第7章 繼電保護(hù)自動(dòng)重合閘 學(xué)習(xí)報(bào)告

第7章自動(dòng)重合閘Autoreclosure小組成員：**************************小組討論2013.11.4周一二教208階梯教室

大家一起認(rèn)真學(xué)習(xí)了自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用和對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求。期間，11和00同學(xué)積極總結(jié)了自動(dòng)重合閘的由來和自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)應(yīng)用中在對(duì)處理瞬時(shí)性故障優(yōu)勢(shì)的和處理永久性故障時(shí)的不足。000、00和000對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求分條進(jìn)行了分析，對(duì)自動(dòng)重合閘的起動(dòng)方式、不應(yīng)動(dòng)作的情況和與繼電保護(hù)的配合問題進(jìn)行了重點(diǎn)討論。我們一起討論了有關(guān)雙側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘的問題。首先白鈺在課本的基礎(chǔ)上，將自動(dòng)重合閘進(jìn)行了分類，一類是不檢定同期和無壓的重合閘，另一類是檢定同期或無壓的重合閘。小組討論2013.11.11周一二教404教室

今天我們?cè)谏洗蔚幕A(chǔ)上分別從這兩類重合閘出發(fā)，一一分析兩類重合閘的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。00對(duì)快速自動(dòng)重合閘進(jìn)行了分析，并得出快速自動(dòng)重合閘的關(guān)鍵是“快”，以此避免了重合時(shí)不同期的問題。00、00、000、000又分別對(duì)解列與自同期重合閘、兩側(cè)電源聯(lián)系緊密時(shí)、檢查雙回線另一回線電流和同期檢定無壓檢定四類重合閘進(jìn)行了分析，基本明白了它們的工作原理。之后我們共同解決了雙側(cè)電源線路三相一次重合閘的時(shí)間整定問題，對(duì)圖7-8做了分析。最后00、00對(duì)在重合閘與繼電保護(hù)配合中的重合閘前加速保護(hù)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)做了分析，00、000、000對(duì)后加速保護(hù)的原理及其優(yōu)缺點(diǎn)做了總結(jié)。掌握自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求討論雙側(cè)電源線路三相一次自動(dòng)重合閘的工作原理及其與繼電保護(hù)的配合關(guān)系

本章

基本要求

第一節(jié)自動(dòng)重合閘的作用及要求

(FunctionandBasicRequirementstoAutoreclosure)一、自動(dòng)重合閘的作用(FunctionofAutoreclosure)架空線路故障大都是“瞬時(shí)性”的故障，在線路被繼電保護(hù)迅速動(dòng)作控制斷路器斷開后，故障點(diǎn)的絕緣水平可自行恢復(fù)，故障隨即消失。此時(shí)，如果把斷開的線路斷路器重新合上，就能夠恢復(fù)正常的供電。

定義：當(dāng)斷路器跳閘以后，能夠自動(dòng)的將斷路器重新合閘的自動(dòng)重合閘裝置。

一、自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用瞬時(shí)性故障：該類故障斷電即逝；重合后可繼續(xù)供電。永久性故障：在線路被斷開之后，該類故障仍然是存在的，即使合上電源，也不能恢復(fù)正常供電。因此，在電力系統(tǒng)中采用了自動(dòng)重合閘裝置，即是當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其它非人工操作而跳閘后，能夠自動(dòng)控制斷路器重新合上的一種裝置。一、重合閘在電力系統(tǒng)中的作用

大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數(shù)。（自動(dòng)重合閘的成功率：重合成功的次數(shù)與總的動(dòng)作次數(shù)的比值。取決于瞬時(shí)性故障的次數(shù)）在高壓輸電線路上采用重合閘，可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用（糾正斷路器誤動(dòng)）。在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。在電力系統(tǒng)中設(shè)置自動(dòng)重合閘裝置有什么好處？

（1）使電力系統(tǒng)再一次受到故障的沖擊，可能降低系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；

