiàn)控制開(kāi)關(guān)與斷路器位置不對(duì)應(yīng),就可以啟動(dòng)重合閘；如果由于某種原因,例如工作人員誤碰斷路器操作機(jī)構(gòu)、斷路器操作機(jī)構(gòu)失靈、斷路器控制回路存在問(wèn)題以及保護(hù)裝置出口繼電器的觸點(diǎn)因撞擊振動(dòng)而閉合等,這一系列因素致使斷路器發(fā)生“誤跳”,則位置不對(duì)應(yīng)同樣能啟動(dòng)重合閘。這種位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘的方式簡(jiǎn)單可靠,在各級(jí)電網(wǎng)的重合閘中有著良好的運(yùn)行效果,對(duì)提高供電可靠性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義。自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求保護(hù)啟動(dòng)：就是用線路保護(hù)跳閘出口觸點(diǎn)來(lái)啟動(dòng)重合閘,在保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘命令后,重合閘才發(fā)出合閘命令。因?yàn)槭遣捎锰l出口觸點(diǎn)來(lái)啟動(dòng)AAR,這種方式可糾正繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的誤跳閘；但不能糾正由于斷路器自身故障引起的“誤跳”。所以這種啟動(dòng)方式使用的較少。自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（5）重合次數(shù)應(yīng)符合規(guī)定自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)按預(yù)先的規(guī)定進(jìn)行,在任何情況下均不應(yīng)使斷路器重合的次數(shù)超過(guò)規(guī)定值。因?yàn)楫?dāng)自動(dòng)重合閘裝置多次重合于永久性故障,系統(tǒng)遭受多次沖擊,斷路器可能損壞，并會(huì)發(fā)生擴(kuò)大事故。自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（6）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后，應(yīng)自動(dòng)復(fù)歸裝置動(dòng)作后自動(dòng)復(fù)歸，為下一次動(dòng)作做好準(zhǔn)備對(duì)于雷擊機(jī)會(huì)較多的線路是非常必要的自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（7）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)與繼電保護(hù)配合動(dòng)作為減輕第二次事故跳閘的后果，自動(dòng)重合閘裝置可與繼電保護(hù)配合。采用前加速或后加速的方式，來(lái)加速切除故障。自動(dòng)重合閘裝置AAR基本要求（8）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)方便調(diào)試和監(jiān)視線路運(yùn)行時(shí)應(yīng)方便退出或可進(jìn)行完好性試驗(yàn)動(dòng)作時(shí)應(yīng)有信號(hào)，便于運(yùn)行人員監(jiān)視《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》分段器分段器定義分段器是一種能夠自動(dòng)判斷線路故障和記憶線路故障電流開(kāi)斷的次數(shù)，并在達(dá)到整定的次數(shù)后，在無(wú)電壓或無(wú)電流下自動(dòng)分閘的開(kāi)關(guān)設(shè)備，是配電系統(tǒng)中用來(lái)隔離故障線路區(qū)段的自動(dòng)保護(hù)裝置。分段器工作原理當(dāng)發(fā)生永久性故障時(shí)，分段器的后備保護(hù)重合器重或斷路器動(dòng)作，分段器的計(jì)數(shù)功能開(kāi)始累計(jì)重合器的跳閘次數(shù)。

當(dāng)分段器達(dá)到預(yù)定的記錄次數(shù)后，在后備裝置跳開(kāi)的瞬間自動(dòng)跳閘，分?jǐn)喙收暇€路段。重合器再次重合,恢復(fù)其他線路供電。

若重合器跳閘次數(shù)未達(dá)到分段器預(yù)定的記錄次數(shù)就已消除了故障，分段器的累計(jì)計(jì)數(shù)在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后自動(dòng)消失，恢復(fù)初始狀態(tài)。自動(dòng)分段器的功能與特點(diǎn)（3）（2）（1）分段器可進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)跳閘，但合閘必須是手動(dòng)的。分段器跳閘后呈閉鎖狀態(tài)，只能通過(guò)手動(dòng)合閘恢復(fù)供電。

