1、第六章 自 動(dòng) 重 合 閘Autoreclosure,基 本 要 求,學(xué) 習(xí) 內(nèi) 容,習(xí) 題 與 思 考 題,掌握自動(dòng)重合閘的作用及對(duì)重合閘的基本要求 掌握自動(dòng)重合閘裝置的基本組成元件及工作原理 熟練掌握各種工作狀況 了解兩側(cè)電源的線路上自動(dòng)重合閘的配置方式 掌握自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合方式及其特點(diǎn),本 章 基 本 要 求,第一節(jié) 自動(dòng)重合閘的作用及要求(Function and Basic Requirements to Autoreclosure),一、自動(dòng)重合閘的作用(Function of Autoreclosure),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

2、制斷路器斷開(kāi)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(kāi)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。 此外，也有“永久性故障”。 永久性故障：在線路被斷開(kāi)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

3、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，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低； （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(lái)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

4、本要求 (Basic Requirements for Autoreclosure),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）動(dòng)作迅速。在滿足故障點(diǎn)去游離所需的時(shí)間和斷路器消弧室以及斷路器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作所必須的時(shí)間前提下，自動(dòng)重合閘裝置的時(shí)間應(yīng)盡可能短。一般采用0.5s1.5s。 （2）不允許任意多次重合。動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定，如一次或兩次； （3）動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作；,二、對(duì)自動(dòng)重合閘裝置的基本要求,（4）手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合。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)重合閘不應(yīng)自動(dòng)重合。當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)而不

5、允許實(shí)現(xiàn)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。 （5）手動(dòng)合閘于故障線路時(shí)自動(dòng)重合閘不重合（多屬于永久性故障） （6）用不對(duì)應(yīng)原則啟動(dòng) （7）能與繼電保護(hù)動(dòng)作配合,三、重合閘的類型,三相一次重合閘：沒(méi)有特殊要求的一般線路 單相一次重合閘：220kV以上電壓級(jí)可以分相控制、可以非全相運(yùn)行的線路。 綜合重合閘：220kV及以上電壓級(jí)可以分相控制、不允許非全相運(yùn)行的線路。,四、自動(dòng)重合閘的配置原則,第二節(jié) 三相一次自動(dòng)重合閘Single Shot Three Pole Autoreclosure for Transmission Lines,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

6、三相斷路器斷開(kāi)時(shí)，自動(dòng)重合閘起動(dòng)，經(jīng)0.51s的延時(shí)，發(fā)出重合脈沖，將三相斷路器一起合上。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(kāi)，不再重合。,一、單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘,通常三相一次自動(dòng)重合閘裝置由起動(dòng)元件、延時(shí)元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件四部分組成。,啟動(dòng)元件：當(dāng)斷路器跳閘之后，使延時(shí)元件起動(dòng)。,啟動(dòng)方式:,(1) 輔助接點(diǎn)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng) （優(yōu)先采用）;,(2)保護(hù)裝置起動(dòng)。,當(dāng)斷路器的控制開(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，使重合閘起動(dòng)。,1. 三相一次自動(dòng)重合閘的工作原理,延時(shí)元件：延時(shí)一般為0.5

7、-1s；自動(dòng)重合閘的時(shí)間應(yīng)大于故障點(diǎn)絕緣的自恢復(fù)時(shí)間和斷路器的自恢復(fù)時(shí)間。 一次合閘脈沖元件：保證重合閘裝置只重合一次，并經(jīng)時(shí)間15-25秒后能自動(dòng)復(fù)位; 執(zhí)行元件：?jiǎn)?dòng)合閘回路和信號(hào)回路，還可與保護(hù)配合，實(shí)現(xiàn)重合閘后加速保護(hù)。,手動(dòng)跳閘后閉鎖,top=tt+tre+trel-tn top重合閘動(dòng)作時(shí)間，約1s左右； tt斷路器固有跳閘時(shí)間； tre消弧及去游離時(shí)間； trel裕度時(shí)間，0.10.15s tn斷路器合閘時(shí)間,2、自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間整定,原則上越短越好，但應(yīng)力爭(zhēng)重合成功，保證：,故障點(diǎn)電弧熄滅、絕緣恢復(fù)；,斷路器觸頭周?chē)^緣強(qiáng)度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油，準(zhǔn)備好重合于永久性故障時(shí)

8、能再次跳閘,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）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)，以使重合閘有可能成功，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；時(shí)間配合 top=topmax+tt+tre+trel-tn top近故障側(cè)重合閘動(dòng)作時(shí)間； topmax遠(yuǎn)故障側(cè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間最大值； tt遠(yuǎn)故障側(cè)斷路器跳閘時(shí)間； tn近故障側(cè)斷路器合閘時(shí)間； tre消弧及去游離時(shí)間；trel裕度時(shí)間，0.10.15s,（2）當(dāng)線路上發(fā)生故障

9、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(wèn)題。同期配合,1、 雙側(cè)電源線路重合閘的特點(diǎn),二 雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘,2、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘方式,采用快速重合閘的條件如下：,必須裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)，如高頻保護(hù)。 線路兩側(cè)裝設(shè)可以進(jìn)行快速重合閘的斷路器，如快速空氣斷路器。 沖擊電流未超過(guò)允許值,非同期重合閘方式：,快速自動(dòng)重合閘方式,就是不考慮系統(tǒng)是否同步而進(jìn)行自動(dòng)重合閘的方式（期望系統(tǒng)自動(dòng)拉入同步，須校驗(yàn)沖擊電流，防止保護(hù)誤動(dòng)）。 在兩側(cè)斷路器非同期重新合閘瞬間，輸電線路上出現(xiàn)的沖擊電流，不能超過(guò)電力系各元件的沖擊電流的允許值。,檢同期重合閘,檢查同期

