继电保护-自动重合闸讲义

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4 检查同期的重合闸方式
继电器整定原则 无电压检定继电器 类型:低电压继电器 整定原则:保证对侧断路器跳闸后,才允许重合闸动作。
整定值取为0.5倍额定电压,即 U set 0.5Ue 同步检定继电器 作用:检查两侧电源的电压差、频率差和相位差是否都在 一定的允许范围内。只有满足同期条件才允许重合闸。 类型:低电压继电器
三相一次重合闸的工作情况
如果是“瞬时性故障”,则重合闸成功。合闸以 后,启动回路和延时元件立即返回,使“一次合 闸脉冲元件”开始充电,经15~20秒后充满电, 整个回路自动复归原状,准备好再次动作;
三相一次重合闸的工作情况
如果是“永久性故障”,重合闸以后保护将再次动 作,断路器再次跳。启动回路和延时元件动作同前, 由于“一次合闸脉冲元件”尚未来得及充满电,因 此,不能再发合闸脉冲,从而保证了重合闸只动作 一次。
5. “后记忆元件”动作情况分析 后记忆元件的作用是将一次合闸脉冲元件发出的 宽度为0.1秒的短脉冲展宽,使之成为1秒的输出信 号,在此时间内实现重合闸后的保护加速动作。
双侧电源线路的三相一次重合闸
双侧电源输电线路上实现重合闸时,必须考虑如下问题: (1)时间的配合 为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复,以使 重合闸有可能成功,线路两侧的重合闸必须保证在两侧的 断路器都跳闸以后,再进行重合。本侧ZCH的动作时限应 整定为 对侧 本侧
三相一次重合闸的工作情况
4.手动操作控制开关合闸 用控制开关手动合闸时,合闸后“一次合闸脉 冲元件”开始充电,如上所述需经15~25秒时间 后充满电压。如果手动合闸后线路上存在有故障, 则当断路器投入而随即由继电保护动作跳闸以后, 由于“一次合闸脉冲元件”未充满电就不会自动重 合。
三相一次重合闸的工作情况
4 检查同期的重合闸方式
间接方式 :在没有其他旁路联系的双回线上,可检定 另一回线是否有电流,若有,则表明两侧电源保持联 系,一般是同步的,可以重合。
4 检查同期的重合闸方式
直接方式:当线路故障,两侧断路器跳开后,一侧检无 压先重合本侧断路器;另一侧断路器重合时,检查同步 条件是否满足,只有当条件满足时才允许进行重合。
tZCH tbh.2 t DL .2 tbh.1 t DL .1 tu
(2)同步问题 当线路上发生故障跳闸以后,常常存在着重合闸时 两侧电源是否同步,以及是否允许非同步合闸的问题
双侧电源线路的重合闸的主要方式
双侧电源线路上的重合闸,应根据电网的接 线方式和运行情况,在单侧电源重合闸的基 础上,采取一些附加的措施,以适应新的要 求。我国电网中双侧电源线路上采用的三相 一次重合闸方式有: 1.不检查同期的重合闸方式 2.自动解列或自同步的重合闸方式 3.非同期重合闸方式 4.检查同期的重合闸方式
第二节
三相自动重合闸
单侧电源线路的三相一次重合闸
三相一次自动重合闸是指无论线路上发生的是相间短路 还是接地短路,继电保护装置动作都将三相断路器一起 跳开,之后重合闸起动将三相断路器再一起合上。若故 障为“瞬时性故障”,则重合成功;若为“永久性故 障”,保护再次动作跳开三相断路器,则不再重合。
线路的自动重合闸
第一节 自动重合闸及其基本要求 第二节 三相自动重合闸 第三节 单相自动重合闸与综合自动重合闸
第一节 自动重合闸的作用及对其基本要求
运行经验表明,架空线路故障大都是“瞬时 性故障”,如雷电引起的绝缘子表面闪络; 大风引起的碰线;通过鸟类以及树枝等物掉 落在导线上引起的短路等。在线路被继电保 护迅速断开以后,电弧即可熄灭;故障点的 绝缘强度重新恢复;外界物体(如树枝、鸟 类等)也被电弧烧掉而消失。此时若把断开 的线路断路器重新合上,就能够恢复正常的 供电。
2 自动解列或自同步的重合闸方式
2.自同步重合闸
线路上发生故障后,系统侧线路断路器跳开、水电厂侧发 电机的断路器和灭磁开关跳开,而不跳故障线路的断路器。然 后系统侧的重合闸检查线路无电压而重合,如重合成功,则水 轮发电机以自同步的方式,自动与系统并列。
3 非周期重合闸方式
非同步重合闸是指线路两侧断路器跳闸后,不管两侧 电源是否同步,即进行重合,在合闸瞬间,两侧电源 很可能是不同步的。采用这种重合闸方式时必须符合 下列条件:

