,本章講述了自動(dòng)重合閘的作用及基本要求重點(diǎn)介紹了單側(cè)電源、雙側(cè)電源自動(dòng)重合閘裝置的工作原理，同時(shí)講述了重合閘裝置與繼電保護(hù)的配合及提高供電可靠性的措施，最后介紹了綜合重合閘的原理與750kV及以上特高壓輸電線路上重合閘的應(yīng)用。,第5章自動(dòng)重合閘,5.1自動(dòng)重合閘的作用及基本要求,5.1.1自動(dòng)重合閘的作用電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在輸電網(wǎng)中發(fā)生的故障大多是暫時(shí)性的，如雷擊過(guò)電壓引起的絕緣子表面閃絡(luò)，樹(shù)枝落在導(dǎo)線上引起的短路，大風(fēng)時(shí)的短時(shí)碰線，通過(guò)鳥(niǎo)類的身體放電等。發(fā)生此類故障時(shí)，繼電保護(hù)若能迅速使斷路器跳開(kāi)電源，故障點(diǎn)的電弧即可熄滅，絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，原來(lái)引起故障的樹(shù)枝、鳥(niǎo)類等也被電弧燒掉而消失。這時(shí)若重新合上斷路器，往往能恢復(fù)供電。因此常稱這類故障為暫時(shí)性故障。,（6090）,對(duì)于暫時(shí)性故障，斷路器斷開(kāi)后再重合一次就能恢復(fù)供電，從而可減少停電時(shí)間，提高供電的可靠性。重新合上斷路器的工作可由運(yùn)行人員手動(dòng)操作進(jìn)行，但手動(dòng)操作造成的停電時(shí)間太長(zhǎng)，用戶電動(dòng)機(jī)多數(shù)可能已經(jīng)停止運(yùn)行，因此，這種重新合閘的效果就不顯著。為此，在電力系統(tǒng)中廣泛采用了自動(dòng)重合閘裝置(簡(jiǎn)稱ARC)，當(dāng)斷路器跳閘后，它能自動(dòng)將斷路器重新合閘。,自動(dòng)重合閘（ARC）裝置：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。,5.1自動(dòng)重合閘的作用及基本要求,此外，輸電線路上也可能發(fā)生由于倒桿、斷線、絕緣子擊穿等引起的永久性故障，這類故障被繼電保護(hù)切除后，如重新合上斷路器，由于故障依然存在，線路還要被繼電保護(hù)裝置切除，因而就不能恢復(fù)正常的供電。,（10）,當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置本身并不能判斷故障是暫時(shí)性的還是永久性的，因此，在重合之后，可能成功(恢復(fù)供電)，也可能不成功。重合成功的次數(shù)與總動(dòng)作次數(shù)之比稱為重合閘的成功率。根據(jù)運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)，輸電線路自動(dòng)重合閘的成功率，在60%90%。在微機(jī)保護(hù)中重合閘裝置應(yīng)用自適應(yīng)原理可在重合之前先判斷是瞬時(shí)性故障還是永久性故障，然后再?zèng)Q定是否重合，這樣可大大提高重合閘的成功率。,5.1自動(dòng)重合閘的作用及基本要求,在輸電線路上采用自動(dòng)重合閘概括起來(lái)有以下幾方面的作用：(1)在輸電線路發(fā)生暫時(shí)性故障時(shí)，能迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性。(2)對(duì)于雙側(cè)電源的輸電線路，可以提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。(3)在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中，有些情況下由于考慮重合閘的作用，可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)約投資。(4)可以糾正由于斷路器本身機(jī)構(gòu)的問(wèn)題或繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的誤跳閘。,5.1自動(dòng)重合閘的作用及基本要求,利：,5.1.2采用自動(dòng)重合閘的不利影響采用自動(dòng)重合閘后，當(dāng)重合于永久性故障時(shí)，也將帶來(lái)一些不利影響，例如：(1)電力系統(tǒng)將再次受到短路電流的沖擊，對(duì)超高壓系統(tǒng)還可能降低并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，可能引起系統(tǒng)振蕩。,(2)使斷路器的工作條件更加惡劣，因在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次切斷短路電流。,這種情況對(duì)于油斷路器必須予以考慮，因?yàn)榈谝淮翁l時(shí)，由于電弧的作用，已使絕緣介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度降低，在重合后第二次跳閘時(shí)，是在絕緣強(qiáng)度已經(jīng)降低的不利條件下進(jìn)行的，,因此，油斷路器在采用了重合閘以后，其遮斷容量也要不同程度的降低(一般降低到80%左右)。,弊：,對(duì)于重合閘的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該用無(wú)重合閘時(shí)因停電而造成的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失來(lái)衡量。