繼電保護(hù)與自動化裝置

1、1 1第第 五五 章章 自動重合閘Autoreclosure 2 2一、引言一、引言瞬時性故障：瞬時性故障：MN12k永久性故障：永久性故障：絕緣子表面閃絡(luò)（雷電），絕緣子表面閃絡(luò)（雷電）， 短時碰線（大風(fēng)），短時碰線（大風(fēng)），鳥類（或樹枝）放電。鳥類（或樹枝）放電。 （60609090）倒桿、斷線、絕緣子擊穿，倒桿、斷線、絕緣子擊穿，碳束炸彈碳束炸彈 （1010）自動重合閘（自動重合閘（ARC）裝置：）裝置：將因故障跳開后的斷路器將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。按需要自動投入的一種自動裝置。前提前提統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：大部分的線路故障屬于統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：大部分的線路故障屬于 瞬時

2、性故障！瞬時性故障！3 3二、自動重合閘的作用二、自動重合閘的作用利：利：弊：弊：1.1.瞬時性故障可迅速恢復(fù)供電，提高供電的可靠性；瞬時性故障可迅速恢復(fù)供電，提高供電的可靠性；2.2.提高并列運(yùn)行穩(wěn)定性、線路輸送容量；提高并列運(yùn)行穩(wěn)定性、線路輸送容量； 3.3.糾正斷路器偷跳、保護(hù)誤動、人為誤碰引起的誤跳閘。糾正斷路器偷跳、保護(hù)誤動、人為誤碰引起的誤跳閘。在重合到永久性故障后：在重合到永久性故障后：1.1.使系統(tǒng)再次遭受故障電流的沖擊；使系統(tǒng)再次遭受故障電流的沖擊；2.2.斷路器工作情況更加惡劣（短時間內(nèi)兩次切斷）。斷路器工作情況更加惡劣（短時間內(nèi)兩次切斷）。MN12k統(tǒng)計規(guī)律表明：線路重合

3、閘的利大于弊。統(tǒng)計規(guī)律表明：線路重合閘的利大于弊。 4 4 教材中，應(yīng)用場合：教材中，應(yīng)用場合：1KV1KV架空線路或混合線路，架空線路或混合線路，只要裝設(shè)了斷路器。只要裝設(shè)了斷路器?；旌暇€路混合線路瞬時性故障瞬時性故障居多，可合居多，可合永久性故障永久性故障居多，不可合居多，不可合但是，有一定的限制。但是，有一定的限制。5 51.1.動作迅速動作迅速, ,t=tu+tz（一般（一般0.5s0.5s1.5s1.5s）。）。t tu u: :故障點(diǎn)去游離故障點(diǎn)去游離; ;t tz z: :斷路器消弧室及傳動機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作。斷路器消弧室及傳動機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作。三、對自動重合閘的基本要求三、對

4、自動重合閘的基本要求必須在故障點(diǎn)切除之后，才允許重合閘！必須在故障點(diǎn)切除之后，才允許重合閘！ 通常利用沒有測量電流的特點(diǎn)。通常利用沒有測量電流的特點(diǎn)。6 62.2.不允許任意多次重合，即動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。不允許任意多次重合，即動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。1.1.動作迅速動作迅速, ,t=tu+tz。，一般。，一般0.5s0.5s1.5s1.5s。t tu u: :故障點(diǎn)去游離故障點(diǎn)去游離; ;t tz z: :斷路器消弧室及傳動機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作。斷路器消弧室及傳動機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動作。4.4.雙側(cè)電源重合閘應(yīng)考慮電源同步問題。雙側(cè)電源重合閘應(yīng)考慮電源同步問題。6.6.手動跳閘時不應(yīng)重合（

5、手動操作或遙控操作）。手動跳閘時不應(yīng)重合（手動操作或遙控操作）。 手動合閘于故障線路不重合（基本上屬于永久性故障）。手動合閘于故障線路不重合（基本上屬于永久性故障）。三、對自動重合閘的基本要求三、對自動重合閘的基本要求3.3.應(yīng)能和繼電保護(hù)配合，在重合閘前或后，應(yīng)能加速保護(hù)動作。應(yīng)能和繼電保護(hù)配合，在重合閘前或后，應(yīng)能加速保護(hù)動作。 斷路器不正常狀態(tài)時不重合（無法再斷開永久性故障）。斷路器不正常狀態(tài)時不重合（無法再斷開永久性故障）。5.5.動作后應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動作。動作后應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動作。7 7四、自動重合閘的分類四、自動重合閘的分類1. 1. 按接通和斷開的電力元件，分

6、為：按接通和斷開的電力元件，分為：線路重合閘線路重合閘2. 2. 按重合閘控制斷路器的相數(shù)不同，分為：按重合閘控制斷路器的相數(shù)不同，分為：單相重合閘單相重合閘三相重合閘三相重合閘綜合重合閘綜合重合閘變壓器重合閘變壓器重合閘（基本上不采用）（基本上不采用）母線重合閘母線重合閘（絕對不使用?。ń^對不使用！ 母線保護(hù)動作還要閉鎖線路重合閘）母線保護(hù)動作還要閉鎖線路重合閘）8 8五、輸電線路的三相一次自動重合閘五、輸電線路的三相一次自動重合閘1. 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 線路上故障線路上故障 = 跳開三相跳開三相 = 重合閘起動重合閘起動 , 合三相：合

