繼電保護第16講自動重合閘

1、LOGO電力系統(tǒng)繼電保護原理電力系統(tǒng)繼電保護原理power system relaying電氣工程系電氣工程系 陳珍姍陳珍姍&3 自動重合閘&3.1 自動重合閘的作用及分類&3.2 自動重合閘裝置的基本要求&3.3 三相一次自動重合閘&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合&3.5 單相重合閘&3.6 輸電線路的綜合自動重合閘&3.7 輸電線路重合閘方式的選定2022-4-112雙側(cè)電源三相一次重合閘雙側(cè)電源短路故障特點雙側(cè)電源短路故障特點線路兩端不同時跳閘線路兩端不同時跳閘跳閘后兩側(cè)電源可能跳閘后兩側(cè)電源可能不同步不同步判斷合閘條件

2、判斷合閘條件無電壓檢定無電壓檢定確保線路兩端都已斷開后再合閘確保線路兩端都已斷開后再合閘同步檢定同步檢定當非同步合閘的最大沖擊電流超過允許值時不允許當非同步合閘的最大沖擊電流超過允許值時不允許合閘合閘 二、兩端均有電源的輸電線路采用自動重合閘裝置時，、兩端均有電源的輸電線路采用自動重合閘裝置時，應(yīng)考慮應(yīng)考慮的如下特點：的如下特點：&3.3 三相一次自動重合閘I=2EZSsind22022-4-114&3.3 三相一次自動重合閘 三、雙側(cè)電源的自動重合閘方式三、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：不檢定1.存在電氣聯(lián)系時2.不同步時沖擊電流小檢定同期檢定無壓檢定 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘

3、方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：1、雙側(cè)電源三相重合閘不需要檢定無壓同步雙側(cè)電源三相重合閘不需要檢定無壓同步的情況的情況當存在電氣上的緊密聯(lián)系時（三條以上的線路），雙側(cè)電源失去當存在電氣上的緊密聯(lián)系時（三條以上的線路），雙側(cè)電源失去同步的可能性較小，無需檢驗同步同步的可能性較小，無需檢驗同步快速重合閘快速重合閘0.50.6s，短時間內(nèi)兩側(cè)電動勢相角差異來不及，短時間內(nèi)兩側(cè)電動勢相角差異來不及發(fā)展到很大發(fā)展到很大非同期合閘非同期合閘解列重合閘與自同期重合閘解列重合閘與自同期重合閘沒有其他旁路聯(lián)系的同桿雙回線沒有其他旁路聯(lián)系的同桿雙回線&3.3 三相一次自動重合閘&3.3 三相一次

4、自動重合閘2022-4-116解列重合閘方式解列重合閘方式 在兩側(cè)電源的單回線上，當不能采用非同步重合閘時，一般可采用解列重合閘方式。 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：&3.3 三相一次自動重合閘2022-4-117自同期重合閘方式自同期重合閘方式 水電廠側(cè)在母線電壓恢復(fù)正常后再實現(xiàn)與系統(tǒng)的自同期并列。 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：2022-4-1182、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘1）工作原理）工作原理2022-4-1192、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢

5、定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘2）發(fā)生永久故障時）發(fā)生永久故障時2022-4-11102、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘3）發(fā)生瞬時故障時）發(fā)生瞬時故障時2022-4-11112、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘4）連接片作用）連接片作用2、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘5）當斷路器誤跳閘時）當斷路器誤跳閘時小結(jié)小結(jié)1：

6、無壓側(cè)的無壓側(cè)的QFQF在重合至永久性故障時在重合至永久性故障時, ,將連續(xù)兩次切斷短路電流將連續(xù)兩次切斷短路電流, ,其其工作條件顯工作條件顯然比同步側(cè)惡劣然比同步側(cè)惡劣, ,為使兩側(cè)為使兩側(cè)QFQF工作條件相同工作條件相同, ,利用無壓連接片利用無壓連接片定定 期切換兩側(cè)期切換兩側(cè)工作方式工作方式。同步側(cè)同步側(cè)QFQF誤跳，誤跳，同步側(cè)同步側(cè)KY檢定同期條件使檢定同期條件使QF重合；重合； 無壓側(cè)無壓側(cè)QFQF誤跳，誤跳，無壓側(cè)無壓側(cè)KYKY檢定同期條件使檢定同期條件使QFQF重合。重合。 小結(jié)小結(jié)2： 無壓側(cè)不僅要投入無壓側(cè)不僅要投入KVKV，還應(yīng)投入，還應(yīng)投入KYKY，無壓連接片，無壓

