第二章输电线路自动重合闸装置.ppt

第二章 输电线路自动重 合闸装置2.1 自动重合闸的作用及要求永久性故障在故障线路电源被断开之后，若重新合 上断路器，由于故障依然存在，线路还要被继电保护装置切除，因而就不能恢复正常的供电瞬时性故障（又称自消性故障、暂时性故障）由继 电保护装置动作断开电源后，故障点的电弧自行 熄灭，绝缘介质重新恢复强度，故障自行消除， 此时若重新合上断路器，就能恢复供电输电线路80%~90%为瞬时性故障；n电力系统运行经验表明，架空线路大多数的故障 都是瞬时性故障（如雷击、风害等），永久性故 障一般不到10%，因此，在继电保护动作切除故 障之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路 处的绝缘可以自动恢复n因此，在电力系统中，当线路出现故障，继电保 护使断路器跳闸后，采了用能够自动控制断路器 重新合上的一种装置，即自动重合闸装置，简称 ZCH装置，或ARC装置n1kV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混 合线路上，只要装有断路器，一般应装设ARCn作用：1、提高供电的可靠性，减小线路停电次数； 2、提高电力系统并列运行的稳定性；GG3 3、纠正因断路器本身由于机构不良或保护误动引起、纠正因断路器本身由于机构不良或保护误动引起 的误跳闸。

的误跳闸ZCHn缺点：n 当重合于永久性故障上时，它也将带来一 些不利的影响，如：n （1）使电力系统又一次受到故障的冲击 ；(短路电流、过电压)n （2）由于断路器在很短的时间内，连续 切断两次短路电流，而使其工作条件变得 更加恶劣GGZCHZCH2.1.2 重合闸的分类1、按重合闸作用于断路器的方式，可分为 三相重 合闸、单相重合闸和综合重合闸三 种 2、按动作次数来分，可分为一次式和多次 式 3、按使用条件来分，可分为单电源重合闸 和双侧电源重合闸 双侧电源重合闸又可分为检定无压重 合闸、检定同期和不检定三种2.1.2 自动重合闸的分类n按照自动重合闸装置作用于断路器的工作方式可 分为：n1. 三相重合闸n不论发生单相短路还是相间短路，继保动作后均 使断路器三相同时断开，然后重合闸再将三相同 时投入当前一般只允许重合闸一次，故称三相 一次自动重合闸装置故障三相跳合三相恢复供电三相再跳停电永久性故障瞬时性故障ZCH继电保护n2. 单相重合闸在 110 kV 及以上系统，架空线路的线间距大，相间故 障机会很少，主要是单相接地故障在单相接地只把故障 相断开，再进行单相重合，其余两相继续运行，这样大大 提高供电的可靠性和系统并列的稳定性。

如果是永久性故 障，且系统又不允许非全相长期运行，则重合后保护将跳 闸，并不再重合三相再跳停电单相接地 故障单相跳合单相恢复供电相间故障三相跳永久性故障继电保护继电保护ZCH瞬时性故障n3. 综合重合闸n单相重合闸和三相重合闸综合到一起，发生单相 接地故障时，采用单相重合闸方式工作；当发生 相间短路时，采用三相重合闸方式工作综合考 虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸装置 三相再跳停电单相故障单相跳合单相恢复供电相间故障三相跳合三相恢复供电永久性故障瞬时性故障继电保护继电保护 ZCH瞬时性故障ZCH继电保护n对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式， 要结合系统的稳定性分析选取，一般遵循下列原 则：n(1) 没有特殊要求的单电源线路，采用一般的三相 重合闸；n(2) 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路 ，都应选用三相重合闸；n(3) 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸 不能满足稳定性要求而出现大面积停电或重要用 户停电者，应当选用单相重合闸和综合重合闸练习n三相重合闸，发生单相接地短路、相间短 路时ZCH的动作过程；n单相重合闸，发生单相接地短路、相间短 路时ZCH的动作过程；QF单相接地\二相接地\二相间短路\三 相短路\断线; 瞬时性\永久性 三相重合\单相重合\综合重合n单相重合闸,瞬时性单相接地短路故障,请写 出ZCH动作过程:n故障后---继电保护动作----断开故障相QF--- ZCH动作合上故障相QF----恢复供电.n三相重合闸,永久性单相接地短路故障,过程:n故障后---继电保护动作----断开三相QF---- ZCH动作合上三相QF----继电保护动作再断 开三相QF----停电.2.2 对自动重合闸装置的基本要求 n1. 正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它 原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作 。

