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1、第六章第六章 自自 动动 重重 合合 闸闸AutoreclosureAutoreclosure基 本 要 求 学学 习习 内内 容容习习 题题 与与 思思 考考 题题驾驭自动重合闸的作用及对重合闸的基本要求驾驭自动重合闸装置的基本组成元件及工作原理 娴熟驾驭各种工作状况了解两侧电源的线路上自动重合闸的配置方式驾驭自动重合闸与继电爱护的协作方式及其特点本本章章基基本本要要求求第一节第一节 自动重合闸的作用及要求自动重合闸的作用及要求(Function and Basic Requirements to Autoreclosure)一、自动重合闸的作用一、自动重合闸的作用(Function of
2、Autoreclosure)架空线路故障大都是架空线路故障大都是“瞬时性瞬时性”的故障的故障，在线路，在线路被继电爱护快速动作限制断路器断开后被继电爱护快速动作限制断路器断开后，故障点的，故障点的绝缘水平可自行复原，故障随即消逝。此时，假如把绝缘水平可自行复原，故障随即消逝。此时，假如把断开的线路断路器重新合上，就能够复原正常的供电。断开的线路断路器重新合上，就能够复原正常的供电。定义：当断路器跳闸以后，能够自动的将断路器定义：当断路器跳闸以后，能够自动的将断路器重新合闸的自动重合闸装置。重新合闸的自动重合闸装置。一、自动重合闸在电力系统中的作用一、自动重合闸在电力系统中的作用瞬时性故障：该类
3、故障断电即逝；重合后可接着供电。此外，也有“永久性故障”。永久性故障：在线路被断开之后，该类故障仍旧是存在的，即使合上电源，也不能复原正常供电。因此，在电力系统中接受了自动重合闸装置，即是当断路器由继电爱护动作或其它非人工操作而跳闸后，能够自动限制断路器重新合上的一种装置。一、重合闸在电力系统中的作用一、重合闸在电力系统中的作用 大大提高供电的牢靠性，削减线路停电的次数。（自动大大提高供电的牢靠性，削减线路停电的次数。（自动重合闸的成功率：重合成功的次数与总的动作次数的比值。重合闸的成功率：重合成功的次数与总的动作次数的比值。取决于瞬时性故障的次数）取决于瞬时性故障的次数）在高压输电线路上接受
4、重合闸，可以提高电力系统并列在高压输电线路上接受重合闸，可以提高电力系统并列运行的稳定性。运行的稳定性。对断路器本身由于机构不良或继电爱护误动作而引起的对断路器本身由于机构不良或继电爱护误动作而引起的误跳闸，也能起订正的作用（订正断路器误动）。误跳闸，也能起订正的作用（订正断路器误动）。在架空线路上接受重合闸，可以暂缓架设双回线路，以在架空线路上接受重合闸，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。节约投资。在电力系统中设置自动重合闸装置在电力系统中设置自动重合闸装置有什么好处？有什么好处？（1）使使电电力力系系统统再再一一次次受受到到故故障障的的冲冲击击，系统稳定性降低；系统稳定性降低；（2）由由于
5、于断断路路器器在在很很短短的的时时间间内内，连连续续切切断断两两次次短短路路电电流流，而而使使其其工工作作条条件件变变得得更更加加恶恶劣。劣。但但是是，当当重重合合于于永永久久性性故故障障上上时时，自自动重合闸将带来哪些不利的影响？动重合闸将带来哪些不利的影响？一、重合闸在电力系统中的作用一、重合闸在电力系统中的作用 二、对自动重合闸装置的基本要求二、对自动重合闸装置的基本要求(Basic Requirements for Autoreclosure)依据生产的须要和运行阅历，对线路的自动重合闸装置，提出了如下基本要求。（1）动作快速。在满足故障点去游离所需的时间和断路器消弧室以及断路器的传动
6、机构准备好再次动作所必需的时间前提下，自动重合闸装置的时间应尽可能短。一般接受0.5s1.5s。（2）不允许随意多次重合。动作次数应符合预先的规定，如一次或两次；（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作；二、对自动重合闸装置的基本要求二、对自动重合闸装置的基本要求（4）手动跳闸时不应重合。由运行人员手动操作 或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应自动重合。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。（5）手动合闸于故障线路时自动重合闸不重合（多属于永久性故障）（6）用不对应原则启动（7）能与继电爱护动作协作三、重合闸的类型三相一次重合闸：没有特殊要求的一般线路单相