（2）由于斷路器在很短的時(shí)間內(nèi)，連續(xù)切斷兩次短路電流，而使其工作條件變得更加惡劣。但是，當(dāng)重合于永久性故障上時(shí)，自動(dòng)重合閘將帶來哪些不利的影響？一、重合閘在電力系統(tǒng)中的作用二、對(duì)自動(dòng)重合閘裝置的基本要求

(BasicRequirementsforAutoreclosure)

根據(jù)生產(chǎn)的需要和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)線路的自動(dòng)重合閘裝置，提出了如下基本要求。1.重合閘不應(yīng)動(dòng)作的情況（1）手動(dòng)跳閘或通過遙控裝置將斷路器斷開時(shí)，重合閘不應(yīng)動(dòng)作。（2）手動(dòng)投入斷路器，由于線路上有故障，而隨即被繼電保護(hù)將其斷開時(shí)，重合閘不應(yīng)動(dòng)作。（此時(shí)的故障為永久性故障，再合閘一次也不會(huì)成功。）

除上述條件外，當(dāng)斷路器由繼電保護(hù)動(dòng)作或其他原因跳閘后，重合閘均應(yīng)動(dòng)作。2.重合閘的起動(dòng)方式（兩種）（1）斷路器控制開關(guān)的位置與斷路器實(shí)際位置不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式——簡稱不對(duì)應(yīng)起動(dòng)。即當(dāng)控制開關(guān)操作把手在合閘位置，而斷路器實(shí)際上在斷開位置的情況下使重合閘自動(dòng)起動(dòng)。（2）保護(hù)起動(dòng)方式是對(duì)不對(duì)應(yīng)起動(dòng)方式的補(bǔ)充。這種起動(dòng)方式便于實(shí)現(xiàn)某些保護(hù)動(dòng)作后需要閉鎖重合閘的功能，以及保護(hù)邏輯與重合閘的配合等。3.自動(dòng)重合閘的動(dòng)作次數(shù)自動(dòng)重合閘裝飾的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次式重合閘就應(yīng)該只重合一次，當(dāng)重合于永久性故障而再次跳閘以后，就不應(yīng)該再重合；對(duì)于二次式重合閘就應(yīng)該能夠重合兩次，當(dāng)?shù)诙沃睾嫌谟谰眯怨收隙俅翁l以后，不應(yīng)該再重合。4.自動(dòng)重合閘的復(fù)歸方式自動(dòng)重合閘在動(dòng)作后，能在預(yù)先整定的時(shí)間后自動(dòng)復(fù)位，整備好下一次動(dòng)作。5.對(duì)雙側(cè)電源線路上重合閘的要求在雙側(cè)電源的線路上實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)考慮合閘時(shí)兩側(cè)電源間的同期問題。6.閉鎖重合閘自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)具有接受外來閉鎖信號(hào)的功能。當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)而不允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。第二節(jié)三相一次自動(dòng)重合閘

SingleShotThreePoleAutoreclosureforTransmissionLines

概念：三相一次自動(dòng)重合閘就是在輸電線路上發(fā)生任何故障，繼電保護(hù)裝置將三相斷路器斷開時(shí)，自動(dòng)重合閘起動(dòng)，經(jīng)預(yù)定的延時(shí)后，發(fā)出重合命令，將三相斷路器重新合閘。若為瞬時(shí)性故障，則重合成功，線路繼續(xù)運(yùn)行；若為永久性故障，則繼電保護(hù)再次動(dòng)作將三相斷路器斷開，不再重合。

二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘1、雙側(cè)電源線路重合閘的特點(diǎn)（1）時(shí)間配合：當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)的保護(hù)裝置可能以不同的時(shí)限動(dòng)作于跳閘，例如一側(cè)為第I段動(dòng)作，而另一側(cè)為第II段動(dòng)作，此時(shí)為了保證故障點(diǎn)電弧的熄滅和絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)，以使重合閘合閘成功，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(jìn)行重合；

（2）同期配合:當(dāng)線路上發(fā)生故障跳閘以后，常常存在著重合閘時(shí)兩側(cè)電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。

