1、第第8 8章章 自動重合閘自動重合閘第一節第一節 自動重合閘的作用及要求自動重合閘的作用及要求第二節第二節 單側電源線路的三相一次自動重合閘單側電源線路的三相一次自動重合閘第三節第三節 雙側電源線路的三相一次重合閘雙側電源線路的三相一次重合閘瞬時性故障：線路被繼電保護迅速斷開后，電弧即行熄滅，故障點的絕緣強度重新恢復，外界物體也被電弧燒掉而消失，此時，把斷開的線路斷路器再合上，就能恢復正常的供電，稱這類故障為“瞬時性故障”。一、基本概念第一節第一節 自動重合閘的作用及要求自動重合閘的作用及要求絕緣子表面閃絡（雷電）絕緣子表面閃絡（雷電） 短時碰線（大風）短時碰線（大風）鳥類（或樹枝）放電。鳥類

2、（或樹枝）放電。（6090）倒桿、斷線、絕緣子擊穿倒桿、斷線、絕緣子擊穿（10）二、自動重合閘在電力系統中的作用二、自動重合閘在電力系統中的作用 在電力系統中采用了自動重合閘裝置，在電力系統中采用了自動重合閘裝置，即是當斷路器由繼電保護動作或其它非人即是當斷路器由繼電保護動作或其它非人工操作而跳閘后，能夠自動控制斷路器重工操作而跳閘后，能夠自動控制斷路器重新合上的一種裝置。新合上的一種裝置。三、重合閘在電力系統中的作用三、重合閘在電力系統中的作用 大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數。大大提高供電的可靠性，減少線路停電的次數。 在高壓輸電線路上采用重合閘，可以提高電力在高壓輸電線路上采用重

3、合閘，可以提高電力系統并列運行的穩定性。系統并列運行的穩定性。 在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設雙回在架空線路上采用重合閘，可以暫緩架設雙回線路，以節約投資。線路，以節約投資。 對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作對斷路器本身由于機構不良或繼電保護誤動作而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。而引起的誤跳閘，也能起糾正的作用。 （1 1）使電力系統又一次受到故障的沖擊；）使電力系統又一次受到故障的沖擊； （2 2）由于斷路器在很短的時間內，連續切斷）由于斷路器在很短的時間內，連續切斷兩次短路電流，而使其工作條件變得更加兩次短路電流，而使其工作條件變得更加惡劣。惡劣。 但是，當重合于永久性故障

4、上時，但是，當重合于永久性故障上時，自動重合閘自動重合閘將帶來哪些不利的影響？將帶來哪些不利的影響？2.2.不允許任意多次重合，即動作次數應符合預先的規定。不允許任意多次重合，即動作次數應符合預先的規定。1.1.動作迅速動作迅速, ,t=tu+tz。，一般。，一般0.50.5s-s-1.51.5s s。t tu u: :故障點去游離故障點去游離; ;t tz z: :斷路器消弧室及傳動機構準備好再次動作。斷路器消弧室及傳動機構準備好再次動作。4.4.雙側電源重合閘應考慮電源同步問題雙側電源重合閘應考慮電源同步問題。6.6.手動跳閘時不應重合（手動操作或遙控操作）。手動跳閘時不應重合（手動操作或

5、遙控操作）。 手動合閘于故障線路不重合（多屬于永久性故障）。手動合閘于故障線路不重合（多屬于永久性故障）。3.3.應能和繼電保護配合，在重合閘前或后加速保護動作應能和繼電保護配合，在重合閘前或后加速保護動作。 斷路器不正常狀態時不重合（多屬于永久性故障）。斷路器不正常狀態時不重合（多屬于永久性故障）。5.5.動作后應能自動復歸，準備好再次動作。動作后應能自動復歸，準備好再次動作。1. 1. 按接通和斷開的電力元件，分為：按接通和斷開的電力元件，分為：線路重合閘線路重合閘2. 2. 按重合閘控制斷路器的相數不同，分為：按重合閘控制斷路器的相數不同，分為：單相重合閘單相重合閘三相重合閘三相重合閘綜

6、合重合閘綜合重合閘變壓器重合閘變壓器重合閘母線重合閘母線重合閘第二節第二節 單側電源線路的三相一次自動重單側電源線路的三相一次自動重 合閘合閘 三相一次自動重合閘就是三相一次自動重合閘就是若為瞬時性故障，若為瞬時性故障，則重合成功，線路繼續運行；若為永久性故障，則重合成功，線路繼續運行；若為永久性故障，則繼電保護再次動作將三相斷路器斷開，不再重則繼電保護再次動作將三相斷路器斷開，不再重合。合。 線路上故障線路上故障 = 跳開三相跳開三相 = 重合閘起動重合閘起動 , 合三相：合三相： 瞬時故障，成功；瞬時故障，成功；永久故障，再次跳開三相，不再重合永久故障，再次跳開三相，不再重合 按最不利情況