10、重合閘：雙側(cè)電源的相序一致、頻率一致，電壓的大小、相位一致。,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)保證線路兩側(cè)系統(tǒng)不會(huì)失步； 在雙回線路上檢查另一回線路是否有電流； 加裝檢同期裝置。,檢查同期重合閘的方式：,線路發(fā)生故障: 兩側(cè)斷路器跳閘以后，檢定線路無(wú)電壓的M側(cè)重合閘首先動(dòng)作，使斷路器投入。,若重合不成功：斷路器再次跳閘。N側(cè)同步檢定繼電器不動(dòng)作，該側(cè)重合閘不起動(dòng)。,若重合成功：N側(cè)在檢定同步之后，再投入斷路器，線路即恢復(fù)正常工作。,在一側(cè)（M側(cè)）裝有低電壓繼電器，用以檢查線路上有無(wú)電壓（檢無(wú)壓側(cè)），在另一側(cè)（N側(cè)）裝有同步檢定繼電器，進(jìn)行同步檢定（檢同步側(cè)）。,在兩側(cè)的斷路器上，除裝有單側(cè)電源線路的三相重合閘外，,

11、檢同期重合閘,在檢定線路無(wú)電壓一側(cè)的斷路器，如重合不成功，就要連續(xù)兩次切斷短路電流，因此，該斷路器的工作條件就要比同步檢定一側(cè)斷路器的工作條件惡劣。如何解決這個(gè)問(wèn)題呢？,解決方法：,通常在每一側(cè)都裝設(shè)無(wú)電壓檢定和同步檢定的繼電器，利用聯(lián)接片進(jìn)行切換，使兩側(cè)斷路器輪換使用每種檢定方式的重合閘，因而使兩側(cè)斷路器工作的條件接近相同。,檢查另一回路電流重合閘 在沒(méi)有其他旁路的雙回路并聯(lián)線路上，當(dāng)另一回路有電流時(shí)，表示兩側(cè)電源在同步運(yùn)行狀態(tài)，故本線路可以采用檢查另一回路有電流重合閘方式。 自動(dòng)解列重合閘,2、雙側(cè)電源線路的三相一次重合閘方式,第三節(jié) 高壓輸電線路的單相重合閘（Single Pole Au

12、toreclosure for HV Transmission Lines）,要有選相元件 動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)（由于健全相存在影響）,特點(diǎn)：,健全相對(duì)單相重合閘動(dòng)作時(shí)間的影響,當(dāng)線路的故障相兩側(cè)斷路器跳開(kāi)后，由于非故障相與故障相之間的電容與互感存在，雖然短路相的電源已被切斷，但故障點(diǎn)弧光通道中仍有一定的電流流過(guò)，這個(gè)電流稱潛供電流。,潛供電流是因?yàn)橄嚅g電容和互感影響由非故障相向故障點(diǎn)提供的.,如圖所示的輸電線上，當(dāng)C相發(fā)生暫時(shí)性接地故障時(shí)，C相線路兩側(cè)的斷路器會(huì)跳開(kāi)，這時(shí)短路電流雖被切斷，但A、B兩相仍處在工作狀態(tài)。由于各相之間存在著電容，所以A、B兩相將通過(guò)電容CAC、CBC和對(duì)地電容向k點(diǎn)提供電流

13、。 同時(shí)由于各相之間存在互感M，所以A、B兩相的負(fù)荷電流，也將通過(guò)互感M的電磁耦合，在C相中感應(yīng)電勢(shì)。此感應(yīng)電勢(shì)也向短路點(diǎn)提供電流。這兩部分電流的總和構(gòu)成潛供電流。,第四節(jié) 綜合自動(dòng)重合閘,1、自動(dòng)重合閘前加速,當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)加速電流保護(hù)的第III段，造成無(wú)選擇性瞬時(shí)切除故障，然后重合閘進(jìn)行一次重合。若重合于瞬時(shí)性故障，則線路就恢復(fù)了供電。若重合于永久性故障，則保護(hù)帶時(shí)限有選擇性地切除故障。,系統(tǒng)的每條線路都裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，1QF處裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，變電站B和C沒(méi)有裝自動(dòng)重合閘裝置。,四. 自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合,當(dāng)d1點(diǎn)或d2點(diǎn)短路時(shí) 1QF的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，跳閘, 1QF

14、跳開(kāi)后，啟動(dòng)重合閘進(jìn)行重新合閘,若重合不成功，過(guò)電流保護(hù)再次動(dòng)作，這時(shí)繼電保護(hù)是有選擇性地切除故障，還是瞬時(shí)切除故障？,思考：,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(jiǎn)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(zhǎng)。 （3）如果重合閘或斷路器1QF拒絕合閘，將擴(kuò)大停電范圍。,1、自動(dòng)重合閘前加速,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；如果重合于永久性故障上，則保護(hù)裝置加速動(dòng)作，瞬時(shí)切除故障。,應(yīng)用于35KV以上的網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線