二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘2、雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘的方式根據(jù)雙側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘特點(diǎn)，大致可將其歸納為兩類：

快速重合閘

不檢定同期和無壓的重合閘

非同期重合閘

解列重合閘合閘方式

自同期重合閘

檢定同期或無壓的重合閘：檢定平行電流的重合閘

二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘指保護(hù)斷開兩側(cè)斷路器后在0.5~0.6s內(nèi)使之再次重合，在這樣短的時(shí)間內(nèi)，兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)角擺開不大，系統(tǒng)不可能失去同步。即使兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)角擺開較大，沖擊電流對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的沖擊只要在可以耐受的范圍內(nèi)時(shí)，線路重合后很快會(huì)拉入同步。使用條件：（保證快速合閘）（1）線路兩側(cè)均由全線瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)，如縱聯(lián)保護(hù)跳閘。（2）線路兩側(cè)有快速動(dòng)作的斷路器，如快速空氣斷路器。（3）重合閘重合瞬間對(duì)電力系統(tǒng)及其設(shè)備的最大沖擊電流小于允許值?？焖僮詣?dòng)重合閘方式二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

非同期重合閘方式：

指線路兩側(cè)斷路器跳閘后，不管兩側(cè)電源是否同期，即進(jìn)行合閘的重合閘方式。使用條件：（1）非同期重合閘時(shí)，流過發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)或電力變壓器的最大沖擊電流不超過允許值。（2）在非同期合閘后所產(chǎn)生的振蕩過程中，對(duì)重要負(fù)荷的影響較小，或者可以采取措施見減小其影響時(shí)。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

解列重合閘與自同期重合閘

1）自動(dòng)解列重合閘正常時(shí)由系統(tǒng)向小電源側(cè)輸送功率，當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)側(cè)保護(hù)斷開斷路器，而小電源側(cè)的保護(hù)跳開解列點(diǎn)斷路器。小電源與系統(tǒng)解列后，其容量基本與所帶重要負(fù)荷相平衡。這樣可以保證地區(qū)重要負(fù)荷的連續(xù)供電并保證供電質(zhì)量。兩側(cè)斷路器跳閘后，系統(tǒng)側(cè)重合閘檢查線路無電壓，在確證對(duì)側(cè)已跳閘后進(jìn)行重合，如重合成功，則由系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)非重要負(fù)荷供電，再在解列點(diǎn)出實(shí)行同期并列，恢復(fù)正常運(yùn)行。若重合不成功，系統(tǒng)側(cè)的保護(hù)再次跳閘，地區(qū)的非重要負(fù)荷將被迫中斷供電。

圖7.1單回線上采用解列重合閘的示意圖二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

2）自同期重合閘

對(duì)于水電廠，當(dāng)線路發(fā)生故障后，系統(tǒng)側(cè)的保護(hù)跳開線路短路器，水電廠側(cè)的保護(hù)則動(dòng)作于跳開發(fā)電機(jī)的斷路器并滅磁而不跳故障線路的斷路器。然后系統(tǒng)側(cè)的重合閘檢查線路無電壓而重合，如重合成功，水電廠側(cè)母線電壓恢復(fù)正常，則水輪發(fā)電機(jī)再實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的自同期并列，因此稱為自同期重合閘。如重合不成功，則系統(tǒng)側(cè)的保護(hù)再次動(dòng)作跳閘，水電廠也被迫停機(jī)。

線路兩側(cè)電源聯(lián)系緊密時(shí)的自動(dòng)重合閘

發(fā)電廠和電力系統(tǒng)之間，有緊密聯(lián)系時(shí)（例如具有3條以上聯(lián)系緊密的線路），由于同時(shí)斷開所有聯(lián)系的可能性幾乎不存在，因此，當(dāng)任一條線路斷開后又進(jìn)入重合閘時(shí)，都不會(huì)出現(xiàn)非同期合閘的問題，在這種情況下可以采用不檢查同期的自動(dòng)重合閘。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