7、連接片和同步連接和同步連接片均接通片均接通，兩者并聯(lián)工作。而同步側(cè)只投入，兩者并聯(lián)工作。而同步側(cè)只投入KYKY，KVKV不能投入，否則不能投入，否則會會造成非同期合閘造成非同期合閘。因而兩側(cè)同步連接片均投入，但無壓連接片一。因而兩側(cè)同步連接片均投入，但無壓連接片一側(cè)投入，側(cè)投入， 另另一側(cè)斷開。一側(cè)斷開。 2、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘2022-4-1114 三、重合閘時間的整定原則三、重合閘時間的整定原則&3.3 三相一次自動重合閘1、單側(cè)電源線路重合閘、單側(cè)電源線路重合閘2022-4-11152022-

8、4-1115 三、重合閘時間的整定原則三、重合閘時間的整定原則&3.3 三相一次自動重合閘2、雙側(cè)電源線路重合閘、雙側(cè)電源線路重合閘&3 自動重合閘&3.1 自動重合閘的作用及分類&3.2 自動重合閘裝置的基本要求&3.3 三相一次自動重合閘&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合&3.5 單相重合閘&3.6 輸電線路的綜合自動重合閘&3.7 輸電線路重合閘方式的選定2022-4-111617&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合重合閘前重合閘前加速加速重合閘后重合閘后加速加速1. 部分繼電保護部分繼電保護（如（如II、

9、III段保護）動作帶有段保護）動作帶有一定延時一定延時2. 如果發(fā)生永久性故障，如果發(fā)生永久性故障，重合閘使保護動作延時重合閘使保護動作延時加倍加倍采用自動重合閘加速繼電保護原因：采用自動重合閘加速繼電保護原因：2022-4-1118 1 1 自動重合閘前加速保護動作自動重合閘前加速保護動作( (簡稱為簡稱為“前加速前加速”) )&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合動作過程 檢測到故障后檢測到故障后3號斷路器瞬時動作號斷路器瞬時動作 3號斷路器重合號斷路器重合 瞬時故障則重合成功瞬時故障則重合成功 永久故障則再根據(jù)過流保護的延時有選擇性地動作永久故障則再根據(jù)過流保護的延時有選擇性地動作

10、2022-4-1119優(yōu)點 迅速切除瞬時故障，并使其來不及發(fā)展成永久故障迅速切除瞬時故障，并使其來不及發(fā)展成永久故障 保證發(fā)電廠和重要變電所母線電壓不會過低保證發(fā)電廠和重要變電所母線電壓不會過低 只需安裝只需安裝1套重合閘裝置套重合閘裝置缺點 3號斷路器動作次數(shù)多，若拒動則擴大停電范圍號斷路器動作次數(shù)多，若拒動則擴大停電范圍 重合于永久故障上時切除時間較長重合于永久故障上時切除時間較長主要用于主要用于35kV以下發(fā)電廠或變電站的引出以下發(fā)電廠或變電站的引出直配直配線上線上 1 1 自動重合閘前加速保護動作自動重合閘前加速保護動作( (簡稱為簡稱為“前加速前加速”) )&3.4 自動重合

11、閘與繼電保護的配合2022-4-1120 2 2 自動重合閘后加速保護動作自動重合閘后加速保護動作( (簡稱為簡稱為“后加速后加速”) )&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合動作過程 檢測到故障后各保護按選擇性動作檢測到故障后各保護按選擇性動作 跳閘斷路器重合跳閘斷路器重合 瞬時故障則重合成功瞬時故障則重合成功 永久故障則重新跳開永久故障則重新跳開2022-4-1121KAKTKCOXBKATKT1KT2+- 2 2 自動重合閘后加速保護動作自動重合閘后加速保護動作( (簡稱為簡稱為“后加速后加速”) )&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合KAKTKTKT2 2KCOKCO跳閘

12、跳閘重合閘KAT閉合1sKAKTKT1+XBKT1+XBKATKATKCOKCO跳閘跳閘瞬時故障時永久故障時2022-4-1122優(yōu)點 有選擇性切除，不會擴大停電范圍，高壓電網(wǎng)中尤有選擇性切除，不會擴大停電范圍，高壓電網(wǎng)中尤為重要為重要 不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負荷條件的限制不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負荷條件的限制缺點 每個斷路器都要裝設(shè)重合閘裝置每個斷路器都要裝設(shè)重合閘裝置 第一次切除故障帶有延時第一次切除故障帶有延時用于用于35kV以上及對重要負荷供電的線路以上及對重要負荷供電的線路 2 2 自動重合閘后加速保護動作自動重合閘后加速保護動作( (簡稱為簡稱為“后加速后加速”) )&3.4 自動重合閘與繼