7、：本側保護先跳，對側保護后跳來考慮，按最不利情況：本側保護先跳，對側保護后跳來考慮，故障點電弧熄滅及周圍介質絕緣強度的恢復時間故障點電弧熄滅及周圍介質絕緣強度的恢復時間t u； 斷路器（觸頭恢復絕緣強度及滅弧室充滿油）及操作斷路器（觸頭恢復絕緣強度及滅弧室充滿油）及操作 機構復原準備好再次動作的時間。機構復原準備好再次動作的時間。 若由保護起動重合閘，還應加上保護動作時間。若由保護起動重合閘，還應加上保護動作時間。2.prt2.QFtut1.prt1 .QFtARCtMN12k t ARC . 1=t pr .2+t QF .2 - t pr . 1 - t QF . 1+ t u自動重合閘與

8、繼電保護的配合自動重合閘與繼電保護的配合一、自動重合閘前加速一、自動重合閘前加速 當線路發生故障時，第一次由無選擇性的電流速斷保當線路發生故障時，第一次由無選擇性的電流速斷保護瞬時切除故障，然后重合閘進行一次重合。若重合于瞬護瞬時切除故障，然后重合閘進行一次重合。若重合于瞬時性故障，則線路就恢復了供電。若重合于永久性故障，時性故障，則線路就恢復了供電。若重合于永久性故障，則保護帶時限有選擇性地切除故障。則保護帶時限有選擇性地切除故障。系統的每條線路都裝設過電流保護，系統的每條線路都裝設過電流保護，1QF1QF處裝設自動重合閘裝置處裝設自動重合閘裝置和能保護所有線路的無時限速斷保護，變電站和能保

9、護所有線路的無時限速斷保護，變電站B B和和C C沒有裝自動重沒有裝自動重合閘裝置。合閘裝置。當當d d1 1點或點或d d2 2點短路時點短路時 1QF 1QF的的無時限速斷無時限速斷保護動作，瞬時跳閘切保護動作，瞬時跳閘切除故障除故障1QF1QF跳開后，起動重合閘進行重新合閘，跳開后，起動重合閘進行重新合閘，同時將速斷保護閉鎖同時將速斷保護閉鎖若重合不成功，過電流保護再次動作，這時繼電保護是若重合不成功，過電流保護再次動作，這時繼電保護是有選擇性地切除故障，還是瞬時切除故障？有選擇性地切除故障，還是瞬時切除故障？思考：思考：一、自動重合閘前加速一、自動重合閘前加速 35kV35kV以下由發

10、電廠或重要變電所引出的直配線路。以下由發電廠或重要變電所引出的直配線路。采用前加速保護的優點：采用前加速保護的優點： 應用應用: :（1 1） 能快速地切除瞬時性故障。能快速地切除瞬時性故障。（2 2）使瞬時性故障不至于發展成永久性故障從而提高重合）使瞬時性故障不至于發展成永久性故障從而提高重合閘的成功率。閘的成功率。（3 3）使用設備少，只需裝設一套重合閘裝置，簡單、經濟。）使用設備少，只需裝設一套重合閘裝置，簡單、經濟。 采用前加速保護的缺點：采用前加速保護的缺點： （1 1） 斷路器斷路器1QF1QF的工作條件惡劣，動作次數增多。的工作條件惡劣，動作次數增多。（2 2）對永久性故障，故障

11、切除時間可能很長。）對永久性故障，故障切除時間可能很長。（3 3）如果重合閘或斷路器）如果重合閘或斷路器1QF1QF拒絕合閘，將擴大停電范圍。拒絕合閘，將擴大停電范圍。一、自動重合閘前加速一、自動重合閘前加速 二、自動重合閘后加速二、自動重合閘后加速就是當線路發生故障時，首先保護有選擇性動作切除就是當線路發生故障時，首先保護有選擇性動作切除故障，重合閘進行一次重合。若重合于瞬時性故障，則線故障，重合閘進行一次重合。若重合于瞬時性故障，則線路恢復供電；如果重合于永久性故障上，則保護裝置加速路恢復供電；如果重合于永久性故障上，則保護裝置加速動作，瞬時切除故障。動作，瞬時切除故障。 重合閘后加速保護

12、（簡稱重合閘后加速保護（簡稱“后加速后加速”）特點：特點：每條線路上均裝有選擇性的保護和每條線路上均裝有選擇性的保護和ZCHZCH。若是永久性故障，若是永久性故障，重合后則加速保護動作，無時限無選擇重合后則加速保護動作，無時限無選擇性地切除故障。性地切除故障。ItZCHItIt123l1l2l3ZCHZCH第一次故障時第一次故障時，保護按有選擇性的方式動作跳閘，保護按有選擇性的方式動作跳閘，同時將延時部分退出，然后啟動重合閘。同時將延時部分退出，然后啟動重合閘。若是瞬時性故障，若是瞬時性故障，重合成功。重合成功。思考：思考：若發生的是永久性故障，則若發生的是永久性故障，則過電流保護再次起動，這