7、三相： 瞬時故障，成功；瞬時故障，成功；永久故障，再次跳開三相，不再重合永久故障，再次跳開三相，不再重合 重合閘啟動重合閘時間一次合閘脈沖手動跳閘后閉鎖手動合閘后加速合閘信號后加速保護(hù)9 9 兩側(cè)斷路器都跳后再重合；兩側(cè)斷路器都跳后再重合；（1） 雙側(cè)電源線路重合閘的特點(diǎn)雙側(cè)電源線路重合閘的特點(diǎn)2. 2. 雙側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘雙側(cè)電源線路的三相一次自動重合閘（2） 雙側(cè)電源線路重合閘的主要方式雙側(cè)電源線路重合閘的主要方式MN12k 重合時兩側(cè)系統(tǒng)是否同步、是否允許非同步合閘。重合時兩側(cè)系統(tǒng)是否同步、是否允許非同步合閘。 快速自動重合閘（快速自動重合閘（0.50.6s） 非同期重合閘

8、非同期重合閘 檢同期重合閘檢同期重合閘全線速動、全線速動、Brk快、快、Ish允許值允許值Ish 保護(hù)動，跳故障相保護(hù)動，跳故障相 =單相重合單相重合成功，恢復(fù)三相供電。成功，恢復(fù)三相供電。不成功：不成功：若允許非全相運(yùn)行，再次跳故障相不重合；若允許非全相運(yùn)行，再次跳故障相不重合；若不允許非全相運(yùn)行，再次跳三相不重合。若不允許非全相運(yùn)行，再次跳三相不重合。 k(相間相間) = 保護(hù)動，跳三相保護(hù)動，跳三相 =不重合不重合20201 1、保護(hù)裝置、選相元件與重合閘的配合關(guān)系、保護(hù)裝置、選相元件與重合閘的配合關(guān)系11 單相重合閘過程中，縱向不對稱出現(xiàn)負(fù)序和零序分量，使單相重合閘過程中，縱向不對稱出

9、現(xiàn)負(fù)序和零序分量，使得本線路或其它元件的保護(hù)可能誤動，應(yīng)在單相重合閘動作得本線路或其它元件的保護(hù)可能誤動，應(yīng)在單相重合閘動作時予以閉鎖或整定動作時限躲開單相重合閘的周期。時予以閉鎖或整定動作時限躲開單相重合閘的周期。21212 2、故障相選相元件、故障相選相元件 要求：（要求：（1）選擇性：直跳故障相；）選擇性：直跳故障相； （2）末端短路時的靈敏性。）末端短路時的靈敏性。 選相元件：選相元件： （1）電流選相：電源端、短路電流比較大一側(cè)；）電流選相：電源端、短路電流比較大一側(cè)； （2）低電壓選相：小電源側(cè)，單側(cè)電源受電端；）低電壓選相：小電源側(cè)，單側(cè)電源受電端； （3）阻抗選相：更高的選擇性

10、和靈敏性，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。）阻抗選相：更高的選擇性和靈敏性，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。 （4）相電流差突變量選相。）相電流差突變量選相。 在單相接地短路時，反應(yīng)非故障在單相接地短路時，反應(yīng)非故障相電流突變量的繼電器不動作；相電流突變量的繼電器不動作；其它故障時，三個繼電器都動作。其它故障時，三個繼電器都動作。22223 3、動作時限選擇、動作時限選擇 （1 1）故障點(diǎn)熄弧及周圍介質(zhì)去游離，斷路器恢復(fù)時間；）故障點(diǎn)熄弧及周圍介質(zhì)去游離，斷路器恢復(fù)時間； （2 2）兩側(cè)選相元件與保護(hù)以不同時限切除故障的可能性；）兩側(cè)選相元件與保護(hù)以不同時限切除故障的可能性； （3 3）潛供電流潛供電流對滅弧的影響。對滅弧的影響。潛供電

11、流潛供電流23234 4、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)： （1 1）連續(xù)供電，提高供電可靠性；）連續(xù)供電，提高供電可靠性； （2 2）提高并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。）提高并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： （1 1）需按相操作的斷路器；）需按相操作的斷路器； （2 2）選相元件，接線復(fù)雜；）選相元件，接線復(fù)雜； （3 3）非全相運(yùn)行時）非全相運(yùn)行時, , 有些保護(hù)會誤動（需要有些保護(hù)會誤動（需要 采取閉鎖措施），使得整定和調(diào)試復(fù)雜。采取閉鎖措施），使得整定和調(diào)試復(fù)雜。2424八、綜合重合閘八、綜合重合閘單相重合閘和三相重合閘綜合在一起單相重合閘和三相重合閘綜合在一起構(gòu)成構(gòu)成“綜合重合閘綜合重合閘”。K(1) K(1) 跳單相跳單相 合單相。（單重方式）合單相。（單重方式）相間相間K K 跳三相跳三相 合三相。（三重方式）合三相。（三重方式）四種運(yùn)行方式：四種運(yùn)行方式：單重、三重、綜重、停用。單重、三重、綜重、停用。 鑒于國內(nèi)很少采用綜重方式，因此，國調(diào)在鑒于國內(nèi)很少采用綜重方式，因此，國調(diào)在繼電保護(hù)規(guī)范繼電保護(hù)規(guī)范中，已經(jīng)不考慮綜重的設(shè)計。中，已經(jīng)不考慮綜重的設(shè)計。（條件三重，如：任何故障跳三相，僅單相故障（條件三重，如：任何故障跳三相，僅單相故障才允許合閘）才允許合閘