电力系统自动重合闸

0.61 X d
IN
对于同步调相机I
0.84 Xd
IN
对电力变压器I
100 Uk %
I
N
IN 元件额定电流. X d 次暂态电抗标么值 X 暂态电抗标么值
X d 同步电抗标么值 Uk % 短路电压百分值
第五章 自动重合闸
1. 自动重合闸的作用、基本要求 2. 输电线路的线路三相一次自动重合闸 3. 高压输电线路的单相自动重合闸 4. 高压输电线路的综合重合闸简介
5.1 自动重合闸的作用及对它的基本要求
5.1.1 自动重合闸的作用
作用1
架空线路的短路故障，大多数是由雷击、鸟害、 树枝等引起的瞬时性故障。这种故障在继电保护 迅速动作跳开断路器后，因电弧熄灭，故障点绝 缘能迅速恢复。此时如果重新投入断路器，线路 可以恢复正常运行。这对用户的供电可靠性及系 统稳定都非常有利。一般地，输电线路的这种重 合闸的成功率达到70%～90%，所以，自动重合 闸装置被广泛采用。
使用快速自动重合闸需要满足一定的条件:
1)线路两侧都装有可以进行快速重合的断路器,如快速气 体断路器.
2)线路两侧都装有全线速动的保护,如纵联保护等.
3)重合瞬间输电线路出现的冲击电流对电力设备、电力 系统的冲击均在允许范围内.
输电线路出现的冲击电流周期分量可用下式估算:
I 2E sin Z 2
– 使断路器工作条件变得恶劣.
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
1.重合闸不应起动的情况： 1) 由值班人员手动或遥控跳开断路器时 ，重
合闸都不应起动； 2) 当手动合闸，由于线路存在故障而由继电
保护跳开断路器时，重合闸都不应起动。 3) 当断路器处于不正常工作状态时，应将重
合闸闭锁. 2.在正常运行时因继电保护动作“不对应原则”起动重合闸
• 为满足上述条件，除遥控变电所外，应优先 采用控制开关手柄位置与断路器位置的“不 对应原则”起动重合闸，即重合闸的起动条 件为：控制开关在“合闸后”位置，而断路 器在“跳开”位置；
• 这样，除非是手动或者遥控跳闸，无论什么 原因导致断路器跳闸，重合闸都会起动。
自动重合闸的作用2
• 重合闸装置在继电保护把线路故障切除后， 或者在断路器偷跳时，起动断路器重新合 闸。如果故障是瞬时性的，由于故障点绝 缘在线路被切除后已迅速恢复，重合闸可 以使线路迅速恢复正常供电；如果故障是 永久性的，继电保护将再次动作，使断路 器加速跳闸。可见，自动重合闸与继电保 护的关系十分密切。
6.对于双侧电源线路，重合闸应考虑线路无电压和两 侧电源同步的重合闸条件；
.
5.1.3 自动重合闸的分类
• 自动重合闸装置种类很多，根据重合闸控制的断路器所接通或 断开的电流元件不同,可将重合闸分为线路重合闸、变压器重合 闸、母线重合闸等。
• 按重合闸控制断路器连续合闸次数的不同，可分为多次和一次 重合闸。多次重合闸一般使用在配电网中与分段器配合,自动隔 离故障区段,是配电自动化的重要组成部分。一次重合闸主要用 于输电线路,提高系统的稳定性。
双侧电源线路重合闸，除了满足前面所提出的各项要求外，还应 该考虑：
(1)两侧保护以不同的时限切除故障，如相继动作，为保证故障 点绝缘强度的恢复，以便重合闸能够成功，重合闸装置应该在 两侧断路器断开后再起动；
(2)重合闸时应考虑两侧电源是否同步或者是否允许非同步合闸。 因此,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.
5.2 输电线路的三相一次重合闸
5.2.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 实现简单:a.不需要考虑电源同步的检查问题.
b.三相同时跳,重合时不需要区分故障类别和选择故障相 c.只要满足重合条件,经预定时间,发合闸脉冲进行合闸.
5.2.2 双侧电源线路的检同期三相一次自动重合闸
1.双侧电源送电线路重合闸的特点
自动重合闸的技术经济效果
• 提高供电可靠性，减少停电次数； • 在高压输电线路上采用重合闸，可以提高
电力系统并列运行稳定性； • 节约投资； • 纠正由于断路器缺陷或继电保护误动作而
引起误动作。
自动重合闸的不利影响
• 采用重合闸以后，当重合于永久性故障上时：
– 使系统再次受到故障的冲击，可能威胁系统并列 运行稳定性；
式中: Z 系统两侧电动势间的总阻抗 两侧电动势间的角差,最严重取1800
E 两侧发电机电动势,可取1.05UN 按上式算出的电流,不应超过下列数值
汽轮发电机:I
0.65 X d
I
N
对于有纵轴和横轴阻尼绕组的水轮发电机I
0.6 X d
IN
对于无阻尼或阻尼绕组不全的水轮发电机I
• 重合闸起动还可以由继电保护装置完成。
对自动重合闸的基本要求
3.重合闸动作次数应符合预先规定：一次重合闸只允 许重合一次，二次重合闸只允许重合二次，不允许 多次连续动作；
4.重合闸动作后，应能自动复归，准备下一次再动作。 对于10kV以下线路，可考虑采用手动复归方式；
5.自动重合闸的合闸时间应能整定, 应能实现重合闸 “后加速”或“前加速”，以便与继电保护配合； 手动合闸于永久性故障时，也应该能够加速保护动 作；
• 根据重合闸控制断路器的相数的不同,可分为单相、三相、和综 合重合闸，对具体线路,使用哪一种重合闸方式,要结合系统的稳 定性分析,一般来说:
(1)没有特殊要求的单电源线路,采用三相重合闸.
(2)对选用简单的三相重合闸能满足要求的线路,都应选择三相重 合闸.
(3)当发生单相接地短路时,如果使用三相重合闸不能满足要求,会 出现大面积停电或主要用户停电,应当选用单相重合闸或综合重 合闸.
2.双侧电源送电线路重合闸的主要方式
(1)快速自动重合闸:在现代高压输电线路上,采用快速重合闸是提 高系统并列运行稳定性和供电可靠性的有效措施.
快速自动重合闸:指保护断开两侧断路器后在0.5-0.6s时 间内使之再次重合,在这样短的时间内,两侧电动势角 摆开不大,系统不可能失去同步,即使两侧电动势角摆 大了,冲击电流对电流元件,电流系统的冲击均在可以 耐受的范围内,线路重合后很快会拉入同步.