13、時過電流保護再次起動，這時繼電保護是有選擇性地切除繼電保護是有選擇性地切除故障，還是瞬時切除故障？故障，還是瞬時切除故障？35KV35KV以上的網絡及對重要負荷供電的送電線路。以上的網絡及對重要負荷供電的送電線路。 后加速保護的的優點：后加速保護的的優點：應用：應用：（1 1）第一次有選擇性的切除故障，不會擴大停電范圍。）第一次有選擇性的切除故障，不會擴大停電范圍。 （2 2）保證永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的。）保證永久性故障能瞬時切除，并仍然是有選擇性的。（3 3）和前加速保護相比，使用中不受網絡結構和負荷條）和前加速保護相比，使用中不受網絡結構和負荷條件的限制。件的限制。后加速

14、保護的的缺點后加速保護的的缺點： （1 1）每個斷路器上都需要裝設一套重合閘，與前加速相）每個斷路器上都需要裝設一套重合閘，與前加速相 比較為復雜。比較為復雜。（2 2）第一次切除故障可能帶有延時。）第一次切除故障可能帶有延時。二、自動重合閘后加速二、自動重合閘后加速雙側電源線路的三相雙側電源線路的三相一次重合閘一次重合閘一、一、 雙側電源線路重合閘的特點雙側電源線路重合閘的特點 （1 1）當線路上發生故障時，兩側的保護裝置可能以不同）當線路上發生故障時，兩側的保護裝置可能以不同的時限動作于跳閘，例如一側為第的時限動作于跳閘，例如一側為第I I段動作，而另一側為第段動作，而另一側為第IIII段

15、動作，此時為了保證故障點電弧的熄滅和絕緣強度的恢段動作，此時為了保證故障點電弧的熄滅和絕緣強度的恢復，以使重合閘有可能成功，線路兩側的重合閘必須保證在復，以使重合閘有可能成功，線路兩側的重合閘必須保證在兩側的斷路器都跳閘以后，再進行重合；兩側的斷路器都跳閘以后，再進行重合； （2 2）當線路上發生故障跳閘以后，常常存在著重合閘）當線路上發生故障跳閘以后，常常存在著重合閘時兩側電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。時兩側電源是否同步，以及是否允許非同步合閘的問題。第三節第三節二、快速自動重合閘方式二、快速自動重合閘方式采用快速重合閘的條件如下：采用快速重合閘的條件如下：必須裝設全線速動保護

16、，如高頻保護。必須裝設全線速動保護，如高頻保護。線路兩側裝設可以進行快速重合閘的斷路器，如快速空氣線路兩側裝設可以進行快速重合閘的斷路器，如快速空氣 斷路器。斷路器。在兩側斷路器非同期重新合閘瞬間，輸電線路上出現的沖在兩側斷路器非同期重新合閘瞬間，輸電線路上出現的沖擊電流，不能超過電力系擊電流，不能超過電力系各元件的沖擊電流的允許值。各元件的沖擊電流的允許值。如對于變壓器如對于變壓器 NTIXI14、具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘、具有同步檢定和無電壓檢定的重合閘線路發生故障線路發生故障: : 兩側斷路器跳閘以后，檢定線路無電壓的兩側斷路器跳閘以后，檢定線路無電壓的M M側側重合閘首先動作，

17、使斷路器投入。重合閘首先動作，使斷路器投入。 若重合不成功：斷路器再次跳閘。若重合不成功：斷路器再次跳閘。N N側同步檢定繼電器不動作，側同步檢定繼電器不動作，該側重合閘不起動。該側重合閘不起動。 若重合成功：若重合成功：N N側在檢定同步之后，再投入斷路器，線路即側在檢定同步之后，再投入斷路器，線路即恢復正常工作。恢復正常工作。在檢定線路無電壓一側的斷路器，如重合不成功，在檢定線路無電壓一側的斷路器，如重合不成功，就要連續兩次切斷短路電流，因此，該斷路器的工作條就要連續兩次切斷短路電流，因此，該斷路器的工作條件就要比同步檢定一側斷路器的工作條件惡劣。如何解件就要比同步檢定一側斷路器的工作條件

18、惡劣。如何解決這個問題呢？決這個問題呢？解決方法：解決方法：通常在每一側通常在每一側使兩側斷路器輪換使用使兩側斷路器輪換使用每種檢定方式的重合閘，因而使兩側斷路器工作的條每種檢定方式的重合閘，因而使兩側斷路器工作的條件接近相同。件接近相同。 在在M M側，當其斷路器在正常運行情況下由側，當其斷路器在正常運行情況下由于某種原因而跳閘時，由于對側并未動作，因于某種原因而跳閘時，由于對側并未動作，因此，線路上有電壓，因而就不能實現重合。如此，線路上有電壓，因而就不能實現重合。如何解決這個問題呢？何解決這個問題呢？在檢定無電壓的一側同時投入同步檢定繼電器，在檢定無電壓的一側同時投入同步檢定繼電器，兩者的觸點并聯工作。此時如遇上述情況，則同步兩者的觸點