自動(dòng)重合閘第2講

1、 高壓輸電線路故障特點(diǎn)高壓輸電線路故障特點(diǎn) 高壓輸電線路主要為架空線路高壓輸電線路主要為架空線路 對(duì)于架空線路，發(fā)生單相故障幾率高。高壓輸電線路對(duì)于架空線路，發(fā)生單相故障幾率高。高壓輸電線路達(dá)到單相接地故障占總故障的達(dá)到單相接地故障占總故障的90%90%以上。以上。 單相跳閘跳單相，可以減少單相故障跳閘期間，系統(tǒng)單相跳閘跳單相，可以減少單相故障跳閘期間，系統(tǒng)之間的聯(lián)系阻抗，從而提高系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。之間的聯(lián)系阻抗，從而提高系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。單相重合閘的工作方式單相重合閘的工作方式 單相故障跳單相，經(jīng)預(yù)定延時(shí)合單相，重合于永久故障單相故障跳單相，經(jīng)預(yù)定延時(shí)合單相，重合于永久故障則跳三相。

2、相間故障不重合。則跳三相。相間故障不重合。 5.3.1 單相自動(dòng)重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系單相自動(dòng)重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系實(shí)現(xiàn)單相重合閘的技術(shù)保障實(shí)現(xiàn)單相重合閘的技術(shù)保障 保護(hù)具有選相跳閘功能 斷路器支持分相操作單相重合期間引起的技術(shù)問題單相重合期間引起的技術(shù)問題 重合期間系統(tǒng)處于非全相運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)零序和負(fù)序分量1. 非全相運(yùn)行產(chǎn)生的零序和負(fù)序分量可能引起的有關(guān)的保護(hù)誤動(dòng)，保護(hù)需要克服這些影響。 5.3.1 單相自動(dòng)重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系單相自動(dòng)重合閘與保護(hù)的配合關(guān)系解決措施解決措施單相重合期間，閉鎖可能誤動(dòng)的保護(hù)。單相重合期間，閉鎖可能誤動(dòng)的保護(hù)。N N端子：不受非全相運(yùn)行影響的保護(hù)端子：不受非全

3、相運(yùn)行影響的保護(hù)M M端子：非全相運(yùn)行需閉鎖的保護(hù)端子：非全相運(yùn)行需閉鎖的保護(hù)A相選相元件A相跳閘重合閘三跳及合閘回路C相選相元件B相選相元件C相跳閘B相跳閘MN圖 512 保護(hù)裝置、選相元件與重合閘回路的配合非全相運(yùn)行期間不會(huì)誤動(dòng)的保護(hù)接入端非全相運(yùn)行期間可能誤動(dòng)的保護(hù)接入端重合閘起動(dòng)閉鎖保護(hù)跳閘&A&B&C&1 5.3.2 單相自動(dòng)重合閘的特點(diǎn)單相自動(dòng)重合閘的特點(diǎn)（一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件u實(shí)現(xiàn)單相重合閘的前提是保護(hù)具有選相跳閘功能，斷路實(shí)現(xiàn)單相重合閘的前提是保護(hù)具有選相跳閘功能，斷路器支持分相操作。器支持分相操作。u選相跳閘要求保護(hù)能夠識(shí)別故

4、障相別。選相跳閘要求保護(hù)能夠識(shí)別故障相別。選相基本原理：選相基本原理：選相元件通過分析各種不同類型故障時(shí)保護(hù)安裝處電流、選相元件通過分析各種不同類型故障時(shí)保護(hù)安裝處電流、電壓的大小，相位等關(guān)系判別故障相。目前常用的選相電壓的大小，相位等關(guān)系判別故障相。目前常用的選相元件，有電流選相元件，電壓選相元件和阻抗選相元件。元件，有電流選相元件，電壓選相元件和阻抗選相元件。 （一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件電流選相元件之一：相電流差突變量選相元件電流選相元件之一：相電流差突變量選相元件u接地故障和相間故障的判別：有、無(wú)零序電流判別u 故障相別的判別：計(jì)算相電流差突變量，然后比較大小ABABBCB