n2. 继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应 尽快发出重合闸脉冲n3. 自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定n4. 自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合 闸以后加速继电保护的动作 ，以便加速永久性故 障的切除 n5. 在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应 满足同期合闸条件(电压大小\频率\相位相同) 1. 正常由运行人员手动操作或通过遥控装置 将断路器断开时，自动重合闸不应起动 2. 手动合闸于故障线路, 继电保护动作将断路 器断开,ZCH不动作. 3. 当断路器处于不正常状态而不允许实现重 合闸时，应将自动重合闸装置闭锁GZCH4.AFL（按频率自动减负荷装置）动作时,应将 自动重合闸装置闭锁 P小于PL，频率下降ZCH5.母线或变压器故障,应将自动重合闸装置闭 锁GGZCH2.3 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 n三相一次自动重合闸就是在输电线路上发生任何故障，继 电保护装置将三相断路器断开时，自动重合闸起动，经0 ．5～1s的延时，发出重合脉冲，将三相断路器一起合上 若为瞬时性故障，则重合成功，线路继续运行；若为永 久性故障，则继电保护再次动作将三相断路器断开，不再 重合。

n对单侧电源线路三相自动重合闸的基本要求：n安装地点：线路电源侧n适用范围：35kV及以下线路（三相一次重合闸）n线路特点：只有一个电源供电（不存在非同期合闸问题）n概念：n无论发生何种类型的故障，均跳开三相n重合闸启动，经预定时间发重合脉冲，三相断路器一 起合上n若是瞬时性故障，故障已消失，重合成功n若是永久性故障，继电保护再次动作跳开三相，不再 重合闸n实现简单的原因：n不需要检同步n不需要区分故障相和故障类型n只需在允许重合的条件下，经预定延时，发出一次合 闸脉冲GZCHn正常运行时，QF闭合；GQFZCHAFL1234 5 6 7 8n1.ZCH装置如何保证只动作一次?n2.KT为什么要带延时?n3.AFL装置动作时,如何闭锁ZCH装置?n4. 手动合闸于故障线路时如何闭锁ZCH装 置?n5.手动跳闸时,如何闭锁ZCH装置?n6.KM的电流线圈起什么作用?n7.正常运行时,跳闸线圈LT是带电的,为什么 QF不会跳闸?SA6、7是手动跳闸开关； KPO是继电保护动作触点，正常时打开状态（继电保 护动作时闭合）； KTP不带电； KCP带电； LT带电，但分得的电压不够高， 不动作。

C充电回路; 充电过程中，UC电压从0上升，经过20S左右，达到电源电压 HL亮，表明ZCH装置投入； KM获得的电压小，不动作R4R6R17KM53nKT1 经过0.5～1s的延时闭合 ，HL被短接，KM获得UC电 压而动作，KM1、KM2、KM3闭合R4R6R17KM53n正常情况 断路器处于合闸状态，QF1断开→2KM失电→2KM1 断开而SA处在合后位置，其触点SA21-23接通 ，触点SA2-4断开→重合闸投入，指示灯HL亮 重合闸继电器的电容C经4R充电，经 10～ 15s后 ，电容器 C两端电压等于电源电压，此电压可使 中间继电器KM起动线线路发发生故障时时：断路器线线跳开后，QF1闭合→2KM得电→2KM1 闭合→起动KT→KT经过约0.5～1s的延时→KT1 闭合→电容器C放电→KM起动→闭合其常开触点 KM1、KM2、KM3 →发出合闸脉冲若为瞬时性故障断路器合闸后，KM因电流自保持线圈失去电流而 返回同时，2KM失电→2KM1断开→KT失电， 触点KT1断开→电容器C经4R重新充电，经10～ 15s又使电容C两端建立电压整个回路复归，准 备再次动作 若为永久性故障断路器合闸后，继电保护动作再次将断路器断开 →QF1闭合→2KM得电→2KM1闭合，KT起动 →KT1经过约0.5～1s的延时闭合→电容器C放电， 但由于电容充电时间不够，此时的放电电压不足 以使KM再次动作，因而保证了只动作一次。

