繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置

1、1 1第第 五五 章章 自動(dòng)重合閘Autoreclosure 2 2一、引言一、引言瞬時(shí)性故障：瞬時(shí)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(shí)碰線(xiàn)（大風(fēng)），短時(shí)碰線(xiàn)（大風(fēng)），鳥(niǎo)類(lèi)（或樹(shù)枝）放電。鳥(niǎo)類(lèi)（或樹(shù)枝）放電。 （60609090）倒桿、斷線(xiàn)、絕緣子擊穿，倒桿、斷線(xiàn)、絕緣子擊穿，碳束炸彈碳束炸彈 （1010）自動(dòng)重合閘（自動(dòng)重合閘（ARC）裝置：）裝置：將因故障跳開(kāi)后的斷路器將因故障跳開(kāi)后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。前提前提統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：大部分的線(xiàn)路故障屬于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：大部分的線(xiàn)路故障屬于 瞬時(shí)

2、性故障！瞬時(shí)性故障！3 3二、自動(dòng)重合閘的作用二、自動(dòng)重合閘的作用利：利：弊：弊：1.1.瞬時(shí)性故障可迅速恢復(fù)供電，提高供電的可靠性；瞬時(shí)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(xiàn)路輸送容量；提高并列運(yùn)行穩(wěn)定性、線(xiàn)路輸送容量； 3.3.糾正斷路器偷跳、保護(hù)誤動(dòng)、人為誤碰引起的誤跳閘。糾正斷路器偷跳、保護(hù)誤動(dòng)、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(shí)間內(nèi)兩次切斷）。斷路器工作情況更加惡劣（短時(shí)間內(nèi)兩次切斷）。MN12k統(tǒng)計(jì)規(guī)律表明：線(xiàn)路重合

3、閘的利大于弊。統(tǒng)計(jì)規(guī)律表明：線(xiàn)路重合閘的利大于弊。 4 4 教材中，應(yīng)用場(chǎng)合：教材中，應(yīng)用場(chǎng)合：1KV1KV架空線(xiàn)路或混合線(xiàn)路，架空線(xiàn)路或混合線(xiàn)路，只要裝設(shè)了斷路器。只要裝設(shè)了斷路器?；旌暇€(xiàn)路混合線(xiàn)路瞬時(shí)性故障瞬時(shí)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(dòng)作迅速動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。斷路器消弧室及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。三、對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求三、對(duì)

4、自動(dòng)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(méi)有測(cè)量電流的特點(diǎn)。通常利用沒(méi)有測(cè)量電流的特點(diǎn)。6 62.2.不允許任意多次重合，即動(dòng)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(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。1.1.動(dòng)作迅速動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。斷路器消弧室及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。4.4.雙側(cè)電源重合閘應(yīng)考慮電源同步問(wèn)題。雙側(cè)電源重合閘應(yīng)考慮電源同步問(wèn)題。6.6.手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合（

5、手動(dòng)操作或遙控操作）。手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合（手動(dòng)操作或遙控操作）。 手動(dòng)合閘于故障線(xiàn)路不重合（基本上屬于永久性故障）。手動(dòng)合閘于故障線(xiàn)路不重合（基本上屬于永久性故障）。三、對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求三、對(duì)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)作。 斷路器不正常狀態(tài)時(shí)不重合（無(wú)法再斷開(kāi)永久性故障）。斷路器不正常狀態(tài)時(shí)不重合（無(wú)法再斷開(kāi)永久性故障）。5.5.動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。7 7四、自動(dòng)重合閘的分類(lèi)四、自動(dòng)重合閘的分類(lèi)1. 1. 按接通和斷開(kāi)的電力元件，分

6、為：按接通和斷開(kāi)的電力元件，分為：線(xiàn)路重合閘線(xiàn)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：?jiǎn)蜗嘀睾祥l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(xiàn)重合閘母線(xiàn)重合閘（絕對(duì)不使用！（絕對(duì)不使用！ 母線(xiàn)保護(hù)動(dòng)作還要閉鎖線(xiàn)路重合閘）母線(xiàn)保護(hù)動(dòng)作還要閉鎖線(xiàn)路重合閘）8 8五、輸電線(xiàn)路的三相一次自動(dòng)重合閘五、輸電線(xiàn)路的三相一次自動(dòng)重合閘1. 1. 單側(cè)電源線(xiàn)路的三相一次自動(dòng)重合閘單側(cè)電源線(xiàn)路的三相一次自動(dòng)重合閘 線(xiàn)路上故障線(xiàn)路上故障 = 跳開(kāi)三相跳開(kāi)三相 = 重合閘起動(dòng)重合閘起動(dòng) , 合三相：合