13、電保護的配合&3 自動重合閘&3.1 自動重合閘的作用及分類&3.2 自動重合閘裝置的基本要求&3.3 三相一次自動重合閘&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘&3.6 輸電線路重合閘方式的選定2022-4-1123 能夠采用單相重合閘的線路其必要條件是斷路器必必要條件是斷路器必須能分相須能分相操作（操作（220kV220kV以上）。以上）。2022-4-1124&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘單相重合閘單相重合閘方式方式1 1、定、定 義義 當線路發(fā)生單相接地故障時，保護當線路發(fā)生單相接地故障時

14、，保護動作只跳開動作只跳開故障相故障相斷路器，然后進行斷路器，然后進行單相重合；若重合于永久性單相故障，單相重合；若重合于永久性單相故障，而系統(tǒng)又長期非全相運行，而系統(tǒng)又長期非全相運行，則跳開三則跳開三相斷路器相斷路器，不再重合。，不再重合。當線路發(fā)生相當線路發(fā)生相間短路或因其他原因跳開三相斷路器間短路或因其他原因跳開三相斷路器時，不進行重合閘。時，不進行重合閘。 通常為永通常為永久性故障久性故障 一、概一、概 述述 綜合重合綜合重合閘裝置閘裝置 在設(shè)計線路重合閘裝置時，把在設(shè)計線路重合閘裝置時，把單相重合閘和三相重合閘單相重合閘和三相重合閘綜合綜合在一起的兩種重合閘方式的裝在一起的兩種重合閘

15、方式的裝置。置。 廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于220kV220kV及以上及以上電壓等級的電壓等級的大大接地電流接地電流系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘 一、概一、概 述述 2022-4-1125二、綜合重合閘的重合閘方式二、綜合重合閘的重合閘方式 綜合重合綜合重合閘的重合閘的重合閘方式閘方式 綜合重合閘方式綜合重合閘方式 單相重合閘方式單相重合閘方式 三相重合閘方式三相重合閘方式 停用方式停用方式 &3.5 輸電線路的綜合自動重合閘2022-4-11261 1需要設(shè)置故障選相元件需要設(shè)置故障選相元件三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 對選對選相元相元件的

16、件的要求要求1 1）單相接地時，選相元件應(yīng)可靠選出故障相）單相接地時，選相元件應(yīng)可靠選出故障相2 2）非全相運行狀態(tài)中非故障相選相元件不應(yīng)）非全相運行狀態(tài)中非故障相選相元件不應(yīng)誤動誤動3）選相元件的靈敏度和速動性應(yīng)比保護的好&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘2022-4-11272 2、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種 電流選相元件：電流選相元件：受系統(tǒng)運行方式影響較大，受系統(tǒng)運行方式影響較大， 一般不單獨使用一般不單獨使用 動作電流應(yīng)按躲過動作電流應(yīng)按躲過線路最大負荷電流線路最大負荷電流和單相和單相 接地時的接地時

17、的非故障相電流非故障相電流整定。整定。 原理簡單，但短路電流原理簡單，但短路電流小小時時不能不能采用采用1)1)相電流選相元件相電流選相元件輔助選相元件輔助選相元件&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 2022-4-11282)2)相電壓選相元件相電壓選相元件輔助選相元件輔助選相元件 動作電壓按小于動作電壓按小于正常運行和非全相運行正常運行和非全相運行時時可能出現(xiàn)的可能出現(xiàn)的最低最低電壓整定電壓整定電壓選相元件電壓選相元件：裝設(shè)在小電源側(cè)或單側(cè)電裝設(shè)在小電源側(cè)或單側(cè)電源線路的受電側(cè)，作為電流選相元件的補源線路的受電側(cè)，作為電流選相元件的補充

18、，且通常不單獨使用。充，且通常不單獨使用。&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 2 2、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種 3 3）阻抗選相元件）阻抗選相元件 采用帶零序電流采用帶零序電流 補償接線補償接線的阻抗繼電器的阻抗繼電器KZKZ，能正確反映單相接地，能正確反映單相接地短路的情況，則在每相裝設(shè)一個短路的情況，則在每相裝設(shè)一個KZKZ作為選相元件。作為選相元件。 03,IKIU阻抗選相元件：阻抗選相元件：能正確選擇故障相，不受系統(tǒng)運行方能正確選擇故障相，不受系統(tǒng)運行方

