第五章 自動重合閘

1、5 自動重合閘自動重合閘 5.1 自動重合閘的作用及對它的基本要求自動重合閘的作用及對它的基本要求 5.2 輸電線路的三相一次自動重合閘輸電線路的三相一次自動重合閘 5.3 高壓輸電線路的單相自動重合閘高壓輸電線路的單相自動重合閘 5.4 高壓輸電線路的綜合自動重合閘高壓輸電線路的綜合自動重合閘 “瞬時性瞬時性”與與“永久性永久性”故障故障 瞬時性故障：瞬時性故障： 被繼電保護斷開后故障自行消失，若此時把斷開的線路被繼電保護斷開后故障自行消失，若此時把斷開的線路 斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電。斷路器再合上，就能夠恢復(fù)正常的供電。 由雷電引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)引起的碰線，通過由雷電引起

2、的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)引起的碰線，通過 鳥類以及樹枝等物掉落在導(dǎo)線上引起的短路等鳥類以及樹枝等物掉落在導(dǎo)線上引起的短路等 永久性故障：永久性故障： 被斷開以后依然存在的故障被斷開以后依然存在的故障 線路倒桿，斷線，絕緣子擊穿或損壞等引起的故障線路倒桿，斷線，絕緣子擊穿或損壞等引起的故障 在電力系統(tǒng)的故障中，在電力系統(tǒng)的故障中，大多數(shù)的故障是大多數(shù)的故障是 “瞬時性瞬時性” 的的。 5.1.1自動重合閘的作用自動重合閘的作用 引入自動重合閘的必要性引入自動重合閘的必要性 由于送電線路上的故障大多數(shù)是由于送電線路上的故障大多數(shù)是 “瞬時性瞬時性”故故 障，在電力系統(tǒng)中廣泛采用了自動重合閘裝置。障，

3、在電力系統(tǒng)中廣泛采用了自動重合閘裝置。 在現(xiàn)場運行的線路重合閘裝置，由于它并不判在現(xiàn)場運行的線路重合閘裝置，由于它并不判 斷是瞬時性故障還是永久性故障，保護跳閘后斷是瞬時性故障還是永久性故障，保護跳閘后 經(jīng)經(jīng)預(yù)定延時預(yù)定延時將斷路將斷路器重新合閘器重新合閘。 對瞬時性故障重合閘對瞬時性故障重合閘可以成功可以成功（指恢復(fù)供電不（指恢復(fù)供電不 再斷開），對永久性故障重合閘再斷開），對永久性故障重合閘不可能成功不可能成功。 5.1.1自動重合閘的作用自動重合閘的作用 自動重合閘的工作指標(biāo)自動重合閘的工作指標(biāo) 重合閘的重合閘的成功率成功率： 重合成功的次數(shù)與總動作次數(shù)之比。重合成功的次數(shù)與總動作次數(shù)之

4、比。 其數(shù)值主要取決于瞬時性故障占總故障的比例。其數(shù)值主要取決于瞬時性故障占總故障的比例。 一般在一般在6090 之間，之間， 重合閘的重合閘的正確動作率正確動作率： 正確動作次數(shù)與總動作次數(shù)之比，是衡量重合閘工作正確動作次數(shù)與總動作次數(shù)之比，是衡量重合閘工作 正確性的指標(biāo)。正確性的指標(biāo)。 根據(jù)根據(jù)2001年年220kV電網(wǎng)運行資料的統(tǒng)計，正確動作率電網(wǎng)運行資料的統(tǒng)計，正確動作率 為為99.57。 5.1.1自動重合閘的作用自動重合閘的作用 采用重合閘的主要技術(shù)經(jīng)濟效果：采用重合閘的主要技術(shù)經(jīng)濟效果： 大大提高供電的可靠性，減小線路停電的次數(shù)，特別是大大提高供電的可靠性，減小線路停電的次數(shù)，特

5、別是 對單側(cè)電源的單回線路尤為顯著；對單側(cè)電源的單回線路尤為顯著； 在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并在高壓輸電線路上采用重合閘，還可以提高電力系統(tǒng)并 列運行的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量；列運行的穩(wěn)定性，從而提高傳輸容量； 對斷路器本身由于機構(gòu)不良或繼電保護誤動作而引起的對斷路器本身由于機構(gòu)不良或繼電保護誤動作而引起的 誤跳閘，也能起糾正的作用。誤跳閘，也能起糾正的作用。 對于重合閘的經(jīng)濟效益，可用無重合閘時，因停電對于重合閘的經(jīng)濟效益，可用無重合閘時，因停電 而造成的國民經(jīng)濟損失來衡量。而造成的國民經(jīng)濟損失來衡量。 5.1.1自動重合閘的作用自動重合閘的作用 重合閘的不足之處重合

6、閘的不足之處 當(dāng)重合于永久性故障上時的不利影響：當(dāng)重合于永久性故障上時的不利影響： 使電力系統(tǒng)再一次受到故障的沖擊，對超高壓使電力系統(tǒng)再一次受到故障的沖擊，對超高壓 系統(tǒng)還可能降低并列運行的穩(wěn)定性；系統(tǒng)還可能降低并列運行的穩(wěn)定性； 使斷路器的工作條件變得更加惡劣，因為它要使斷路器的工作條件變得更加惡劣，因為它要 在很短的時間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流。油在很短的時間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流。油 斷路器在采用重合閘以后，遮斷容量將有不同斷路器在采用重合閘以后，遮斷容量將有不同 程度的降低。程度的降低。 5.1.1自動重合閘的作用自動重合閘的作用 自動重合閘的裝設(shè)要求：自動重合閘的裝設(shè)要求： 對對1