1.重合闸前加速保护
优点 能够快速地切除“瞬时性故障”,使“瞬时性故障”来不及 发展成“永久性故障”; 使用设备少,只需在近电源处装设一套重合闸装置。 缺点 装设重合闸装置的断路器动作次数较多; 重合于永久性故障上时,故障切除的时间可能较长; 如果重合闸装置或断路器3拒绝合闸,则将扩大停电范围。 适用范围 35KV以下由发电厂或变电所引出的直配线上。
4 检查同期的重合闸方式
检无压一侧的断路器,如重合不成功,要连续两次切断短路电流, 该断路器的工作条件就要比同步检定一侧断路器的工作条件恶劣。 措施:每一侧都装设同步检定和无电压检定的继电器,利用联接片 定期切换其检定方式,从而使两侧断路器工作的条件接近相同。 检无压一侧的断路器,在正常运行情况下由于某种原因(如误碰跳 闸机构,保护误动作等)而跳闸时,由于对侧并未动作,线路上有电 压,因而就不能实现重合,这是一个很大的缺陷。 措施:在检定无压一侧也同时投入同步检定继电器,使两者的触点并 联工作。这样,同步检定继电器就能够起作用,当符合同步条件时, 即可将误跳闸的断路器重新投入。 检同步一侧,其无电压检定是绝对不允许同时投入的。否则,两侧 无压重合时,不能保证同步。
自动重合闸的作用及对其基本要求
所谓“永久性故障”是指像线路倒杆、断线、 绝缘子击穿或损坏等引起的故障,在线路被 断开之后,它们仍然是存在的。这时,即使 再合上电源,由于故障依然存在,线路还要 被继电保护再次断开,因而就不能恢复正常 的供电。
自动重合闸的定义
当断路器跳闸之后,能够自动地将断路器重新 合闸装置。
继电保护与重合闸的配合方式有:
重合闸前加速保护动作 重合闸后加速保护动作
1.重合闸前加速保护
每条线路装设过流保护,动作 时限按照阶梯型配合; 近电源端,还装设保护到末端 的速断保护和重合闸; 任一条线路发生故障,第一 次都由保护3瞬时动作予以切除。 (无选择性) 若瞬时性故障,重合闸后可恢 复供电。 若永久性故障,重新后,过电 流保护按动作时限有选择地跳 开相应断路器。
4 检查同期的重合闸方式
的大小受两侧电源电 U 整定: 压幅值、频率和相位的影响 当 U1 U 2 时
U 2U sin

2
2U sin
s t
2
式中 s 为两侧电源电压角频 率差。 当 U U y 时,继电器起动 定值调节范围: 20o ~ 40o
重合闸与继电保护的配合

第三节
单相自动重合闸和综合重合闸
单相重合闸
单相重合闸是指线路上发生单相接地故障时,保护动 作断开故障相断路器,然后进行单相重合。如果是 “瞬时性故障”,则单相重合成功,恢复三相供电。 如果是“永久性故障”,单相重合不成功,而系统又 不允许长期非全相运行时,即应切除三相并不再进行 重合。
单相接地 保护动作 跳故障相断路器 单相重合
三相一次重合闸的工作情况
3.手动操作控制开关跳闸 当控制开关在预跳位置,KK触点接通,一方面接通了 放电回路,使“一次合闸脉冲元件”放电;另一方面又通 过与门电路实现手动闭锁,从而保证了手动跳闸以后不致 重合。在手动跳闸以后,由于“一次合闸脉冲元件”在此 之前一直处于放电状态未充满电压。因此不会发出合闸脉 冲。
三相一次重合闸的工作情况
1.正常工作状态
正常工作状态下,重合闸启动回路不动作。 信号继电器XJ和重合闸执行继电器HQJ不动作。
三相一次重合闸的工作情况
2.断路器由保护动作或其他原因误动作而跳闸
重合闸启动回路启动,经预定的延时 t ZCH 后, 触发“一次合闸脉冲元件”发出合闸脉冲,起动 合闸继电器HQJ,进行一次重合闸。
同步检定和无压检定重合闸的配置原理图
4 检查同期的重合闸方式
特点:采用一侧检无压、一侧检同步的方式
工作原理 当线路发生故障,两侧断路器跳闸;
检电压一侧的重合闸首先动作,使断路器投入。
重合不成功 断路器再次跳闸, 另一侧没有电压,同步检定继电器不动作 重合成功
另一侧检定同步之后,再投入断路器, 线路恢复正常工作。
电力系统对自动重合闸的要求:
(1)手动跳闸或遥控装置跳闸时不应重合; (2)手动合闸于故障线路不应重合; (3)应优先采用控制开关与断路器位置不对应原则启动, 也可由保护装置启动; (4)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定; (5)自动重合闸动作后,应能自动复归; (6)自动重合闸应能与继电保护配合加速保护的动作; (7)双侧电源线路的自动重合闸应考虑同步问题; (8)自动重合闸应有闭锁措施 。(断路器处于不正常状态)
选用重合闸方式的一般原则:
(1)重合闸方式必须根据具体的系统结构及运行条件,经过 分析后选定。 (2)凡是选用简单的三相重合闸方式能满足系统要求的线路, 都应当选用三相重合闸方式,对于那些集中供电地区的密 集环网中,线路跳闸后不进行重合闸也能稳定运行的线路, 更宜采用整定时间适当的三相重合闸。 (3)当发生单相接地故障时,如果使用三相重合闸不能保证 系统稳定,或者地区系统会出现大面积停电,或者造成重 要负荷停电的线路上,应当选用单相或综合重合闸方式。 (4)大机组出口线路一般不使用三相重合闸