,5.1自動(dòng)重合閘的作用及基本要求,由于重合閘裝置本身的投資很低，工作可靠，因此，在電力系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用。,(4)必要時(shí)，母線故障可采用母線自動(dòng)重合閘裝置。,5.1.3裝設(shè)重合閘的規(guī)定,在lkV及以上的架空線路或電纜與架空線的混合線路，在具有斷路器的條件下，,如用電設(shè)備允許且無(wú)備用電源自動(dòng)投入時(shí)，一般都應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。,(2)旁路斷路器和兼作旁路的母聯(lián)斷路器或分段斷路器，應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。,(3)低壓側(cè)不帶電源的降壓變壓器，可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。,1.動(dòng)作迅速為了盡可能縮短電源中斷的時(shí)間，在滿足故障點(diǎn)電弧熄滅并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度所需要的時(shí)間，,5.1.4對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求,以及斷路器滅弧室與斷路器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所必需的時(shí)間的條件下，自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)盡可能短。,重合閘的動(dòng)作時(shí)間，一般采用0.5s1.5s。,2.在下列情況下，自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作(1)由運(yùn)行人員手動(dòng)操作或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開(kāi)時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作。(2)斷路器手動(dòng)合閘，由于線路上有故障，而隨即被繼電保護(hù)跳開(kāi)時(shí)，自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作。因?yàn)樵谶@種情況下，故障多屬于永久性故障，再合一次也不可能成功。(3)當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)時(shí)(如操動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用的氣壓、液壓異常等)。,5.1.4對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求,不允許自動(dòng)重合閘裝置任意多次重合，其動(dòng)作的次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。如一次重合閘就只能重合一次。當(dāng)重合于永久性故障而斷路器再次跳閘后，就不應(yīng)再重合。在任何情況下，例如裝置本身的元件損壞、繼電器拒動(dòng)等，都不應(yīng)使斷路器錯(cuò)誤的多次重合到永久性故障上去。因?yàn)槿绻睾祥l多次重合于永久性故障，將使系統(tǒng)多次遭受沖擊，同時(shí)還可能損壞斷路器，從而擴(kuò)大事故。,3.動(dòng)作的次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定,5.重合閘時(shí)間應(yīng)能整定重合閘時(shí)間應(yīng)能整定，并有可能在重合閘以前或重合閘以后加速繼電保護(hù)的動(dòng)作，以便更好地與繼電保護(hù)相配合，加速故障地切除。,4.動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸,自動(dòng)重合閘裝置成功動(dòng)作一次后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，為下一次動(dòng)作做好準(zhǔn)備。對(duì)于10kV及以下電壓的線路，如有人值班時(shí)，也可采用手動(dòng)復(fù)歸方式。,一般自動(dòng)重合閘可采用控制開(kāi)關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)原則啟動(dòng)重合閘裝置，,6.用不對(duì)應(yīng)原則啟動(dòng),即當(dāng)控制開(kāi)關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上在斷開(kāi)位置的情況下，使重合閘啟動(dòng)，對(duì)于綜合自動(dòng)重合閘，宜采用不對(duì)應(yīng)原則和保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。,這樣就可以保證不論是什么原因使斷路器跳閘后，都可以進(jìn)行一次重合。對(duì)于綜合自動(dòng)重合閘，宜采用不對(duì)應(yīng)原則和保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。,對(duì)于綜合自動(dòng)重合閘，宜采用不對(duì)應(yīng)原則和保護(hù)同時(shí)啟動(dòng)。,采用重合閘的目的有兩點(diǎn)：一是保證并列運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性；二是盡快恢復(fù)瞬時(shí)故障元件的供電，從而自動(dòng)恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。