19、式影響，但易受過渡電阻影響，重負荷線路上可能不式影響，但易受過渡電阻影響，重負荷線路上可能不正確動作，有時發(fā)生相繼動作。正確動作，有時發(fā)生相繼動作。&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 2 2、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種 4 4）相電流差突變量選相元件）相電流差突變量選相元件 當發(fā)生單相接地短路時，只有兩非故障相電流之差不突變，當發(fā)生單相接地短路時，只有兩非故障相電流之差不突變，該選相相元件不動作，而在其它短路故障下，三個選相元件都該選相相元件不動作，而在其它短路故

20、障下，三個選相元件都動作。動作。)()()(BAABACCACBBCIIdIdIIdIdIIdId= 相電流差突變量選相元件：相電流差突變量選相元件：不受系統(tǒng)振蕩、非全相運行和負不受系統(tǒng)振蕩、非全相運行和負 荷電流、系統(tǒng)頻率變化影響，允許故障點過渡電阻大。荷電流、系統(tǒng)頻率變化影響，允許故障點過渡電阻大。&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 2 2、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種、根據(jù)電網(wǎng)接線和運行的特點，常用的選相元件有以下幾種 3 3潛供電流對單相重合閘的影響潛供電流對單相重合閘的影響 電流的總和電流的總和（ + +

21、+ + ）稱稱為為潛供電流潛供電流 CAiCBiMi&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 4 4非全相運行對繼電保護的影響非全相運行對繼電保護的影響 采用綜合重合閘后，當發(fā)生單相接地短路時只采用綜合重合閘后，當發(fā)生單相接地短路時只斷開故障相，在單相重合閘過程中，系統(tǒng)出現(xiàn)了斷開故障相，在單相重合閘過程中，系統(tǒng)出現(xiàn)了三相不對稱的非全相運行狀態(tài)，將三相不對稱的非全相運行狀態(tài)，將產(chǎn)生負序和零產(chǎn)生負序和零序分量的電流和電壓序分量的電流和電壓，這可能引起本線路保護以，這可能引起本線路保護以及系統(tǒng)中的其它保護誤動。對可能誤動的保護，及系統(tǒng)中的其它保護誤動

22、。對可能誤動的保護，應(yīng)在應(yīng)在單相重合閘過程中予以閉鎖，或整定保護的單相重合閘過程中予以閉鎖，或整定保護的動作時間大于單相重合閘的動作時間動作時間大于單相重合閘的動作時間&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 5 5單相重合不成功時的影響單相重合不成功時的影響 根據(jù)系統(tǒng)運行的需要，在單相重合閘不成功根據(jù)系統(tǒng)運行的需要，在單相重合閘不成功后，線路需轉(zhuǎn)入長期非全相運行時，長期出現(xiàn)后，線路需轉(zhuǎn)入長期非全相運行時，長期出現(xiàn)序分量將序分量將對系統(tǒng)中的設(shè)備（如發(fā)電機等）、繼對系統(tǒng)中的設(shè)備（如發(fā)電機等）、繼保的影響和對通訊設(shè)施的干擾保的影響和對通訊設(shè)施的干擾

23、，應(yīng)給予考慮消，應(yīng)給予考慮消除其影響。除其影響。&3.5 輸電線路的綜合自動重合閘三、綜合重合閘的特殊問題三、綜合重合閘的特殊問題 四、綜合重合閘構(gòu)成原則及要求四、綜合重合閘構(gòu)成原則及要求 1重合閘的起動方式：重合閘的起動方式：同時采用不對應(yīng)、保護起動方式同時采用不對應(yīng)、保護起動方式432三相重合閘的同期方式三相重合閘的同期方式 應(yīng)具有分相跳閘回路應(yīng)具有分相跳閘回路 應(yīng)有分相后加速回路應(yīng)有分相后加速回路 &3.5 輸電線路的綜合自動重合閘5應(yīng)具有故障判別及三相跳閘回路應(yīng)具有故障判別及三相跳閘回路 當采用阻抗選相元件時，當采用阻抗選相元件時，如果線路發(fā)生兩相短路時，如果線路發(fā)生兩相短路時，選相元件可能