5、CCACAIIIIIIIII （一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件電流選相元件之一：相電流差突變量選相元件電流選相元件之一：相電流差突變量選相元件 接地故障選相判據(jù)接地故障選相判據(jù) 否則判為兩相接地故障否則判為兩相接地故障 相間故障選相判據(jù)相間故障選相判據(jù) 否則判為三相短路否則判為三相短路 CCCACABCCAABABCAABBCABCBABBmIImIImIImIImIImII 且相且相且相CCBABACBCBAABBCCAAmIImIImIImIImIImII 且相且相且相 （一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件電流選相元件之二：序分量選相元件電流選相元件之二：序分量選相元件u接地故

6、障和相間故障的判別：零序電流接地故障和相間故障的判別：零序電流u 故障相別的判別：計(jì)算正序、負(fù)序、零序分量，然后故障相別的判別：計(jì)算正序、負(fù)序、零序分量，然后進(jìn)行相位比較進(jìn)行相位比較120III12argIarg( I )兩相短路或兩相短路接地兩相短路或兩相短路接地：?jiǎn)蜗嘟拥貑蜗嘟拥?： （一）故障相選擇元件（一）故障相選擇元件電壓選相元件：電壓選相元件：利用故障后零序電壓，對(duì)地電壓、相間電利用故障后零序電壓，對(duì)地電壓、相間電壓的大小實(shí)現(xiàn)選相。壓的大小實(shí)現(xiàn)選相。阻抗選相元件阻抗選相元件：利用利用6 6個(gè)阻抗元件的阻抗計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)選個(gè)阻抗元件的阻抗計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)選相。阻抗元件本身具有選相能力，因?yàn)?/p>

7、只有相應(yīng)故障環(huán)相。阻抗元件本身具有選相能力，因?yàn)橹挥邢鄳?yīng)故障環(huán)路上的阻抗測(cè)量能反映故障阻抗。路上的阻抗測(cè)量能反映故障阻抗。一般來(lái)說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)，電流選相元件在大電源端效果好；電流選相元件在大電源端效果好；電壓選相元電壓選相元件在弱饋側(cè)選相效果好；件在弱饋側(cè)選相效果好；阻抗選相元件一般不單獨(dú)使用，阻抗選相元件一般不單獨(dú)使用，而是和距離保護(hù)配合使用。而是和距離保護(hù)配合使用。 （二）單相自動(dòng)重合閘最小重合時(shí)間（二）單相自動(dòng)重合閘最小重合時(shí)間影響單相重合閘期間故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)的特殊因素影響單相重合閘期間故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)的特殊因素 不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均應(yīng)考慮兩側(cè)選相元件不論是單側(cè)電源還是雙側(cè)電源，均

8、應(yīng)考慮兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性。與繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性。1. 潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響。潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響。 潛供電流：潛供電流：?jiǎn)蜗嘀睾祥l期間，健全相與故障相之間由于電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合，將對(duì)故障點(diǎn)繼續(xù)提供電流，該電流稱為潛供電流。 （三）對(duì)單相自動(dòng)重合閘的評(píng)價(jià)（三）對(duì)單相自動(dòng)重合閘的評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 能在絕大多數(shù)的故障情況下保證對(duì)用戶的連續(xù)供電，從而提高供電的可靠性。當(dāng)由單側(cè)電源單回路向重要負(fù)荷供電時(shí)，對(duì)保證不間斷地供電更有顯著的優(yōu)越性。1. 在雙側(cè)電源的聯(lián)絡(luò)線上采用單相重合閘，就可以在故障時(shí)大大加強(qiáng)兩個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，從而提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動(dòng)態(tài)穩(wěn)

9、定性。對(duì)于聯(lián)系比較薄弱的系統(tǒng)，當(dāng)三相切除并繼之以三相重合閘而很難再恢復(fù)同步時(shí)，采用單相重合閘就能避免兩系統(tǒng)解列。 （三）對(duì)單相自動(dòng)重合閘的評(píng)價(jià)（三）對(duì)單相自動(dòng)重合閘的評(píng)價(jià)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 需要有按相操作的斷路器。需要有按相操作的斷路器。 需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些需要專門的選相元件與繼電器保護(hù)相配合，再考慮一些特殊的要求后，使重合閘回路的接線比較復(fù)雜，可靠性特殊的要求后，使重合閘回路的接線比較復(fù)雜，可靠性低。低。1. 在單相重合閘過程中，由于非全相運(yùn)行能引起本線路和在單相重合閘過程中，由于非全相運(yùn)行能引起本線路和電網(wǎng)中其他線路的保護(hù)誤動(dòng)作，需要根據(jù)實(shí)際情況采取電網(wǎng)中其他線路的