7、三相： 瞬時(shí)故障，成功；瞬時(shí)故障，成功；永久故障，再次跳開(kāi)三相，不再重合永久故障，再次跳開(kāi)三相，不再重合 重合閘啟動(dòng)重合閘時(shí)間一次合閘脈沖手動(dòng)跳閘后閉鎖手動(dòng)合閘后加速合閘信號(hào)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(xiàn)路重合閘的特點(diǎn)雙側(cè)電源線(xiàn)路重合閘的特點(diǎn)2. 2. 雙側(cè)電源線(xiàn)路的三相一次自動(dòng)重合閘雙側(cè)電源線(xiàn)路的三相一次自動(dòng)重合閘（2） 雙側(cè)電源線(xiàn)路重合閘的主要方式雙側(cè)電源線(xiàn)路重合閘的主要方式MN12k 重合時(shí)兩側(cè)系統(tǒng)是否同步、是否允許非同步合閘。重合時(shí)兩側(cè)系統(tǒng)是否同步、是否允許非同步合閘。 快速自動(dòng)重合閘（快速自動(dòng)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(xiàn)速動(dòng)、全線(xiàn)速動(dòng)、Brk快、快、Ish允許值允許值Ish 保護(hù)動(dòng)，跳故障相保護(hù)動(dòng)，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(dòng)，跳三相保護(hù)動(dòng)，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(guò)程中，縱向不對(duì)稱(chēng)出現(xiàn)負(fù)序和零序分量，使單相重合閘過(guò)程中，縱向不對(duì)稱(chēng)出

9、現(xiàn)負(fù)序和零序分量，使得本線(xiàn)路或其它元件的保護(hù)可能誤動(dòng)，應(yīng)在單相重合閘動(dòng)作得本線(xiàn)路或其它元件的保護(hù)可能誤動(dòng)，應(yīng)在單相重合閘動(dòng)作時(shí)予以閉鎖或整定動(dòng)作時(shí)限躲開(kāi)單相重合閘的周期。時(shí)予以閉鎖或整定動(dòng)作時(shí)限躲開(kāi)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(shí)的靈敏性。）末端短路時(shí)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(shí)，反應(yīng)非故障在單相接地短路時(shí)，反應(yīng)非故障相電流突變量的繼電器不動(dòng)作；相電流突變量的繼電器不動(dòng)作；其它故障時(shí)，三個(gè)繼電器都動(dòng)作。其它故障時(shí)，三個(gè)繼電器都動(dòng)作。22223 3、動(dòng)作時(shí)限選擇、動(dòng)作時(shí)限選擇 （1 1）故障點(diǎn)熄弧及周?chē)橘|(zhì)去游離，斷路器恢復(fù)時(shí)間；）故障點(diǎn)熄弧及周?chē)橘|(zhì)去游離，斷路器恢復(fù)時(shí)間； （2 2）兩側(cè)選相元件與保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性；）兩側(cè)選相元件與保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性； （3 3）潛供電流潛供電流對(duì)滅弧的影響。對(duì)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(xiàn)復(fù)雜；）選相元件，接線(xiàn)復(fù)雜； （3 3）非全相運(yùn)行時(shí)）非全相運(yùn)行時(shí), , 有些保護(hù)會(huì)誤動(dòng)（需要有些保護(hù)會(huì)誤動(dòng)（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：?jiǎn)沃?、三重、綜重、停用。單重、三重、綜重、停用。 鑒于國(guó)內(nèi)很少采用綜重方式，因此，國(guó)調(diào)在鑒于國(guó)內(nèi)很少采用綜重方式，因此，國(guó)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(jì)。中，已經(jīng)不考慮綜重的設(shè)計(jì)。（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