7、一次重合闸：220kV以上电压级可以分相限制、可以非全相运行的线路。综合重合闸：220kV及以上电压级可以分相限制、不允许非全相运行的线路。四、自动重合闸的配置原则其次节 三相一次自动重合闸Single Shot Three Pole Autoreclosure for Transmission Lines三三相相一一次次自自动动重重合合闸闸就就是是在在输输电电线线路路上上发发生生任任何何故故障障，继继电电爱爱护护装装置置将将三三相相断断路路器器断断开开时时，自自动动重重合合闸闸起起动动，经经0.51s的的延延时时，发发出出重重合合脉脉冲冲，将将三三相相断断路路器器一一起起合合上上。若若为为瞬
8、瞬时时性性故故障障，则则重重合合成成功功，线线路路接接着着运运行行；若若为为永永久久性性故故障障，则则继继电电爱爱护护再再次次动动作作将将三三相相断断路路器断开，不再重合。器断开，不再重合。一、一、单侧电源线路的三相一次自动重合闸三相一次自动重合闸重合闸重合闸启动启动重合闸重合闸时间时间一次合闸一次合闸脉冲元件脉冲元件闭锁重闭锁重合闸合闸&合闸合闸信号信号0.1s后加速后加速(放电放电)通常三相一次自动重合闸装置由通常三相一次自动重合闸装置由起动元件起动元件、延时元延时元件件、一次合闸脉冲元件一次合闸脉冲元件和和执行元件执行元件四部分组成。四部分组成。启动元件：当启动元件：当断路器断路器跳闸之
9、后，使延时元件起动。跳闸之后，使延时元件起动。启动方式启动方式:(1)协助接点位置与断路器位置不对应协助接点位置与断路器位置不对应（优先接受）（优先接受）;(2)爱护装置起动。爱护装置起动。当断路器的限制开关在合当断路器的限制开关在合闸位置，而断路器事实上闸位置，而断路器事实上在断开位置的状况下，使在断开位置的状况下，使重合闸起动。重合闸起动。1.三相一次自动重合闸的工作原理三相一次自动重合闸的工作原理延时元件：延时一般为延时元件：延时一般为0.5-1s；自动重合闸的时；自动重合闸的时间应大于故障点绝缘的自复原时间和断路器的自间应大于故障点绝缘的自复原时间和断路器的自复原时间。复原时间。一次合
10、闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次，一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次，并经时间并经时间15-25秒后能自动复位秒后能自动复位;执行元件：启动合闸回路和信号回路，还可与爱执行元件：启动合闸回路和信号回路，还可与爱护协作，实现重合闸后加速爱护。护协作，实现重合闸后加速爱护。重合闸重合闸启动启动重合闸重合闸时间时间一次合闸一次合闸脉冲元件脉冲元件闭锁重闭锁重合闸合闸&合闸合闸信号信号0.1s后加速后加速(放电放电)手动跳闸后闭锁手动跳闸后闭锁top=tt+tre+trel-tntop重合闸动作时间，约重合闸动作时间，约1s左右；左右；tt断路器固有跳闸时间；断路器固有跳闸时间；tre消弧
11、及去游离时间；消弧及去游离时间；trel裕度时间，裕度时间，0.10.15stn断路器合闸时间断路器合闸时间2 2、自动重合闸的动作时间整定、自动重合闸的动作时间整定原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：故障点电弧熄灭、绝缘复原；故障点电弧熄灭、绝缘复原；断路器触头四周绝缘强度的复原及消弧室重新断路器触头四周绝缘强度的复原及消弧室重新充溢油，准备好重合于永久性故障时能再次跳充溢油，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸闸二二 双侧电源线路的三相一次重合闸双侧电源线路的三相一次重合闸1、双侧电源线路重合闸的特点（1）当当线线路路上上发发生生故故障障时时，两两
12、侧侧的的爱爱护护装装置置可可能能以以不不同同的的时时限限动动作作于于跳跳闸闸，例例如如一一侧侧为为第第I段段动动作作，而而另另一一侧侧为为第第II段段动动作作，此此时时为为了了保保证证故故障障点点电电弧弧的的熄熄灭灭和和绝绝缘缘强强度度的的复复原原，以以使使重重合合闸闸有有可可能能成成功功，线线路路两两侧侧的的重重合合闸闸必必需需保保证证在在两两侧侧的断路器都跳闸以后，再进行重合；的断路器都跳闸以后，再进行重合；时间协作时间协作top=topmax+tt+tre+trel-tntop近故障侧重合闸动作时间；近故障侧重合闸动作时间；topmax远故障侧爱护动作时间最大值；远故障侧爱护动作时间最大