按照自動(dòng)重合閘裝置作用于斷路器的方式可分為以下三種類型。,5.1.5自動(dòng)重合閘的類型,1.三相重合閘三相重合閘是指不論線路上發(fā)生的是單相短路還是相間短路，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作后均使斷路器三相同時(shí)斷開(kāi)，,然后重合閘再將斷路器三相同時(shí)投入的方式。,當(dāng)前一般只允許重合閘動(dòng)作一次，故稱為三相一次自動(dòng)重合閘裝置。,2.單相重合閘在0kV及以上電力系統(tǒng)中，由于架空線路的線間距離大，相間故障的機(jī)會(huì)很少，而絕大多數(shù)是單相接地故障。因此在發(fā)生單相接地故障時(shí)，只把故障相斷開(kāi)，然后再進(jìn)行單相重合，而未發(fā)生故障的兩相仍然繼續(xù)運(yùn)行，這樣就能夠大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，這種重合閘方式稱為單相重合閘。如果是永久性故障，單相重合不成功，且系統(tǒng)又不允許非全相長(zhǎng)期運(yùn)行，則重合后，保護(hù)動(dòng)作使三相斷路器跳閘不再進(jìn)行重合。,3.綜合重合閘綜合重合閘是將單相重合閘和三相重合閘綜合到一起，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，采用單相重合閘方式工作；,當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí)，采用三相重合閘方式工作。,綜合考慮這兩種重合閘方式的裝置稱為綜合重合閘裝置。,根據(jù)重合閘控制斷路器連續(xù)合閘次數(shù)的不同，可將重合閘分為多次重合閘和一次重合閘。,多次重合閘一般使用在配電網(wǎng)中與分段器配合，自動(dòng)隔離故障區(qū)段，是配電自動(dòng)化的重要組成部分。,而一次重合閘主要用于輸電線路，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,對(duì)一個(gè)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(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定最有利的重合方式。一般遵循下列原則：(1)一般沒(méi)有特殊要求的單電源線路，宜采用一般的三相重合閘。(2)凡是選用簡(jiǎn)單的三相重合閘能滿足要求的線路，都應(yīng)選用三相重合閘。(3)當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，如果使用三相重合閘不能滿足穩(wěn)定性要求而出現(xiàn)大面積停電或重要用戶停電者，應(yīng)當(dāng)選用單相重合閘或綜合重合閘。,在電力系統(tǒng)中，三相一次自動(dòng)重合閘的應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)輸電線路上不論發(fā)生單相接地短路還是相間短路時(shí)，繼電保護(hù)裝置均將線路三相斷路器斷開(kāi)，然后自動(dòng)重合閘裝置啟動(dòng)，經(jīng)預(yù)定延時(shí)(一般為0.5s1.5s)發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器同時(shí)合上。若故障為暫時(shí)性的，則重合成功，線路繼續(xù)運(yùn)行；若故障為永久性的，則繼電保護(hù)再次將三相斷路器斷開(kāi)，不再重合。,5.2單側(cè)電源輸電線路的三相一次自動(dòng)重合閘,單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘由于下列原因，使其實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單：(1)不需要考慮電源間同步的檢查問(wèn)題。(2)三相同時(shí)跳開(kāi)，重合不需要區(qū)分故障類別和選擇故障相。(3)只需要在希望重合時(shí)斷路器滿足允許重合的條件下，經(jīng)預(yù)定的延時(shí)，發(fā)出一次合閘脈沖。,5.2單側(cè)電源輸電線路的三相一次自動(dòng)重合閘,一、輸電線路的三相一次自動(dòng)重合閘,1.單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘,線路上故障=跳開(kāi)三相=重合閘起動(dòng),合三相：,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),2.雙側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘,（2）雙側(cè)電源線路重合閘的主要方式,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（0.5-0.6s）,非同期重合閘,檢同期重合閘,全線速動(dòng)、Brk快、Ish單相重合,成功，恢復(fù)三相供電。不成功：,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。,k(相間)=保護(hù)動(dòng)，跳三相=不重合,1.保護(hù)裝置、選相元件與重合閘的配合關(guān)系,1,單相重合閘過(guò)程中，縱向不對(duì)稱出現(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(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。