7、kV及以上的架空線路和電纜與架空線的混合線路，及以上的架空線路和電纜與架空線的混合線路， 當(dāng)其上有斷路器時，就應(yīng)裝設(shè)自動重合閘；當(dāng)其上有斷路器時，就應(yīng)裝設(shè)自動重合閘； 在用高壓熔斷器保護的線路上，一般采用自動重合熔在用高壓熔斷器保護的線路上，一般采用自動重合熔 斷器；斷器； 在供電給地區(qū)負(fù)荷的電力變壓器上，以及發(fā)電廠和變在供電給地區(qū)負(fù)荷的電力變壓器上，以及發(fā)電廠和變 電所的母線上，必要時也可以裝設(shè)自動重合閘。電所的母線上，必要時也可以裝設(shè)自動重合閘。 5.1.2對自動重合閘的基本要求對自動重合閘的基本要求 重合閘不應(yīng)動作的情況：重合閘不應(yīng)動作的情況： 由由值班人員值班人員手動操作或通過遙控裝置

8、將斷路器斷開；手動操作或通過遙控裝置將斷路器斷開； 手動投入斷路器手動投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼電保，由于線路上有故障，而隨即被繼電保 護將其斷開時。護將其斷開時。 當(dāng)當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)斷路器處于不正常狀態(tài)（例如操作機構(gòu)中使用的氣壓，（例如操作機構(gòu)中使用的氣壓， 液壓降低等）。液壓降低等）。 重合閘應(yīng)動作：重合閘應(yīng)動作： 斷路器由繼電保護動作或其他原因而跳閘。斷路器由繼電保護動作或其他原因而跳閘。 為滿足上述要求，優(yōu)先采用由控制開關(guān)的位置與斷為滿足上述要求，優(yōu)先采用由控制開關(guān)的位置與斷 路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘。路器位置不對應(yīng)的原則來起動重合閘。 5.1.2對自動重合

9、閘的基本要求對自動重合閘的基本要求 動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定：動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定： 一次式重合閘與二次式重合閘。一次式重合閘與二次式重合閘。 自動重合閘在動作以后，應(yīng)能復(fù)歸：自動重合閘在動作以后，應(yīng)能復(fù)歸： 一般自動復(fù)歸，一般自動復(fù)歸，10kV及以下線路且當(dāng)?shù)赜兄蛋嗳藛T時可及以下線路且當(dāng)?shù)赜兄蛋嗳藛T時可 以采用手動復(fù)歸的方式。以采用手動復(fù)歸的方式。 裝置合閘時間應(yīng)能整定：裝置合閘時間應(yīng)能整定： 與繼電保護的配合與繼電保護的配合“前加速前加速”與與“后加速后加速” 對于雙側(cè)電源的線路應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同對于雙側(cè)電源的線路應(yīng)考慮合閘時兩側(cè)電源間的同 步問題步問題 5.1.2對自動重合閘

10、的基本要求對自動重合閘的基本要求 根據(jù)重合閘所接通或斷開的電力元件不同，根據(jù)重合閘所接通或斷開的電力元件不同， 線路重合閘、變壓器重合閘、母線重合閘等線路重合閘、變壓器重合閘、母線重合閘等 根據(jù)重合閘控制斷路器連續(xù)合閘次數(shù)的不同，根據(jù)重合閘控制斷路器連續(xù)合閘次數(shù)的不同， 多次重合閘：一般使用在配電網(wǎng)中。多次重合閘：一般使用在配電網(wǎng)中。 一次重合閘：主要用于輸電線路中。一次重合閘：主要用于輸電線路中。 根據(jù)重合閘控制斷路器相數(shù)的不同，根據(jù)重合閘控制斷路器相數(shù)的不同， 單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、分相重合閘。單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、分相重合閘。 5.1.3自動重合閘的分類自動重

11、合閘的分類 目前在目前在10kV及以上的架空線路和電纜與架空線的混及以上的架空線路和電纜與架空線的混 合線路上，廣泛采用重合閘裝置，只有在個別由于合線路上，廣泛采用重合閘裝置，只有在個別由于 系統(tǒng)條件的限制，不能使用重合閘。系統(tǒng)條件的限制，不能使用重合閘。 鑒于單母線或雙母線的變電所在母線故障時會造成鑒于單母線或雙母線的變電所在母線故障時會造成 全?；虿糠滞ｋ姷膰?yán)重后果，有必要在樞紐變電所全?；虿糠滞ｋ姷膰?yán)重后果，有必要在樞紐變電所 裝設(shè)母線重合閘。根據(jù)系統(tǒng)的運行條件，事先安排裝設(shè)母線重合閘。根據(jù)系統(tǒng)的運行條件，事先安排 哪些元件重合、哪些元件不重合、哪些元件在符合哪些元件重合、哪些元件不重合

12、、哪些元件在符合 一定條件時才重合；如果母線上的線路及變壓器都一定條件時才重合；如果母線上的線路及變壓器都 裝有三相重合閘，使用母線重合閘不需要增加設(shè)備裝有三相重合閘，使用母線重合閘不需要增加設(shè)備 與回路，只是在母線保護動作時不去閉鎖那些預(yù)計與回路，只是在母線保護動作時不去閉鎖那些預(yù)計 重合的線路和變壓器，實現(xiàn)比較簡單。重合的線路和變壓器，實現(xiàn)比較簡單。 變壓器內(nèi)部故障多數(shù)是永久性故障，因此，變壓器變壓器內(nèi)部故障多數(shù)是永久性故障，因此，變壓器 的瓦斯保護和差動保護動作后不重合，僅當(dāng)后備保的瓦斯保護和差動保護動作后不重合，僅當(dāng)后備保 護動作時起動重合閘。護動作時起動重合閘。 5.1.3自動重合閘