瞬时性故障 永久性故障
单相重合成功 保护再次动作跳开三相断路器
单相重合闸
特点 电网采用单相自动重合闸时,不仅要求系统 中装设按相操作的断路器,而且在保护装置 中必须有故障相选择元件,简称选相元件。 在单相接地跳单相,再单相重合的过程中会 出现只有两相运行的非全相状态,对保护的 动作行为有影响。 非全相状态下,电网中会出现潜供电流影响 故障点电弧的熄灭。
2.重合闸后加速保护
每条线路都装设保护和重合闸; 当线路第一次发生故障时,保护有选择性地动作予以切除。 (有选择性) 若瞬时性故障,重合闸后可恢复供电。 若永久性故障,重合闸后,加速保护动作,瞬时切除故障。 优点 第一次有选择性地切除故障,不会扩大停电范围; 保证了永久性故障能瞬时切除,并仍然是有选择性的。 缺点 第一次切除故隙可能带有延时; 每个断路器上都需要装设一套重合闸,复杂。
自动重合闸的作用:
优点: (1)在输电线路上发生“瞬时性故障”时,可以迅速恢 复供电,大大提高供电的可靠性; (2)对双侧电源的高压输电线路,可以提高电力系统并 列运行的稳定性; (3)在电网的设计与建设过程中,有些情况下由于考虑 重合闸的作用,可以暂缓架设双回线路,以节约投资; (4)可以纠正由于断路器机构不良或继电保护误动作而 引起的误跳闸。 缺点: (1)系统再次受到故障的冲击,引起系统振荡; (2)断路器在短时间再次切断电流,恶化其工作条件。
(1)非同步重合闸时,流过发电机、同步调相机或电力 变压器的最大冲击电流不超过规定值。
(2)在非同步合闸后所产生的振荡过程中,对重要负荷 的影响较小,或者可以采取措施减小其影响。
4 检查同期的重合闸方式
在两侧电源线路上既没有条件实现非同期重 合闸,又不能采用其它重合闸方式时,应该 采用检查同期的重合闸方式。 检定同期可以采用间接方式,也可以采用直 接方式。
相间短路 接地短路 若 瞬时性故障 重合成功 保护再次动作跳开三相断路器 继电保护装置动作 跳断路器三相 重合三相
永久性故障
单侧电源线路的三相一次重合闸
三相一次重合闸的原理框图下所示,由重合闸启动回路、 延时元件、一次合闸脉冲元件、控制开关闭锁回路以及 实现重合闸后加速保护动作的后记忆元件等组成。
1源自文库不检查周期的重合闸方式
并列运行的发电厂或电力
系统之间在电气上有紧密联系, 同时断开所有联系的可能性很 小。当任一条线路断开之后又 进行重合闸时,不会出现非同 步合闸的问题。在这种情况下, 可以采用不检查同步的自动重 合闸,如图中电源A和C之间 的关系。
2 自动解列或自同步的重合闸方式
1.解列重合闸 线路故障后,系统侧线路断路器和小电源侧解列点跳 闸。系统侧在确认对侧已跳闸后重合,恢复对地区非重要 负荷的供电,然后,再在解列点处实行同步并列。
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