继电保护-自动重合闸讲义

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
若
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。