分段器具有自動(dòng)對(duì)上一級(jí)保護(hù)裝置跳閘次數(shù)的計(jì)數(shù)功能。分段器可斷負(fù)荷電流、關(guān)合短路電流，但不能開(kāi)斷短路電流，不能單獨(dú)作為主保護(hù)開(kāi)關(guān)使用，可作為手動(dòng)操作的負(fù)荷開(kāi)關(guān)使用。自動(dòng)分段器的功能與特點(diǎn)（6）（5）（4）分段器沒(méi)有安秒特性,在使用上有特殊的優(yōu)點(diǎn)。分段器有串接于主電路的跳閘線圈,更換線圈即可改變最小動(dòng)作電流。分段器與重合器之間無(wú)機(jī)械和電氣的聯(lián)系,其安裝地點(diǎn)不受限制?！峨娏ο到y(tǒng)自動(dòng)裝置》重合器線路自動(dòng)重合器的定義

重合器是一種具有保護(hù)、檢測(cè)、控制功能的自動(dòng)化設(shè)備，具有不同時(shí)限的安秒曲線和多次重合閘功能，是一種集斷路器、繼電保護(hù)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)為一體的機(jī)電一體化新型電器。

它可自動(dòng)檢測(cè)通過(guò)重合器主回路的電流，當(dāng)確認(rèn)是故障電流后，持續(xù)一定時(shí)間按反時(shí)限保護(hù)自動(dòng)開(kāi)斷故障電流，并根據(jù)要求多次自動(dòng)地重合，向線路恢復(fù)供電。

若故障為瞬時(shí)性的，合閘成功，線路恢復(fù)供電；

若故障為永久性的，重合器在完成預(yù)先整定的重合閘次數(shù)（通常為三次）后，則自動(dòng)閉鎖，不再對(duì)故障線路送電。重合器的功能與特點(diǎn)：（3）（2）（1）重合器能夠按照預(yù)定的開(kāi)斷和重合順序，在交流電路中自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)斷和重合操作，并在其后自動(dòng)復(fù)位，分閘閉鎖或合閘閉鎖。由滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)合閘線圈等部分組成。重合器無(wú)需人力幫助，靠控制裝置自動(dòng)完成預(yù)定操作順序的能力。（4）適用于戶外柱上各種安裝方式，既可在變電所內(nèi)，也可在配電線路上。重合器的功能與特點(diǎn)：（4）

重合器的一個(gè)合分為一單元操作，但操作順序中第一個(gè)分亦視為一個(gè)單元操作。

重合器的典型操作順序中含有四個(gè)單元操作，即:分一合分一合分一合分，不同產(chǎn)品可以根據(jù)運(yùn)行中的需要和產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定調(diào)整重合閘次數(shù)和間隔時(shí)間。重合器的功能與特點(diǎn)：（5）

重合器的安-秒特性曲線具有反時(shí)限特性，有快速和慢速兩種，通常有一條快速曲線，和數(shù)條慢速曲線。如圖所示。

在重合器控制裝置內(nèi)部不作任何時(shí)限延后的操作，稱作快速操作；在重合器控制裝置內(nèi)部經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)限延后才發(fā)出信號(hào)的操作，稱作慢速操作。

通常它的第一次開(kāi)斷都整定在快速曲線，使其在0.03～0.04s內(nèi)即可切斷額定短路開(kāi)斷電流，以后每次開(kāi)斷，可根據(jù)保護(hù)配合的需要，選擇不同的安秒特性曲線。重合器的典型安-秒特性曲線《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》重合器與分段器的配合原則重合器與分段器的配合自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段設(shè)備的配合動(dòng)作可實(shí)現(xiàn)排除瞬時(shí)故障、隔離永久性故障區(qū)域、保證非故障線段的正常供電。重合器與分段器配合的典型結(jié)構(gòu)重合器與分段器配合的原則（4）（3）（2）（1）分段器的啟動(dòng)電流必須小于其保護(hù)范圍內(nèi)的最小故障電流。

分段器必須與重合器一起使用,并裝在重合器的負(fù)荷側(cè)。后備重合器必須能檢測(cè)到并能作用于分段器保護(hù)范圍內(nèi)的最小故障電流。分段器的熱穩(wěn)定額定值和動(dòng)穩(wěn)定額定值必須滿足要求。重合器與分段器配合的原則（8）（7）（6）（5）分段器的記憶時(shí)間必須大于后備保護(hù)的累積故障開(kāi)斷時(shí)間。

分?jǐn)嗥鞯膯?dòng)電流必須小于80%后備保護(hù)的最小分閘電流,大于預(yù)期最大負(fù)荷電流的峰值。分段器記錄比后備保護(hù)閉鎖前的分閘次數(shù)少1次以上。由于分段器沒(méi)有安秒特性,所以重合器與控制分段器的配合不要求研究保護(hù)曲線。重合器與分段器配合的原則后備保