檢查雙回線另一回線電流的重合閘圖7.2雙回線采用檢查另一回路有電流的重合閘示意圖

如圖所示。當(dāng)不能采用非同期重合閘時(shí)，可采用檢定另一回線路上有電流的重合閘。因?yàn)楫?dāng)另一回線路上有電流時(shí)，即表示兩側(cè)電源仍保持同步運(yùn)行，因此可以重合。采用這種重合閘方法的優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)殡娏鳈z定比同期檢定簡單。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

具有檢同期和檢無壓的重合閘

線路兩側(cè)均裝設(shè)重合閘裝置，M側(cè)還裝設(shè)有檢定線路無電壓的繼電器KV，當(dāng)線路無電壓時(shí)允許本端重合閘先重合；N側(cè)則裝設(shè)檢同期的繼電器KY，當(dāng)檢測(cè)母線電壓和線路電壓滿足同期條件時(shí)允許重合。也就是說，先重合側(cè)若查出線路有電壓時(shí)不能重合，而后重合側(cè)若檢查出兩側(cè)電源不同期時(shí)不能重合。二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

具有檢同期和檢無壓的重合閘重合過程：當(dāng)線路發(fā)生故障，兩側(cè)斷路器跳閘，線路失去電壓，檢無壓側(cè)（M側(cè)）的低電壓繼電器KV動(dòng)作，因此該側(cè)（M側(cè)）重合閘AR首先動(dòng)作使斷路器合閘。如果合閘不成功，則斷路器再次跳閘。此時(shí)，由于線路檢同期側(cè)（N側(cè)）沒有電壓，同期檢定繼電器不動(dòng)作，因此，該側(cè)重合閘不會(huì)啟動(dòng)。若合閘成功，則檢同期側(cè)（N側(cè)）在檢定符合同期條件時(shí)即投入斷路器，線路恢復(fù)供電二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

雙側(cè)電源線路三相重合閘的時(shí)間整定

其最小重合閘時(shí)間除滿足1中原則外，還應(yīng)從最不利情況出發(fā)，每一側(cè)重合閘都應(yīng)以本側(cè)先跳閘，對(duì)側(cè)后跳閘，作為考慮整定時(shí)間的依據(jù)。

圖7.3

雙側(cè)電源線路重合閘動(dòng)作時(shí)限配合示意圖二、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘

圖7.4雙側(cè)電源線路重合閘動(dòng)作時(shí)限配合示意圖tpr.1-本側(cè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間；tQF1-本側(cè)斷路器跳閘時(shí)間；tpr.2-對(duì)側(cè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間；tQF2-對(duì)側(cè)斷路器跳閘時(shí)間；tU-故障點(diǎn)滅弧和周圍介質(zhì)去游離的時(shí)間。先跳閘側(cè)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)限整定為：tARD=tpr.2+tQF2-tpr.1-tQF1+tu當(dāng)d1點(diǎn)或d2點(diǎn)短路時(shí)

1QF的過電流保護(hù)動(dòng)作，跳閘

1QF跳開后，啟動(dòng)重合閘進(jìn)行重新合閘

三、重合閘與繼電保護(hù)的配合1、自動(dòng)重合閘前加速

用于35kV以下由發(fā)電廠或重要變電所引出的直配線路上。采用前加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：

應(yīng)用:（1）能快速地切除瞬時(shí)性故障。（2）使瞬時(shí)性故障不至于發(fā)展成永久性故障．從而提高重合

閘的成功率。（3）使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡單、經(jīng)濟(jì)。

采用前加速保護(hù)的缺點(diǎn)：（1）

斷路器1QF的工作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)增多。（2）對(duì)永久性故障，故障切除時(shí)間可能很長。（3）如果重合閘或斷路器1QF拒絕合閘，將擴(kuò)大停電范圍。

2、自動(dòng)重合閘后加速就是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，首先保護(hù)有選擇性動(dòng)作切除故障，重合閘進(jìn)行一次重合。若重合于瞬時(shí)性故障，則線路恢復(fù)供電；如果重