13、值；tt远故障侧断路器跳闸时间；远故障侧断路器跳闸时间；tn近故障侧断路器合闸时间；近故障侧断路器合闸时间；tre消弧及去游离时间；消弧及去游离时间；trel裕度时间，裕度时间，0.10.15s（2）当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着重合闸时两侧电源是否同步，以及是否允许非同步合闸的问题。同期协作1 1、双侧电源线路重合闸的特点双侧电源线路重合闸的特点二二 双侧电源线路的三相一次重合闸双侧电源线路的三相一次重合闸2 2、双侧电源线路的三相一次双侧电源线路的三相一次重合闸方式重合闸方式接受快速重合闸的条件如下：接受快速重合闸的条件如下：必需装设全线速动爱护，如高频爱护。必需装设全线速动爱护，如
14、高频爱护。线线路路两两侧侧装装设设可可以以进进行行快快速速重重合合闸闸的的断断路路器器，如如快快速速空空气断路器。气断路器。冲击电流未超过允许值冲击电流未超过允许值非同期重合闸方式：非同期重合闸方式：快速自动重合闸方式快速自动重合闸方式快速自动重合闸方式快速自动重合闸方式 就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止爱式（期望系统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止爱护误动）。护误动）。在两侧断路器非同期重新合闸瞬间，输电线在两侧断路器非同期重新合闸瞬间，输电线路上出现的冲击电流，不能超过电力系各元件的冲击电路
15、上出现的冲击电流，不能超过电力系各元件的冲击电流的允许值。流的允许值。检同期重合闸检同期重合闸检查同期重合闸：检查同期重合闸：双侧电源的相序一双侧电源的相序一样、频率一样，电样、频率一样，电压的大小、相位一压的大小、相位一样。样。l系统的结构保证线路两侧系统不会失步；系统的结构保证线路两侧系统不会失步；l在双回线路上检查另一回线路是否有电流；在双回线路上检查另一回线路是否有电流；l加装检同期装置。加装检同期装置。检查同期重合闸的方式：检查同期重合闸的方式：检查同期重合闸的方式：检查同期重合闸的方式：线路发生故障线路发生故障:两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压
16、的M侧重合闸首先动作，使断路器投入。侧重合闸首先动作，使断路器投入。若重合不成功：断路器再次跳闸。若重合不成功：断路器再次跳闸。N侧同步检定继电器不侧同步检定继电器不动作，该侧重合闸不起动。动作，该侧重合闸不起动。若重合成功：若重合成功：N侧在检定同步之后，再投入断路器，线侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即复原正常工作。路即复原正常工作。在一侧（在一侧（M侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧），在另一侧（电压（检无压侧），在另一侧（N侧）装有同步检定继电侧）装有同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧）。器，进行同步检定（检同步侧）。
17、在两侧的断路器上，除在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的三装有单侧电源线路的三相重合闸外，相重合闸外，检同期重合闸检同期重合闸在检定线路无电压一侧的断路器，如重合不成功，就要连续两次切断短路电流，因此，该断路器的工作条件就要比同步检定一侧断路器的工作条件恶劣。如何解决这个问题呢？解决方法：通常在每一侧都装设无电压检定和同步检通常在每一侧都装设无电压检定和同步检定的继电器，利用联接片进行切换，使两侧断定的继电器，利用联接片进行切换，使两侧断路器轮换运用每种检定方式的重合闸，因而使路器轮换运用每种检定方式的重合闸，因而使两侧断路器工作的条件接近相同。两侧断路器工作的条件接近相同。检查另一回路电流
18、重合闸 在没有其他旁路的双回路并联线路上，当另一回路有电流时，表示两侧电源在同步运行状态，故本线路可以接受检查另一回路有电流重合闸方式。自动解列重合闸2 2、双侧电源线路的三相一次双侧电源线路的三相一次重合闸方式重合闸方式第三节 高压输电线路的单相重合闸（Single Pole Autoreclosure for HV Transmission Lines）要有选相元件动作时间长（由于健全相存在影响）特点：特点：健全相对单相重合闸动作时间的影响健全相对单相重合闸动作时间的影响当线路的故障相两侧断路器跳开后，由于非故当线路的故障相两侧断路器跳开后，由于非故障相与故障相之间的电容与互感存在，虽然短
19、障相与故障相之间的电容与互感存在，虽然短路相的电源已被切断，但故障点弧光通道中仍路相的电源已被切断，但故障点弧光通道中仍有确定的电流流过，这个电流称潜供电流。有确定的电流流过，这个电流称潜供电流。潜供电流是因为相间电容潜供电流是因为相间电容和互感影响由非故障相向和互感影响由非故障相向故障点供应的故障点供应的.如图所示的输电线上，当C相发生短暂性接地故障时，C相线路两侧的断路器会跳开，这时短路电流虽被切断，但A、B两相仍处在工作状态。由于各相之间存在着电容，所以A、B两相将通过电容CAC、CBC和对地电容向k点供应电流。同时由于各相之间存在互感M，所以A、B两相的负荷电流，也将通过互感M的电磁耦