13、的分類自動重合閘的分類 線路重合閘的方式選擇線路重合閘的方式選擇 對一個具體的線路，究竟使用何種重合閘方對一個具體的線路，究竟使用何種重合閘方 式，要結(jié)合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，選取對系統(tǒng)式，要結(jié)合系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，選取對系統(tǒng) 穩(wěn)定最有利的重合方式。一般說來，有穩(wěn)定最有利的重合方式。一般說來，有 對于沒有特殊要求的單電源線路，一般采用三相對于沒有特殊要求的單電源線路，一般采用三相 重合閘。重合閘。 凡是選用簡單的三相重合閘能滿足要求的線路，凡是選用簡單的三相重合閘能滿足要求的線路， 都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘。都應(yīng)當(dāng)選用三相重合閘。 當(dāng)發(fā)生單相接地短路時，如果使用三相重合閘不當(dāng)發(fā)生單相接地短路時，如果使用

14、三相重合閘不 能滿足穩(wěn)定要求，會出現(xiàn)大面積停電或重要用戶能滿足穩(wěn)定要求，會出現(xiàn)大面積停電或重要用戶 停電，應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘。停電，應(yīng)當(dāng)選用單相或綜合重合閘。 5.1.3自動重合閘的分類自動重合閘的分類 5.2 輸電線路的三相一次自動重合閘輸電線路的三相一次自動重合閘 三相一次重合閘的跳、合閘方式：三相一次重合閘的跳、合閘方式： 無論本線路發(fā)生何種類型的故障，繼電保護裝無論本線路發(fā)生何種類型的故障，繼電保護裝 置均將三相斷路器跳開，重合閘起動，經(jīng)預(yù)定置均將三相斷路器跳開，重合閘起動，經(jīng)預(yù)定 延時發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。延時發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。 若是瞬時性故障，

15、因故障已經(jīng)消失，重合成功，若是瞬時性故障，因故障已經(jīng)消失，重合成功， 線路繼續(xù)運行；線路繼續(xù)運行； 若是永久性故障，繼電保護再次動作跳開三相，若是永久性故障，繼電保護再次動作跳開三相， 不再重合。不再重合。 5.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘 三相一次重合閘工作原理三相一次重合閘工作原理 主要由重合閘起動回路、重合閘時間元件、一次主要由重合閘起動回路、重合閘時間元件、一次 合閘脈沖元件、手動跳閘閉鎖、手動合閘于故障合閘脈沖元件、手動跳閘閉鎖、手動合閘于故障 時保護加速跳閘回路等組成。時保護加速跳閘回路等組成。 斷路斷路 器跳器跳 開即開即 起動起動 手

16、跳后輸出手跳后輸出1 手合于故障線路上時，要加速保護的再次跳閘手合于故障線路上時，要加速保護的再次跳閘 5.2.1 單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘單側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘 5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自雙測電源線路的檢同期三相一次自 動重合閘動重合閘 1. 雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點 2. 雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式 雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點雙側(cè)電源送電線路重合閘的特點 在雙側(cè)電源的送電線路上實現(xiàn)重合閘時，除應(yīng)滿足在雙側(cè)電源的送電線路上實現(xiàn)重合閘時，除應(yīng)滿足 重合閘的基本要求以外，還必須考慮如下的特點

17、：重合閘的基本要求以外，還必須考慮如下的特點： 是否同步，是否允許非同步。是否同步，是否允許非同步。 線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后，線路兩側(cè)的重合閘必須保證在兩側(cè)的斷路器都跳閘以后， 再進行重合。再進行重合。 因此，雙側(cè)電源線路上的重合閘，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的接因此，雙側(cè)電源線路上的重合閘，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的接 線方式和運行情況，在單側(cè)電源重合閘的基礎(chǔ)上，線方式和運行情況，在單側(cè)電源重合閘的基礎(chǔ)上， 采取某些附加的措施，以適應(yīng)新的要求。采取某些附加的措施，以適應(yīng)新的要求。 5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自雙測電源線路的檢同期三相一次自 動重合閘動重合閘 雙側(cè)電源送電線路重合閘的

18、主要方式雙側(cè)電源送電線路重合閘的主要方式 快速自動重合閘：快速自動重合閘： 保護斷開兩側(cè)斷路器后在保護斷開兩側(cè)斷路器后在0.50.6秒內(nèi)再次重合，秒內(nèi)再次重合， 非同期重合閘：非同期重合閘： 當(dāng)快速重合閘的重合時間不夠快，或者系統(tǒng)的功角擺開當(dāng)快速重合閘的重合時間不夠快，或者系統(tǒng)的功角擺開 比較快，兩側(cè)斷路器合閘時系統(tǒng)已經(jīng)失步，合閘后期待比較快，兩側(cè)斷路器合閘時系統(tǒng)已經(jīng)失步，合閘后期待 系統(tǒng)自動拉入同步，此時系統(tǒng)中各電力元件都將受到?jīng)_系統(tǒng)自動拉入同步，此時系統(tǒng)中各電力元件都將受到?jīng)_ 擊電流的影響，當(dāng)沖擊電流不超過規(guī)定值時，可以采用擊電流的影響，當(dāng)沖擊電流不超過規(guī)定值時，可以采用 非同期重合閘方式