10、保護(hù)誤動(dòng)作，需要根據(jù)實(shí)際情況采取措施予以防止。這將使保護(hù)的接線、整定計(jì)算和調(diào)試工措施予以防止。這將使保護(hù)的接線、整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。作復(fù)雜化。 5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘 常規(guī)重合閘的缺點(diǎn)：常規(guī)重合閘的缺點(diǎn)： 不論故障性質(zhì)（永久或瞬時(shí)），常規(guī)重合閘都進(jìn)行重合，如果故障為永久性故障，則重合操作會(huì)給系統(tǒng)及電力設(shè)備造成二次沖擊。 單相自適應(yīng)重合閘：?jiǎn)蜗嘧赃m應(yīng)重合閘： 根據(jù)故障性質(zhì)決定是否進(jìn)行重合操作，若為瞬時(shí)性故障，根據(jù)故障性質(zhì)決定是否進(jìn)行重合操作，若為瞬時(shí)性故障，則重合；若為永久性故障，則不重合。則重合；若為永久性故障，則不重合。 實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)重合閘的關(guān)鍵是識(shí)別故障是永久性故

11、障還是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)重合閘的關(guān)鍵是識(shí)別故障是永久性故障還是瞬時(shí)性故障！瞬時(shí)性故障！ 5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘單相重合閘期間瞬時(shí)性故障斷開相工頻電壓?jiǎn)蜗嘀睾祥l期間瞬時(shí)性故障斷開相工頻電壓 電容耦合電壓： 電感耦合電壓： 線路兩端電壓:0.2CCCUUmmymmcbxZIZIIU03)(22.)2(|xyamanULUUUM端電壓： N端電壓：5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘永久性故障斷開相工頻電壓永久性故障斷開相工頻電壓 .xamUlU.)(xanUlLU5.3.3 單相自適應(yīng)重合閘單相自適應(yīng)重合閘 瞬時(shí)故障切除故障相后，故障相兩端電壓由電感耦合電壓和瞬時(shí)故障切除故障

12、相后，故障相兩端電壓由電感耦合電壓和電容耦合電壓疊加構(gòu)成電容耦合電壓疊加構(gòu)成 永久故障切除故障相后，故障相只包含電感耦合電壓永久故障切除故障相后，故障相只包含電感耦合電壓利用這一特征可以構(gòu)成永久故障識(shí)別判據(jù)。利用這一特征可以構(gòu)成永久故障識(shí)別判據(jù)。永久故障與瞬時(shí)故障區(qū)分永久故障與瞬時(shí)故障區(qū)分：永久故障兩端都不重合：永久故障兩端都不重合xrelsetUlLKUxrelsetlUKUrelmmxKCCCUUl12300|2|2|.xrelxULKULU可區(qū)分的最長(zhǎng)線路：可區(qū)分的最長(zhǎng)線路： 220kV線路線路 153公里，公里， 330kV線路線路 126公里，公里， 500kV線路線路 161公里。

13、公里。當(dāng)線路更長(zhǎng)時(shí)，使用當(dāng)線路更長(zhǎng)時(shí)，使用電壓補(bǔ)償重合判據(jù)：電壓補(bǔ)償重合判據(jù)： 最佳重合最佳重合 當(dāng)可以區(qū)分永久與瞬時(shí)故障時(shí)，永久故障不重合。當(dāng)可以區(qū)分永久與瞬時(shí)故障時(shí)，永久故障不重合。 當(dāng)不能區(qū)分故障性質(zhì)時(shí)，當(dāng)不能區(qū)分故障性質(zhì)時(shí)，按照永久故障最佳重合時(shí)間重合按照永久故障最佳重合時(shí)間重合。 對(duì)于三相重合閘，目前尚無(wú)實(shí)用、可靠的永久與瞬時(shí)對(duì)于三相重合閘，目前尚無(wú)實(shí)用、可靠的永久與瞬時(shí)故障區(qū)分方法。故障區(qū)分方法。 目前大多使用目前大多使用“最小重合時(shí)間最小重合時(shí)間”作為重合時(shí)間，當(dāng)重作為重合時(shí)間，當(dāng)重合于永久故障時(shí)可能會(huì)使得：合于永久故障時(shí)可能會(huì)使得：不重合穩(wěn)定的系統(tǒng)，由于二不重合穩(wěn)定的系統(tǒng)，由于