20、合，在C相中感应电势。此感应电势也向短路点供应电流。这两部分电流的总和构成潜供电流。第四节第四节 综合自动重合闸综合自动重合闸1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速当线路发生故障时，继电爱护加速电流爱护的第当线路发生故障时，继电爱护加速电流爱护的第III段，段，造成无选择性瞬时切除故障，然后重合闸进行一次重合。造成无选择性瞬时切除故障，然后重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障，则线路就复原了供电。若重合于永若重合于瞬时性故障，则线路就复原了供电。若重合于永久性故障，则爱护带时限有选择性地切除故障。久性故障，则爱护带时限有选择性地切除故障。系统的每条线路都装设过电流爱护，系统的每条线路都装设过
21、电流爱护，1QF1QF处装设自动重处装设自动重合闸装置，变电站合闸装置，变电站B B和和C C没有装自动重合闸装置。没有装自动重合闸装置。四四四四.自动重合闸与继电爱护的协作自动重合闸与继电爱护的协作自动重合闸与继电爱护的协作自动重合闸与继电爱护的协作当当d1d1点或点或d2d2点短路时点短路时 1QF 1QF的过电流爱护动作，跳的过电流爱护动作，跳闸闸 1QF跳开后，启动重合闸进行重新合闸跳开后，启动重合闸进行重新合闸若重合不成功，过电流爱护再次若重合不成功，过电流爱护再次动作，这时继电爱护是有选择性动作，这时继电爱护是有选择性地切除故障，还是瞬时切除故障地切除故障，还是瞬时切除故障？思索：
22、思索：1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速 用于用于35kV35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上。以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上。接受前加速爱护的优点：接受前加速爱护的优点：应用应用:（1）能快速地切除瞬时性故障。能快速地切除瞬时性故障。（2）使使瞬瞬时时性性故故障障不不至至于于发发展展成成永永久久性性故故障障从从而而提提高高重重合合闸的成功率。闸的成功率。（3）运用设备少，只需装设一套重合闸装置，简洁、经济。）运用设备少，只需装设一套重合闸装置，简洁、经济。接受前加速爱护的缺点：接受前加速爱护的缺点：（1）断路器断路器1QF的工作条件恶劣，动作次数增多。的工作条件恶劣
23、，动作次数增多。（2）对永久性故障，故障切除时间可能很长。）对永久性故障，故障切除时间可能很长。（3）假如重合闸或断路器）假如重合闸或断路器1QF拒绝合闸，将扩大停电范围。拒绝合闸，将扩大停电范围。1、自动重合闸前加速、自动重合闸前加速 2 2、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速就是当线路发生故障时，首先爱护有选择性动就是当线路发生故障时，首先爱护有选择性动作切除故障，重合闸进行一次重合。若重合于瞬时作切除故障，重合闸进行一次重合。若重合于瞬时性故障，则线路复原供电；假如重合于永久性故障性故障，则线路复原供电；假如重合于永久性故障上，则爱护装置加速动作，瞬时切除故障。上，则爱护装置加速动作，瞬
24、时切除故障。应用于应用于35KV35KV以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。后加速爱护的的优点：后加速爱护的的优点：应用：应用：（1）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。（2）保证永久性故障能瞬时切除，并仍旧是有选择性的。）保证永久性故障能瞬时切除，并仍旧是有选择性的。（3）和和前前加加速速爱爱护护相相比比，运运用用中中不不受受网网络络结结构构和和负负荷荷条条件的限制。件的限制。后加速爱护的的缺点：后加速爱护的的缺点：（1 1）每每个个断断路路器器上上都都须须要要装装设设一一套套重重合合闸闸，与与前前加加速速相相 比较为困难。比较为困难。（2 2）第一次切除故障可能带有延时。）第一次切除故障可能带有延时。2 2、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速、自动重合闸后加速思索题思索题 1.为什么要接受自动重合闸？对自动重合闸装置有哪些要求？2检同期重合闸的工作原理是什么？