19、，否則不允許采用非同期重合。非同期重合閘方式，否則不允許采用非同期重合。 檢查同步的自動重合閘：檢查同步的自動重合閘： 當(dāng)必須滿足同期條件才能合閘時，需要使用檢同期重合當(dāng)必須滿足同期條件才能合閘時，需要使用檢同期重合 閘。閘。 5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自雙測電源線路的檢同期三相一次自 動重合閘動重合閘 快速自動重合閘快速自動重合閘 使用快速重合閘需滿足的條件：使用快速重合閘需滿足的條件： 線路兩側(cè)都裝有可以進行快速重合的斷路器，線路兩側(cè)都裝有可以進行快速重合的斷路器， 如快速氣體斷路器等。如快速氣體斷路器等。 線路兩側(cè)都裝有全線速動的保護，如縱聯(lián)保線路兩側(cè)都裝有全線速動的保護，

20、如縱聯(lián)保 護等。護等。 重合瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對電力重合瞬間輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流對電力 設(shè)備、電力系統(tǒng)的沖擊均在允許范圍內(nèi)。設(shè)備、電力系統(tǒng)的沖擊均在允許范圍內(nèi)。 5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自雙測電源線路的檢同期三相一次自 動重合閘動重合閘 沖擊電流周期分量的估算沖擊電流周期分量的估算 輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流周期分量可用下式估算：輸電線路中出現(xiàn)的沖擊電流周期分量可用下式估算： 上式算出的電流不應(yīng)超過下列數(shù)值：上式算出的電流不應(yīng)超過下列數(shù)值： 對于汽輪發(fā)電機：對于汽輪發(fā)電機： 有縱軸和橫軸阻尼繞組的水輪發(fā)電機：有縱軸和橫軸阻尼繞組的水輪發(fā)電機： 無阻尼或阻尼繞組不全的

21、水輪發(fā)電機：無阻尼或阻尼繞組不全的水輪發(fā)電機： 同步調(diào)相機：同步調(diào)相機： 電力變壓器電力變壓器 2 sin 2 Z E I N d I X I 65. 0 N d I X I 6 . 0 N d I X I 61. 0 N d I X I 84. 0 N k I U I % 100 5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自雙測電源線路的檢同期三相一次自 動重合閘動重合閘 檢測系統(tǒng)同步的幾種方法檢測系統(tǒng)同步的幾種方法 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)保證線路兩側(cè)不會失步：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)保證線路兩側(cè)不會失步： 電力系統(tǒng)之間，在電氣上有緊密的聯(lián)系時，電力系統(tǒng)之間，在電氣上有緊密的聯(lián)系時，可以直接使可以直接使 用不檢同步重合

22、閘用不檢同步重合閘。 在雙回路上檢查另一線有電流的重合方式：在雙回路上檢查另一線有電流的重合方式： 在沒有其他旁路聯(lián)系的雙回線路上，當(dāng)不能采用非同步在沒有其他旁路聯(lián)系的雙回線路上，當(dāng)不能采用非同步 重合閘時，可采用重合閘時，可采用檢定另一回線路上是否有電流的重合檢定另一回線路上是否有電流的重合 閘閘。采用這種重合閘方式的優(yōu)點是電流檢定比同步檢定。采用這種重合閘方式的優(yōu)點是電流檢定比同步檢定 簡單。簡單。 必須檢定兩側(cè)電源確實同步之后，才能進行重合：必須檢定兩側(cè)電源確實同步之后，才能進行重合： 可在線路的一側(cè)采用檢查線路無電壓先重合，因另一側(cè)可在線路的一側(cè)采用檢查線路無電壓先重合，因另一側(cè) 斷路

23、器是斷開的，不會造成非同期合閘。待一側(cè)重合成斷路器是斷開的，不會造成非同期合閘。待一側(cè)重合成 功后，而在另一側(cè)采用檢定同步的重合閘。功后，而在另一側(cè)采用檢定同步的重合閘。 5.2.2 雙測電源線路的檢同期三相一次自雙測電源線路的檢同期三相一次自 動重合閘動重合閘 檢測線路和母檢測線路和母 線電壓，線電壓， 待同步后再合待同步后再合 閘閘 先先 合合 閘閘 后后 合合 閘閘 KRC：自動重合閘繼電器：自動重合閘繼電器 具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘 除在線路兩側(cè)均裝設(shè)重合閘裝置以外，在線路的一側(cè)還裝設(shè)有檢定線路 無電壓的繼電器KU1，當(dāng)線路無電壓時允許重合閘重合

24、。在另一側(cè)則裝 設(shè)檢定同步的繼電器KU2，檢測母線電壓與線路電壓間滿足同期條件時 允許重合閘重合。當(dāng)線路有電壓或是不同步時，重合閘就不能重合。 當(dāng)線路發(fā)生故障，兩側(cè)斷路器跳閘以后，檢定線路無電壓一側(cè)的重合閘 首先動作，使斷路器投入。如果重合不成功，則斷路器再次跳閘。此時， 由于線路另一側(cè)沒有電壓，同步檢定繼電器不動作，因此，該側(cè)重合閘 根本不起動。如果重合成功，則另一側(cè)在檢定同步之后，再投入斷路器， 線路即恢復(fù)正常工作。 在使用檢查線路無電壓方式重合閘的一側(cè)，當(dāng)其斷路器在正常運行情況 下由于某種原因（如誤碰跳閘機構(gòu)，保護誤動作等）而跳閘時，由于對 側(cè)并未動作，線路上有電壓，因而就不能實現(xiàn)重合，