14、二次故障沖擊變得不穩(wěn)定次故障沖擊變得不穩(wěn)定。 為防止以上情況，不得不降低正常傳輸功率。而在為防止以上情況，不得不降低正常傳輸功率。而在“最佳重合時(shí)間最佳重合時(shí)間”重合于故障上，第二次沖擊的作用抵消重合于故障上，第二次沖擊的作用抵消首次故障沖擊，比不重合還要對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定有利。首次故障沖擊，比不重合還要對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定有利。5.4 最佳重合最佳重合最佳重合時(shí)間：最佳重合時(shí)間：在大于最小重合時(shí)間后的任意時(shí)刻重在大于最小重合時(shí)間后的任意時(shí)刻重合，對(duì)成功率與再次跳開的安全性沒有影響。但是對(duì)于系合，對(duì)成功率與再次跳開的安全性沒有影響。但是對(duì)于系統(tǒng)重合后的功角搖擺幅度大有影響，統(tǒng)重合后的功角搖擺幅度大有影響，使得網(wǎng)

15、絡(luò)最后一次操使得網(wǎng)絡(luò)最后一次操作后系統(tǒng)功角幅度最小的重合時(shí)間作后系統(tǒng)功角幅度最小的重合時(shí)間。首擺重合成功才穩(wěn)定的系統(tǒng)：首擺重合成功才穩(wěn)定的系統(tǒng)： “最佳重合時(shí)間最佳重合時(shí)間”就是最小重就是最小重合時(shí)間，重合時(shí)間整定的越小越好。合時(shí)間，重合時(shí)間整定的越小越好。首擺不重合穩(wěn)定的系統(tǒng)：首擺不重合穩(wěn)定的系統(tǒng)：重合閘應(yīng)按照最佳重合時(shí)間整定。重合閘應(yīng)按照最佳重合時(shí)間整定。 目前現(xiàn)場(chǎng)多按照最小重合時(shí)間整定，需要改進(jìn)！目前現(xiàn)場(chǎng)多按照最小重合時(shí)間整定，需要改進(jìn)！ 綜合自動(dòng)重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則綜合自動(dòng)重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則 單相接地短路時(shí)跳開單相，然后進(jìn)行單相重合，如重合不單相接地短路時(shí)跳開單相，然后進(jìn)行單相重合，

16、如重合不成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。成功則跳開三相而不再進(jìn)行重合。 各種相間短路時(shí)跳開三相，然后進(jìn)行三相重合。如重合不各種相間短路時(shí)跳開三相，然后進(jìn)行三相重合。如重合不成功，仍跳開三相，而不進(jìn)行重合。成功，仍跳開三相，而不進(jìn)行重合。 當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。當(dāng)選相元件拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合。 對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖；對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)作的保護(hù)，應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖；對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)（如距離保護(hù)），應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施。應(yīng)有防止單相接地誤跳三

17、相的措施。1. 當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動(dòng)作時(shí)，為防止線路長(zhǎng)期出現(xiàn)非當(dāng)一相跳開后重合閘拒絕動(dòng)作時(shí)，為防止線路長(zhǎng)期出現(xiàn)非全相運(yùn)行，應(yīng)將其它兩相自動(dòng)斷開。全相運(yùn)行，應(yīng)將其它兩相自動(dòng)斷開。 綜合自動(dòng)重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則綜合自動(dòng)重合閘實(shí)現(xiàn)的基本原則 任意兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使任意兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后，應(yīng)聯(lián)跳第三相，使三相斷路器均跳閘。三相斷路器均跳閘。 無(wú)論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮無(wú)論單相或三相重合閘，在重合不成功之后，均應(yīng)考慮能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。能加速切除三相，即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速。6. 在非全相運(yùn)行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，在非全相運(yùn)行過程中，如又發(fā)生另一相或兩相的故障，保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除，上述故障如發(fā)生在單相保護(hù)應(yīng)能有選擇性地予以切除，上述故障如發(fā)生在單相重合閘的脈沖發(fā)出以前，則在故障切除后能進(jìn)行三相