,2.故障相選相元件要求：（1）選擇性：直跳故障相；（2）末端短路時(shí)的靈敏性。選相元件：（1）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；（3）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。,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；其它故障時(shí)，三個(gè)繼電器都動(dòng)作。,由于單相重合閘具有以上特點(diǎn)，并在實(shí)踐中證明了它的優(yōu)越性，因此，已在220kV500kV的線路上獲得了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于110kV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，以及根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要裝設(shè)單相重合閘的某些重要線路上才考慮使用。,以上分別討論了三相重合閘和單相重合閘的基本原理及實(shí)現(xiàn)中需要考慮的一些問(wèn)題。對(duì)有些線路，在采用單相重合閘以后，如果發(fā)生各種相間故障時(shí)仍然需要切除三相，然后再進(jìn)行三相重合閘，如重合不成功則再次斷開(kāi)三相而不再進(jìn)行重合。因此，實(shí)際上在實(shí)現(xiàn)單相重合閘時(shí)，也總是把實(shí)現(xiàn)三相重合閘的問(wèn)題結(jié)合在一起考慮，故稱為“綜合重合閘”。在綜合重合閘的接線中，應(yīng)考慮能實(shí)現(xiàn)綜合重合閘、只進(jìn)行單相重合閘或三相重合閘以及停用重合閘的各種可能性。,5.綜合重合閘簡(jiǎn)介,綜合重合閘,單相重合閘和三相重合閘綜合在一起綜合重合閘。,K(1)跳單相合單相。（單重方式）相間K跳三相合三相。（三重方式）,運(yùn)行方式：?jiǎn)沃?、三重、綜重。,實(shí)現(xiàn)綜合重合閘回路接線時(shí)，應(yīng)考慮的一些基本原則如下：(1)單相接地短路時(shí)跳開(kāi)單相，然后進(jìn)行單相重合，如重合不成功，則跳開(kāi)三相而不再進(jìn)行重合。(2)各種相間短路時(shí)跳開(kāi)三相，然后進(jìn)行三相重合。如重合不成功，仍跳開(kāi)三相，而不再進(jìn)行重合(3)當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能跳開(kāi)三相并進(jìn)行三相重合。(4)對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖，對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)(如距離保護(hù))，應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。,(5)當(dāng)一相跳開(kāi)后重合閘拒絕動(dòng)作時(shí)，為防止線路長(zhǎng)期出現(xiàn)非全相運(yùn)行，應(yīng)將其他兩相自動(dòng)斷開(kāi)。(6)任兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘。(7)無(wú)論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。,(8)在非全相運(yùn)行過(guò)程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除，上述故障如發(fā)生在單相重合閘的脈沖發(fā)出以前，則在故障切除后能進(jìn)行三相重合。如發(fā)生在重合閘脈沖發(fā)出以后，則切除三相不再進(jìn)行重合。(9)對(duì)用氣壓或液壓傳動(dòng)的斷路器，當(dāng)氣壓或液壓低至不允許實(shí)行重合閘時(shí)，應(yīng)將重合閘回路自動(dòng)閉鎖，但如果在重合閘過(guò)程中下降到低于允許值時(shí)，則應(yīng)保證重合閘動(dòng)作的完成。,750kV及以上的特高壓交流輸電線是我國(guó)未來(lái)電力系統(tǒng)的骨干線路，是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈。,5.750kV及以上特高壓輸電線上重合閘的應(yīng)用,由于其輸送容量大，輸電距離長(zhǎng)，為保證其可靠連續(xù)運(yùn)行，自動(dòng)重合閘是必不可少的。,但是和500kV及以下的超高壓輸電線不同，由于其分布電容大，在拉、合閘操作及故障和重合閘時(shí)都將引起嚴(yán)重的過(guò)電壓。,因此，對(duì)于這種線路，設(shè)計(jì)、應(yīng)用、整定自動(dòng)重合閘首先要研究解決重合閘引起的過(guò)電壓?jiǎn)栴}。,5.1電網(wǎng)中重合閘的配置原則是什么？5.2自動(dòng)重合閘的基本類型有哪些？它們一般適應(yīng)于什么網(wǎng)絡(luò)？5.3各種自動(dòng)重合閘方式基本內(nèi)容和應(yīng)用條件是什么？5.4電力系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求是什么？5.5手動(dòng)重合閘到永久性故障線路上，重合閘為什么不動(dòng)作？5.6什么叫重合閘前加速保護(hù)，它有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？