25、這是一個很大的缺 陷。為了解決這個問題，通常都是在檢定無電壓的一側(cè)也同時投入同步 檢定繼電器，兩者經(jīng)“或門”并聯(lián)工作。如遇到上述情況，則同步檢定 繼電器能夠起作用，當(dāng)符合同步條件時，即可將誤跳閘的繼電器重新投 入。但是，在使用同步檢定的另一側(cè)，其無電壓檢定是絕對不允許同時 投入的。 同步檢定和無電壓檢定重合閘的配置同步檢定和無電壓檢定重合閘的配置 重重 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 現(xiàn)代電力系統(tǒng)廣泛使用的重合閘都不區(qū)分故障是瞬現(xiàn)代電力系統(tǒng)廣泛使用的重合閘都不區(qū)分故障是瞬 時性質(zhì)還是永久性質(zhì)的，對于瞬時性故障，必須等時性質(zhì)還是永久性質(zhì)的，對于瞬時性故障，必須等 待故障點的

26、故障消除、絕緣強度恢復(fù)后才有可能重待故障點的故障消除、絕緣強度恢復(fù)后才有可能重 合成功。合成功。 按以上原則確定的最小時間，稱為按以上原則確定的最小時間，稱為最小重合閘時間最小重合閘時間。 實際使用的重合閘時間必須大于這個時間，根據(jù)重實際使用的重合閘時間必須大于這個時間，根據(jù)重 合閘在系統(tǒng)中所起的主要作用，計算確定。合閘在系統(tǒng)中所起的主要作用，計算確定。 1.單側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間單側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間 單側(cè)電源線路的重合閘的動作時限原則上應(yīng)單側(cè)電源線路的重合閘的動作時限原則上應(yīng)越短越越短越 好好，應(yīng)按照最小重合閘時間整定。，應(yīng)按照最小重合閘時間整定。 重合閘的最小時間按下

27、述原則確定：重合閘的最小時間按下述原則確定： 在斷路器跳閘后，負(fù)荷電動機向故障點反饋電流的時間；在斷路器跳閘后，負(fù)荷電動機向故障點反饋電流的時間； 故障點的電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強度需要的時故障點的電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強度需要的時 間；間； 在斷路器動作跳閘息弧后，其觸頭周圍絕緣強度的恢復(fù)在斷路器動作跳閘息弧后，其觸頭周圍絕緣強度的恢復(fù) 以及消弧室重新充滿油、氣需要的時間；同時其操作機以及消弧室重新充滿油、氣需要的時間；同時其操作機 構(gòu)恢復(fù)原狀準(zhǔn)備好再次動作需要的時間。構(gòu)恢復(fù)原狀準(zhǔn)備好再次動作需要的時間。 如果重合閘是利用繼電保護跳閘出口起動，其動作時限如果重合閘是利用繼電保護跳

28、閘出口起動，其動作時限 還應(yīng)該加上斷路器的跳閘時間。還應(yīng)該加上斷路器的跳閘時間。 根據(jù)我國一些電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，重合閘的最小根據(jù)我國一些電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，重合閘的最小 時間為時間為0.30.4秒秒。 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 2.雙側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間雙側(cè)電源線路三相重合閘的最小時間 應(yīng)考慮線路兩側(cè)繼電保護以不同時限切除故障的可能性。應(yīng)考慮線路兩側(cè)繼電保護以不同時限切除故障的可能性。 從最不利的情況出發(fā)，每一側(cè)的重合閘都從最不利的情況出發(fā)，每一側(cè)的重合閘都應(yīng)該以本側(cè)先應(yīng)該以本側(cè)先 跳閘而對側(cè)后跳閘來作為考慮整定時間的依據(jù)跳閘而對側(cè)后跳閘來作為考慮整定時

29、間的依據(jù)。 先跳閘一側(cè)的重合閘裝置的動作時間為：先跳閘一側(cè)的重合閘裝置的動作時間為： uQFprQFprARD tttttt 11 .22 . tu故障點滅弧和周故障點滅弧和周 圍介質(zhì)去游離時間。圍介質(zhì)去游離時間。 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 本 側(cè) 保本 側(cè) 保 護 動 作護 動 作 時間時間 本 側(cè) 斷本 側(cè) 斷 路 器 動路 器 動 作時間作時間 對 側(cè) 保 護對 側(cè) 保 護 動作時間動作時間 對側(cè)斷路器對側(cè)斷路器 動作時間動作時間 3.雙側(cè)電源線路三相重合閘的最佳重合時間雙側(cè)電源線路三相重合閘的最佳重合時間 重合閘對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影重合閘對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影 響主要

30、取決于：重合閘方響主要取決于：重合閘方 式、重合時間。式、重合時間。 對于聯(lián)系薄弱依靠重合閘對于聯(lián)系薄弱依靠重合閘 成功才能維持首擺穩(wěn)定的成功才能維持首擺穩(wěn)定的 系統(tǒng)，瞬時故障切除后重系統(tǒng)，瞬時故障切除后重 合時間越短，兩側(cè)功角擺合時間越短，兩側(cè)功角擺 開越小，重合成功后增大開越小，重合成功后增大 的減速面積越大，越能阻的減速面積越大，越能阻 止系統(tǒng)的失步。如果兩側(cè)止系統(tǒng)的失步。如果兩側(cè) 功角擺大到一定程度，即功角擺大到一定程度，即 使重合成功也不能阻止系使重合成功也不能阻止系 統(tǒng)的失步。這種結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的失步。這種結(jié)構(gòu)的系 統(tǒng)，一般重合于永久性故統(tǒng)，一般重合于永久性故 障后是不穩(wěn)定的，重合閘障