n手动跳闸nSA 发出预跳命令→其触点SA2-4接通→将C上的电荷瞬时 放掉SA发出跳闸命令→其触点SA6-7接通→断路器跳闸 → 2KM1闭合→KT起动，经过约0.5～1s的延时→KT1闭合 这时，储能电容器C两端早已没有电压，KM不能起动→ 重合闸不能重合n手动合闸nSA发出跳闸命令→ SA5-8触点闭合，接通合闸回路，QF合 闸SA25-28触点闭合，起动加速继电器3KM当合于故 障线路时，保护动作，经3KM的常开触点使QF加速跳闸 nC尚未充满电，不能使KM起动，所以断路器不能自动重合 n说明：防跳继电器KCF的功用：n 在手动合闸及自动重合闸过程中防止断路器跳跃如： 当KM1、KM2、KM3接点卡住或粘住时，可以由1KM来防 止将断路器多次重合到永久性故障上三相一次重合闸工作原理框图：2.4 双侧电源线路三相自动重合闸n特点： 2.故障跳闸后，存在着两侧电源是否同步，以及是否 允许非同步合闸的问题；1.故障点断电问题必须保证两侧的断路器都跳闸后 再重合；MNGGZCHZCHn双侧电源输电线路重合闸的主要方式： 1.快速重合闸：(1).线路两侧都装有可以快速重合的断路器；(2).线路两侧都装有全线速动的保护，如纵联保 护；(3).冲击电流对设备和系统的冲击均在允许范围 。

GG快速QF快速QF冲击电流在 系统允许范围内2.非同期重合闸：系统已失步情况下合闸系统中各电力元件都 将受到冲击电流的影响当冲击电流不超过规定 值时，可以采用这种重合闸方式，否则不允许采 用GG冲击电流在 系统允许范围内MN非同期重合有两种方式： 按顺序投入线路两侧QF：预先设定两侧QF的 投入顺序，先合侧用单电源线路重合闸线 路，后合侧检定线路有压而合闸；若合闸 于故障线路，保护动作再次跳开QF优点：永久性故障下后合闸侧不会动作GGNMQFQFZCHZCH不按顺序投入两侧QF：两侧都 用单相重合方式 优点：接线简单 缺点：永久性故障下两侧QF都 要动作GGNMQFQFZCHZCH3. 同步检定和无压检定重合闸的配置：NM同步侧无压侧电磁型同步检定继电器的原理 U的大小与断路器两侧电压的幅值和相位差有关，如=0时，U=0，=0， 增加，也增大，则作用于活动舌片上的电磁力矩增大当大到一定数值后， 电磁吸力吸动舌片，即把继电器的常闭触点打开，将重合闸闭锁，使之不能动作 当UM=UN时、20时，同步检定继电器KVV常闭触点闭合，起动重合闸继电 器，重合闸继电器经0.5～1s后，发出合闸脉冲。

同步相位不同大小不同na、通常两侧都装设低电压继电器和同步检 定继电器，利用连结片定期切换其工作方 式，以使两侧工作条件接近相同nb、在检无压侧也同时投入同步检定继电器 ，使两者的触点并联工作n注：在使用同步检定的一侧，绝对不允许 同时投入无压检定继电器n2.4.4在一些特殊条件下采用不经同步检定的方式 (1).在双回线路上检查另一线路有电流的重合方 式（只要有一回线运行，系统的结构保证不会失 步；如果故障前只有一回线运行，保护动作断开 后重合闸不动作）；解列重合闸:d点短路，保护1动→1DL跳闸，小电源侧保护动→跳3DL， 1DL处ZCH检无压后重合，若成功，恢复对非重要负荷供 电，在解列点实行同步并列→恢复正常供电双侧电源单回线上 ZCH同期开关2.5 自动重合闸与继电保护的配合重合闸前加速保护n动作步骤：n无选择性动作n重合闸n若。