自动重合闸方式及应用论述

自动重合闸方式及应用论述

摘要：据统计，系统中永久性故障一般不到10%，其余故障都是瞬时故障。当系统出现故障时，保护立刻动作使线路或设备断电，在非常短暂的时间内，故障点的电弧就会自动熄灭，使绝缘得以恢复。此时自动重合闸装置动作，自动将断路器合上，恢复系统正常运行

关键词：自动重合闸断路器系统运行

引言：

瞬时性故障：在线路被继电保护迅速断开后，电弧即行熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复，外界物体也被电弧烧掉而消失，此时，如果把断开的线路断路器再合上，就能恢复正常的供电。（2）永久性故障：在线路被断开以后，故障仍然存在，这时即使再合上电源，由于故障仍然存在。

1.自动重合闸在电力系统中的作用

自动重合闸（ZCH）装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。

运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的，手动（停电时间长）效果不显著，自动重合效果明显。

作用：

（1）对瞬时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。

（2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。

（3）可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。

应用：1KV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上，只要装有断路器，一般应装设ZCH。

但是，若重合于永久性故障时，使电力系统又一次受到故障的冲击，也会使断路器的工作条件恶化。

据运行资料统计，ZCH成功率60%-90%，经济效益很高——>广泛应用。

2.对自动重合闸的基本要求：

（1）动作迅速。其时间，在0.5s到1.5s之间

注：tu——故障点去游离时间，tz——断路器消弧室及传动机构准备好再次动作时间。

（2）不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定，如一次或两次（一般为一次，下面仅针对一次重合讲解）。

（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作。

（4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作时自动闭锁重合闸）。

（5）手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）。

3.三相自动重合闸：

3.1单侧电源线路的三相一次重合闸：

当线路上故障（单相接地短路、相间短路）——>保护动作跳开三相——>重合闸起动——>合三相：故障是瞬时性的，重合成功；故障是永久性的，保护再次跳开三相，不再重合。

通常三相一次自动重合闸装置由起动元件、延时元件、一次合闸脉冲元件和执行元件四部分组成。

（1）起动元件：当保护动作DL跳闸之后，使延时元件起动。

起动方式：两种，1、控制开关KK位置与断路器位置不对应（优先采用），即断路器kk把手在合闸位置而断路器在断开位置时启动重合闸2、保护装置起动。一般采用两种方式同时启动

（2）延时元件：。

（3）一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次。

（4）执行元件：启动合闸回路和信号回路，还可与保护配合，实现重合闸后加速保护。

3.2两侧电源线路三相一次重合闸：

3.2.1应考虑的两个问题：

（1）时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，此时须保证两侧均跳闸后，故障点有足够的去游离时间。

（2）同期问题：重合时两侧系统是否同步的问题以及是否允许非同步合闸的问题。

3.2.2两侧电源线路上的主要合闸方式：

（1）快速自动重合方式：

当线路上发生故障时，继电保护快速动作而后进行自动重合。其特点是快速，须具备下列条件：

a、线路两侧均装有全线瞬时保护。

b、有快速动作的DL，如快速空气断路器。

c、冲击电流1DL跳闸，小电源侧保护动——>跳3DL，1DL处ZCH检无压后重合，若成功，恢复对非重要负荷供电，在解列点实行同步并列——>恢复正常供电。

（5）具有同步检定和无压检定的重合闸：

在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的ZCH外，在一侧（M侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧），在另一侧（N侧）装有同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧）。

4.单相自动重合闸：

1）单相接地故障时，保护动作，跳开故障相，然后单相重合，若成功，恢复三相供电；若不成功，再次跳三相不重合。

2）若是相间短路，跳三相不重合。

特点：

1、需装设故障判别元件和故障选相元件：

判别元件一般取Io、Uo。相间短路时无Io、Uo，判为非单相故障。单相接地短路时，判为单相故障，再由选相元件（有电流选相元件、低电压选相元件和阻抗选相元件等，）选择出故障相进行重合。

2、应考虑潜供电流的影响：

相间电容、相间电感提供潜供电流，使熄弧时间长，所以单相重合闸动作时间一般应比三相重合闸的动作时间长。根据实测值，熄弧时间都在0.6s以上。

3、应考虑非全相运行状态的影响：

此时将出现负序和零序分量的电流和电压，对发电机、通信、继电保护都有严重不利影响。

5.综合重合闸：

单相重合闸和三相重合闸综合在一起——综合重合闸。

d(1)——>跳单相——>合单相。（单重方式）

相间d——>跳三相——>合三相。（三重方式）

四种运行方式：单重、三重、综重、停用。

6.重合闸动作时限的选择原则

原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：

（1）故障点电弧熄灭、绝缘恢复；

（2）断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发生DL爆炸，如果采用保护装置起动方式，还应加上DL跳闸时间。

（3）除了上述两种情况，还应考虑两侧以不同时限切除故障的可能性。

7.自动重合闸与继电保护的配合

两者关系极为密切，保护可利用重合闸提供的便利条件，加速切出故障，一般有如下两种配合方式：

1、重合闸前加速保护（简称“前加速”）

L1、L2、L3上任一点故障，保护1速断动作，跳1DL——>ZCH重合，若成功，恢复正常供电；若不成功，根据故障点按选择性动作。

优点：快速切出故障，设备少。

缺点：永久性故障，再次切除故障的时间可能很长；装ZCH的DL动作次数多，若DL拒动，将扩大停电范围。