31、后是不穩(wěn)定的，重合閘 時間整定為最小時間，這時間整定為最小時間，這 個最小時間就是最佳時間。個最小時間就是最佳時間。 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 對于故障切除后不重合首對于故障切除后不重合首 擺可以穩(wěn)定的系統(tǒng)，線擺可以穩(wěn)定的系統(tǒng)，線 路較短聯(lián)系緊密，其功角路較短聯(lián)系緊密，其功角 特性如圖特性如圖58（c)所示。所示。 若重合成功系統(tǒng)肯定是穩(wěn)若重合成功系統(tǒng)肯定是穩(wěn) 定的；如果重合于永久故定的；如果重合于永久故 障并再次被保護切除，不障并再次被保護切除，不 同的重合時間，同的重合時間，會造成系會造成系 統(tǒng)穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種后果。統(tǒng)穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種后果。 合適的重合時間可以使

32、不合適的重合時間可以使不 重合是穩(wěn)定的系統(tǒng)變得更重合是穩(wěn)定的系統(tǒng)變得更 穩(wěn)定，也可以使很大的搖穩(wěn)定，也可以使很大的搖 擺幅度在重合后變得很小；擺幅度在重合后變得很?。?不合適的重合時間，可以不合適的重合時間，可以 使不重合是穩(wěn)定的系統(tǒng)因使不重合是穩(wěn)定的系統(tǒng)因 為不恰當(dāng)時機的重合變得為不恰當(dāng)時機的重合變得 不穩(wěn)定；不穩(wěn)定； 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 系統(tǒng)正常運行于系統(tǒng)正常運行于Pe1的的1點點， 功角功角0， 短路后運行點落在短路后運行點落在Pe2的的2 點點并且功角逐步增大，并且功角逐步增大， 至至c故障切除，運行于故障切除，運行于 Pe3的的3點點。 在慣性作用下

33、，擺至在慣性作用下，擺至max 加速面積與減速面積相加速面積與減速面積相 等，開始回擺至等，開始回擺至h時，時， 重合于永久故障，運行重合于永久故障，運行 在在Pe2的的4點點。 繼續(xù)回擺至繼續(xù)回擺至cc時，故障時，故障 被再次切除，落于被再次切除，落于Pe3的的5 點點，5點越靠近新的穩(wěn)定點越靠近新的穩(wěn)定 平衡點平衡點s，則后續(xù)的搖擺，則后續(xù)的搖擺 越輕微。越輕微。 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 新平衡點新平衡點 在此減速過程中由于再次在此減速過程中由于再次 短路，減小了發(fā)電機轉(zhuǎn)子短路，減小了發(fā)電機轉(zhuǎn)子 在回擺中累積的減速能量，在回擺中累積的減速能量， 從而使發(fā)電機轉(zhuǎn)

34、子上的凈從而使發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的凈 累積能量很小，經(jīng)輕微幾累積能量很小，經(jīng)輕微幾 次搖擺后，落于新的穩(wěn)定次搖擺后，落于新的穩(wěn)定 平衡點平衡點s運行。運行。 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 重合閘操作存在最佳時刻。重合閘操作存在最佳時刻。 最佳重合時刻的條件是：最佳重合時刻的條件是：最后一次操作完成后，對最后一次操作完成后，對 應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平衡點的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最應(yīng)最終網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎路€(wěn)定平衡點的系統(tǒng)暫態(tài)能量值最 小的時刻。小的時刻。 現(xiàn)在一般只能按照對現(xiàn)在一般只能按照對穩(wěn)定性影響最嚴(yán)重的故障條件穩(wěn)定性影響最嚴(yán)重的故障條件 計算并整定最佳重合時間計算并整定最佳重合時間，保證重

35、合于嚴(yán)重永久故，保證重合于嚴(yán)重永久故 障時對系統(tǒng)的再次沖擊最小，在其他故障形態(tài)下重障時對系統(tǒng)的再次沖擊最小，在其他故障形態(tài)下重 合時盡管不是最佳，但可能是次佳，不會是最壞。合時盡管不是最佳，但可能是次佳，不會是最壞。 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 5.2.3 重合閘時限的整定原則重合閘時限的整定原則 最佳時刻最佳時刻1.45s 穩(wěn)定穩(wěn)定 失步失步 5.2.4 自動重合閘與繼電保護的配合自動重合閘與繼電保護的配合 一般采用兩種方式：一般采用兩種方式： 重合閘前加速保護：簡稱為重合閘前加速保護：簡稱為“前加速前加速”。 線路故障時，保護無選擇性地動作瞬時切除故障，然線路故障

36、時，保護無選擇性地動作瞬時切除故障，然 后進行重合。若故障是永久性的，則保護第二次就按后進行重合。若故障是永久性的，則保護第二次就按 有選擇性的時限動作。有選擇性的時限動作。 主要用于主要用于35 kV以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直 配線路上配線路上 重合閘后加速保護：簡稱為重合閘后加速保護：簡稱為“后加速后加速”， 當(dāng)線路故障保護第一次動作時，按有選擇性的時限進當(dāng)線路故障保護第一次動作時，按有選擇性的時限進 行，然后進行重合。若重合于永久性故障上，則在斷行，然后進行重合。若重合于永久性故障上，則在斷 路器合閘后，再加速保護動作瞬時切除故障。路器合閘后，再加速

