农村自动重合闸装置试验方案设计

自动重合闸装置试验方案设计前言线路故障跳闸后重合闸越快，所能达到的成果功效就特别的完美。重合闸允许的最短间隔时间为0.150.5秒。线路额定电压越高，绝缘去电离时间越长。自动重合闸的成功率依线路结构、电压等级、气象条件、主要故障类型等变化而定。自动重合闸装置的主要作用：提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，特别是对单侧电源的单回线路尤为显著；在高压输电线路上同高压电抗器配合，还可以提高系统运行的稳定性；在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于考虑重合闸的作用，即可以暂缓架设双回线路，以节省投资；对断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸，也能起纠正的作用。重合闸装置的投资低，工作可靠。但重合闸装置也有很大的缺点，欧美国家基本上不使用重合闸装置，原因本身是不能判断故障的类型。若重合于永久性故障时，它也将带来一些不利的影响，如：使系统又一次受到非常严重的冲击；使断路器的工作条件变得更加严重。第一次跳闸时，由于电弧的作用，使绝缘介质强度降低，重合后第二次跳闸，是在绝缘已经降低的不利条件下进行的，因此，严重情况下将造成断路器的爆炸，从而扩大事故；需要和保护装置进行配合，使保护的整定更加复杂，将造成保护的不正确动作；对于500kV系统还需要加装低压电抗器，增加了设备的维护工作量，并且增加了设备的故障率；由于某些原因需要使线路跳闸，而重合闸动作，将造成扩大事故；对于电压等级在220KV-500KV系统以上的线路，在装设重合闸时需要考虑检同期或检无压，从而增加了一、二次设备的维护工作。摘要自动重合闸装置（ZCH）又称自动重合器，是用于配电网自动化的一种智能化开关设备，它能够检测到故障电流、在给定时间内断开故障电流并能进行给定次数重合的一种“自具”能力的控制开关。所谓“自具”是只重合闸装置本身具有故障电流检测和操作顺序控制与执行的能力，无需附加继电保护装置和另外的操作电源，也不需要和外界通信。能够有效的保障电路线路的正常的运输。所以对于自动重合闸装置进行相关的研究是至关重要的。本设计了解继电保护、重合闸、重合闸装置作用概念和基本要求，利用双侧电源线路三相一次重合闸的计算方法，设计自动重合闸装置的试验方案。研究重合闸装置启动条件、充电条件，加深对自动重合闸装置后加速的理解；分析并优化当前运行中的重合闸的问题。推动重合闸装置在输电线路中的应用，提高工作人员的工作效率，促进电力系统的正确健康运转。关键词：自动重合装置；继电保护；试验目录前言1摘要2第1章自动重合闸装置试验方案设计任务51.1设计背景51.2设计目的.51.3自动重合闸装置试验的主要内容5第2章自动重合闸装置信息咨询62.1继电保护62.1.1继电保护的原理及组成62.1.2继电保护的任务和基本要求72.1.3电力系统继电保护的作用与意义82.2自动重合闸装置92.2.1自动重合闸的定义92.2.2自动合闸的作用92.2.3重合闸装置的分类92.2.4自动重合闸的分类112.2.5自动重合闸的基本要求11第3章制定自动重合闸装置试验方案设计计划123.1自动重合闸的试验接线图123.1.1所用的设备133.1.2实验接线图133.2制定自动重合闸装置试验方案143.3自动重合闸试验数据记录表15第4章实施自动重合闸装置试验方案设计计划164.1试验的内容164.2试验原理164.3自动重合装置试验的实施174.4试验风险防范174.5试验总结18第5章过程检查与控制195.1自动重合闸试验过程的检查195.2自动重合闸试验过程控制19第6章项目总结206.1自动重合闸与继电保护的配合206.2自动重合闸问题分析及优化206.3自动重合闸装置使用注意事项22致谢23参考文献243第1章自动重合闸装置试验方案任务1.1设计背景社会每一天都在发展，人们的生活水平也在提高。随着生活质量的上升，现代电力系统对安全性、稳定性和可靠性要求在不断提高，对继电保护的性能要求也越来越高。在继电保护的情况下，根据故障发生时电力系统物理量的变化来确认系统是否发生故障，及故障发生的时间和地点。自动重合闸装置作为电力系统中的重要组成部分，已广泛应用于输电线路的稳定运行以及安全供电。据统计，电力系统中永久性故障一般不到10%，其余故障都是由于雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，大风时的短时碰线，树枝落在导线上等引起的瞬时故障。当系统出现故障时，保护立刻动作使线路或设备断电，在非常短暂的时间内，故障点的电弧就会自动熄灭，使绝缘得以恢复。此时自动重合闸装置动作，自动将断路器合上，恢复系统正常运行。针对于此对于该课题进行了相关的研究。1.2设计目的当输电线路上发生故障后继电保护装置将断路器跳开，经过预定的延时后，能够自动地将跳开的断路器重新合闸。若线路发生瞬时性故障跳闸时，当瞬时性故障消失后，自动重合闸装置能在极短的时限内重新合上线路断路器，恢复线路的正常供电。若线路发生永久性故障时，则自动重合闸不成功，故障线路再次跳闸，迅速切除故障线路，保证其他运行线路的供电。所以对于自动重合闸装置进行相关试验是至关重要的，能够有效的降低自动重合闸装置的故障发生的概率，从而能够保障电路的正常的运输。