37、保護動作瞬時切除故障。 廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于35 KV以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負(fù)荷供電的送以上的網(wǎng)絡(luò)及對重要負(fù)荷供電的送 電線路上。電線路上。 重合閘前加速保護重合閘前加速保護 5.2.4 自動重合閘與繼電保護的配合自動重合閘與繼電保護的配合 重合閘前加速保護的特點重合閘前加速保護的特點 前加速的優(yōu)點：前加速的優(yōu)點： 能夠快速地切除瞬時性故障能夠快速地切除瞬時性故障（讓（讓III段的定時變?yōu)樗矔r，段的定時變?yōu)樗矔r， 無選擇性）無選擇性）； 可使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高可使瞬時性故障來不及發(fā)展成永久性故障，從而提高 重合閘的成功率；重合閘的成功率； 能保證發(fā)電廠和重要變電所母線電壓在

38、能保證發(fā)電廠和重要變電所母線電壓在0.60.7倍額定倍額定 電壓以上，從而保證廠用電和重要用戶的電能質(zhì)量；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)一套重合閘裝置使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置（近電源側(cè)），（近電源側(cè)）， 簡單，經(jīng)濟。簡單，經(jīng)濟。 前加速的缺點：前加速的缺點： 斷路器工作條件惡劣，動作次數(shù)較多；斷路器工作條件惡劣，動作次數(shù)較多； 重合于永久性故障上時，故障切除的時間可能較長；重合于永久性故障上時，故障切除的時間可能較長； 如果重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴大停電范如果重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴大停電范 圍。圍。 5.2.4 自動重合閘與

39、繼電保護的配合自動重合閘與繼電保護的配合 重合閘后加速保護的特點重合閘后加速保護的特點 后加速保護的優(yōu)點：后加速保護的優(yōu)點： 第一次是有選擇性的切除故障第一次是有選擇性的切除故障（加速裝置暫時不起作（加速裝置暫時不起作 用）用），不會擴大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，不會擴大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中， 一般不允許保護無選擇性的動作而后以重合閘來糾正一般不允許保護無選擇性的動作而后以重合閘來糾正 （即前加速的方式）；（即前加速的方式）； 保證了永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的；保證了永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的； 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

40、制，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， 一般說來是有利而無害的。一般說來是有利而無害的。 后加速保護的缺點：后加速保護的缺點： 每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比略每個斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比略 為復(fù)雜；為復(fù)雜； 第一次切除故障可能帶有延時。第一次切除故障可能帶有延時。 5.2.4 自動重合閘與繼電保護的配合自動重合閘與繼電保護的配合 5.3 高壓輸電線路的單相自動重合閘高壓輸電線路的單相自動重合閘 在在220kV500kV的架空線路上，絕大部分短路故障的架空線路上，絕大部分短路故障 都是單相接地短路。都是單相接地短路。 如果只把發(fā)生故障的一相斷開

41、，而未發(fā)生故障的兩如果只把發(fā)生故障的一相斷開，而未發(fā)生故障的兩 相仍然繼續(xù)運行，然后再進行單相重合，可大大提相仍然繼續(xù)運行，然后再進行單相重合，可大大提 高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。 單相自動重合閘：單相自動重合閘： 單相短路時只跳開故障相，經(jīng)一定時間重合單相單相短路時只跳開故障相，經(jīng)一定時間重合單相、 若不成功再跳開三相的重合方式若不成功再跳開三相的重合方式稱為單相自動重稱為單相自動重 合閘合閘。 5.3.1 單相自動重合閘與保護的配合關(guān)系單相自動重合閘與保護的配合關(guān)系 保護裝置、選相元件與重合閘回路之間互相配合的框保護裝置、選相元件與重合閘回

42、路之間互相配合的框 圖：圖： 縱向不對稱問題的處理縱向不對稱問題的處理 在單相重合閘過程中，將產(chǎn)生負(fù)序和零序分量，這在單相重合閘過程中，將產(chǎn)生負(fù)序和零序分量，這 就可能引起本線路保護以及系統(tǒng)中的其他保護的誤就可能引起本線路保護以及系統(tǒng)中的其他保護的誤 動作。動作。 對于可能誤動作的保護，應(yīng)整定保護的動作時限大對于可能誤動作的保護，應(yīng)整定保護的動作時限大 于單相非全相運行的時間以躲開之，或于單相非全相運行的時間以躲開之，或在單相重合在單相重合 閘動作時將該保護予以閉鎖。閘動作時將該保護予以閉鎖。 為了實現(xiàn)對誤動作保護為了實現(xiàn)對誤動作保護的閉鎖，在單相重合閘與繼的閉鎖，在單相重合閘與繼 電保護相連

43、接的輸入端都設(shè)有兩個端子，一個端子電保護相連接的輸入端都設(shè)有兩個端子，一個端子 接入在非全相運行中仍然能繼續(xù)工作的保護，習(xí)慣接入在非全相運行中仍然能繼續(xù)工作的保護，習(xí)慣 上稱為上稱為N端子；另一個端子則接入非全相運行中可端子；另一個端子則接入非全相運行中可 能誤動作的保護，稱為能誤動作的保護，稱為M端子。在重合閘起動以后，端子。在重合閘起動以后， 利用利用“否否”回路即可將接入端的保護跳閘回路閉鎖?；芈芳纯蓪⒔尤攵说谋Ｗo跳閘回路閉鎖。 當(dāng)斷路器被重合而恢復(fù)全相運行時，這些保護也立當(dāng)斷路器被重合而恢復(fù)全相運行時，這些保護也立 即恢復(fù)工作。即恢復(fù)工作。 5.3.1 單相自動重合閘與保護的配合關(guān)系單

44、相自動重合閘與保護的配合關(guān)系 1.故障相選擇元件故障相選擇元件 對選相元件的基本要求：對選相元件的基本要求： 應(yīng)保證選擇性，即選相元件與繼電保護相配合只跳開應(yīng)保證選擇性，即選相元件與繼電保護相配合只跳開 發(fā)生故障的一相，而接于另外兩相上的選相元件不應(yīng)發(fā)生故障的一相，而接于另外兩相上的選相元件不應(yīng) 動作；動作； 在故障相末端發(fā)生單相接地短路時，接于該相上的選在故障相末端發(fā)生單相接地短路時，接于該相上的選 相元件應(yīng)保證足夠的靈敏性。相元件應(yīng)保證足夠的靈敏性。 常用的選相元件有如下幾種：常用的選相元件有如下幾種： 電流選相元件：適于裝設(shè)在電源端，且短路電流比較電流選相元件：適于裝設(shè)在電源端，且短路電

45、流比較 大的情況。大的情況。 低電壓選相元件：適于裝設(shè)在小電源側(cè)或單側(cè)電源線低電壓選相元件：適于裝設(shè)在小電源側(cè)或單側(cè)電源線 路的受電側(cè)。路的受電側(cè)。 阻抗選相元件、相電流差突變量選相元件等，常用于阻抗選相元件、相電流差突變量選相元件等，常用于 高壓輸電線路上，有較高的靈敏度和選相能力。高壓輸電線路上，有較高的靈敏度和選相能力。 5.3.2 單相自動重合閘的特點單相自動重合閘的特點 2.動作時限的選擇動作時限的選擇 當(dāng)采用單相重合閘時，其動作時限的選擇首當(dāng)采用單相重合閘時，其動作時限的選擇首 先應(yīng)滿足三相重合閘時所提出要求：先應(yīng)滿足三相重合閘時所提出要求： 大于故障點滅弧時間及周圍介質(zhì)去游離的時

46、間，大于故障點滅弧時間及周圍介質(zhì)去游離的時間， 大于斷路器及其操作機構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動大于斷路器及其操作機構(gòu)復(fù)歸原狀準(zhǔn)備好再次動 作的時間。作的時間。 此外，還應(yīng)考慮下列問題：此外，還應(yīng)考慮下列問題： 不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均應(yīng)考慮兩側(cè)選不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均應(yīng)考慮兩側(cè)選 相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性。相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性。 潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響。 5.3.2 單相自動重合閘的特點單相自動重合閘的特點 對單相重合閘的評價對單相重合閘的評價 采用單相重合閘的主要優(yōu)點是：采用單相重合閘的主要優(yōu)點是： 能在絕大多

47、數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對用戶的連續(xù)供 電，從而提高供電的可靠性。電，從而提高供電的可靠性。當(dāng)由單側(cè)電源單回當(dāng)由單側(cè)電源單回 路向重要負(fù)荷供電時，對保證不間斷地供電更有路向重要負(fù)荷供電時，對保證不間斷地供電更有 顯著的優(yōu)越性。顯著的優(yōu)越性。 在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以 在故障時大在故障時大 大加強兩個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提大加強兩個系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提 高系統(tǒng)并列運行的動態(tài)穩(wěn)定性。對于聯(lián)系比較薄高系統(tǒng)并列運行的動態(tài)穩(wěn)定性。對于聯(lián)系比較薄 弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除

48、并繼之以三相重合閘而很 難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就能避免兩系難再恢復(fù)同步時，采用單相重合閘就能避免兩系 統(tǒng)解列。統(tǒng)解列。 5.3.2 單相自動重合閘的特點單相自動重合閘的特點 采用單相重合閘的缺點：采用單相重合閘的缺點： 需要有按相操作的斷路器；需要有按相操作的斷路器； 重合閘回路的接線比較復(fù)雜。重合閘回路的接線比較復(fù)雜。 在單相重合閘過程中，由于非全相運行能引起本線路在單相重合閘過程中，由于非全相運行能引起本線路 和電網(wǎng)中其他線路的保護誤動作。和電網(wǎng)中其他線路的保護誤動作。 單相重合閘在單相重合閘在220kV500kV的線路上獲得了廣的線路上獲得了廣 泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。 對于對于11

49、0kv的電力網(wǎng)，一般不推薦這種重合閘方式，的電力網(wǎng)，一般不推薦這種重合閘方式， 只在由單側(cè)電源向重要負(fù)荷供電的某些線路及根只在由單側(cè)電源向重要負(fù)荷供電的某些線路及根 據(jù)系統(tǒng)運行需要裝設(shè)單相重合閘的某些重要線路據(jù)系統(tǒng)運行需要裝設(shè)單相重合閘的某些重要線路 上，才考慮使用。上，才考慮使用。 對單相重合閘的評價對單相重合閘的評價 5.3.2 單相自動重合閘的特點單相自動重合閘的特點 5.3.3 輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的概念輸電線路自適應(yīng)單相重合閘的概念 重合閘重合于永久故障上時，將： 使電力設(shè)備在短時間內(nèi)遭受兩次故障電流的沖擊，加速設(shè)備的損壞； 現(xiàn)場的重合閘多數(shù)沒有按照最佳時間重合而降低了輸電能力，甚至 造成穩(wěn)定性的破壞。 如果在單相故障被單相切除后，能夠判別故障