1.3自动重合闸装置试验方案设计主要内容自动重合闸装置试验的主要内容如下所示：1熟悉自动重合闸后加速保护的接线原理。2理解自动重合闸后加速的组成形式，技术特性，掌握其实验操作方法。3了解自动重合闸的作用。4了解自动重合闸装置的原理。5了解自动重合闸与继电保护之间如何配合工作。第2章自动重合闸装置信息咨询2.1继电保护基本概念继电保护是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以也称继电保护。当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段；当电力系统出现故障时，继电保护系统通过寻找故障前后差异可以迅速地，有选择地，安全可靠地将短路故障设备隔离出电力系统，从而达到电力系统安全稳定运行的目的。2.1.1继电保护的原理及组成1基本原理。总体来说可以概括为：提起和利用差异。即区分出系统的正常、不正常故障和故障三种运行状态。选择出发生故障和出现异常的设备，寻找到电力系统在这三种运行状态下的可测参数的差异，并提取并利用这些可测参数差异实现对三种运行状态的快速区分。2电力系统继电保护的组成。电力系统继电保护一般由测量元件、逻辑元件及动作元件三部分组（1）测量元件。测量从被保护对象出入的有关物理量，如电流、电压、阻抗、功率方向等。并与已给定的整定值进行比较，根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0、或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护是否应该启动。（2）逻辑元件。根据测量部分输出量得大小、性质、输出的逻辑状态，出现的顺序或它们的组合，是保护装置按一定的布尔逻辑及逻辑工作，最后确定是否应跳闸或发信号，并将有关命令传给执行元件。（3）动作元件。根据逻辑元件传送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。2.1.2继电保护的任务和基本要求电力系统继电保护的任务：1监视电力系统的正常运行。当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时，继电保护装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。（如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等）。2反应电气设备的不正常工作情况。反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。3实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制。如：自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测等。电力系统继电保护装置的基本要求：继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。1动作选择性。指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。2动作速动性。指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。3动作灵敏性。指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数（规程中有具体规定）。通过继电保护的整定值来实现。整定值的校验一般一年进行一次。4动作可靠性。指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行，可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。2.1.3电力系统继电保护的作用与意义随着电力系统的高速发展和计算机技术,通讯技术的进步,继电保护向着计算机化、网络化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域,这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取,达到提高供电可靠性的目的,保障电网安全稳定运行。 继电保护在电力系统安全运行中的主要做用1保障电力系统的安全性当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。2对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。3对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。继电保护的顺利开展在消除电力故障的同时,对社会生活秩序的正常化,经济生产的正常化做出了贡献。不仅确保社会生活和经济的正常运转,还从一定程度上保证了社会的稳定,人们生命财产的安全。前些年北美大规模停电断电事故,就造成了巨大的经济损失,引发了社会的动荡,严重的威胁到了人们生命财产的安全。可见,电力系统的安全与否,不仅仅是照明失效的问题,更是社会安定、人们生命安全的