当前位置:首页 >> 其它课程 >> 4输电线路的自动重合闸ARC

4输电线路的自动重合闸ARC


第五章

自动重合闸

教学目的 1.理解输电线路自动重合闸装置的作用和应满足的基本 要求; 2.掌握单侧电源线路自动重合闸装置的接线及工作情况 分析; 3.掌握双侧电源线路采用自动重合闸装置应考虑的特殊 问题及无电压检定和同步检定的三相自动重合闸的工作 原理; 4.懂得自动重合闸与继电保护的配合方式及特点; 5.掌握综合重合闸装置的一些基

本概念,熟悉综合重合 闸装置的主要工作流程,了解装置的主要工作情况。
2013-8-19

5.1自动重合闸的应用和基本要求

2013-8-19

自动重合闸(缩写为ARC),即当断路器跳 闸之后,能够自动地将断路器重新合闸的装 置

2013-8-19

1、输电线路故障的性质
瞬时性故障:

2

?雷电过电压引起的绝缘子表面闪落 ?大风引起的碰线短路 ?大鸟的身体引起的放电 ?树枝引起的短路 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,因此称这类故障为“瞬 时性故障”。

占总故障的80% ~ 90%
重合闸可能成功
2013-8-19

永久性故障:
?杆塔倾倒

?输电线路断线
?绝缘子击穿或损坏 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,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。此类故障称为“永久性故障”。

占总故障的10% ~ 20%
重合闸后不能成功

2013-8-19

2、输电线路采用自动重合闸装置的优缺点; 1)重合闸的技术经济效果 : (1) 大大提高供电的可靠性,减少线路停 电的次数,特别是对单侧电源的回路线路尤 为显著; (2)在高压输电线路上采用重合闸,还可 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,即可以暂缓架 设双回路线路,以节约投资; (4)对断路器本身由于机构不良或继电保 护误动引起的误跳闸,也能起纠正的作用。
2013-8-19

1、

2013-8-19

3)、不利的影响: (1) 使电力系统又一次受到故障的冲击; (2) 使断路器的工作条件变得更加严重, 因为它要在很短的时间内,连续切断 两次短路电流

2013-8-19

3、对ARC的要求
1,在下列情况下,重合闸不应动作: 1)由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时; 2)手动投入断路器,由于线路上有故障,而随即被继电保护将 其断开时。因为在这种情况下,故障是属于永久性的,它可能是由 于检修质量不合格、隐患未消除或者保安的接地线忘记拆除等原因 所产生,因此再重合一次也不可能成功。 2,除上述条件外,当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后, 重合闸均应动作 ,使断路器重新合闸。 3,为了能够满足第1、2项所提出的要求,应优先采用由控制开关 的位置与断路器位置不对应的原则来起动重合闸,即当控制开关在 合闸位置而断路器实际上在断开位置的情况下,使重合闸起动,这 样就可以保证不论是任何原因使断路器跳闸以后,都可以进行一次 重合。当用手动操作控制开关使断路器跳闸以后,控制开关与断路 2013-8-19 器的位置仍然是对应的。因此,重合闸就不会起动。

4,自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次式重合 闸就应该只动作一次,当重合于永久性故障而再次跳闸以后,就不 应该在动作;对二次式重合闸就应该 能够动作两次,当第二次重合 于永久性故障而跳闸以后,它不应该再动作。
5,自动重合闸在动作以后,一般应能自动复归,准备好下一次再 动作。但对10KV及以下电压的线路,如当地有值班人员时,为简 化重合闸的实现,也可采用手动复归的方式。 采用手动复归的缺点是:当重合闸动作后,在值班人员未及时复归 以前,而又一次发生故障时,重合闸将拒绝动作,这在雷雨季节, 雷害活动较多的地方尤其可能发生。

2013-8-19

6,自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电 保护的动作,以便更好地与继电保护相配合加速故障的切除。

7,在双侧电源的线路上实现重合闸时,应考虑合闸时两侧电源的 同步问题,并满足所提出的要求。
8,当断路器处于不正常状态(如操作机构中使用的气压、液压降 低等)而不允许实现重合闸时,应将自动重合闸装置锁闭。

2013-8-19

4、自动重合闸装置的分类

装设原则: 1KV及以上的架空线路和电缆与架空的混 合线路,当其上有断路器时,就应装设自 动重合闸; 在用高压熔断器保护的线路上,一般采用 自动重合熔断器; 此外,在供电给地区负荷的电力变压器上, 以及发电厂和变电所的母线上,必要时也 可以装设自动重合闸
。2

2013-8-19

?三相重合闸:任何类型故障三跳三重

?单相重合闸:单相故障单跳单重,相间故障三跳不重
?综合重合闸:单相故障单跳单重,相间故障三跳三重 ?一次重合 ?多次重合(二次重合) 单端电源线路与双端电源线路的重合闸有所不同 若输电线路的重合闸装置停用,任何故障跳三相不重合 ?110Kv及以下:三相一次重合闸 ?220Kv及以上:综合重合闸
2013-8-19

5.2输电线路三相一次重合闸

2013-8-19

5.2.1单侧电源线路的三相一次 重合闸

2013-8-19

重合闸 准备回路

SA合后 QF合位 ?

重合闸闭锁 ?1 ?
tCD 0

?

tR

0

保护起动 重合闸

保护动作 QF跳开 重合闸投入 ? ? ?1

开关不对应 起动重合闸

SA合后 QF跳开 重合闸投入

?

?

闭 锁 重 合 闸

重 合 命 令

后 加 速 命 令

2013-8-19

外部保护动作 SA手分 已重合一次 QF合闸压力不足 手合于故障 ?1 ?1 重合闸闭锁

200 0

?1

2013-8-19

5.2.2.双侧电源线路的三相一次 重合闸

2013-8-19

1、双侧电源线路采用自动重合闸装置应考虑的特殊问 题 (1)当线路上发生故障时,两侧的保护装置可能以不 同的时限动作于跳闸,例如在一侧为第I段动作,两另一 侧为第II段动作,此时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; (2)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。

2013-8-19

2、主要方式: a.并列运行的发电厂或电力系统之间,在电气上有紧密联系时 (例如具有三个以上联系的线路或三个紧密联系的线路,如图5-2中 电源A和C之间的关系),由于同时断开所有的联系的可能性几乎不 存在,因此,当任一条线路断开以后又进行重合闸时,都不会出现 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 b.并列运行的发电厂或电力系统之间,在电气上有联系较弱时, 例如只有两个联系的线路或三个弱联系的线路,如图5-3中A和B之 间的关系,则需要根据具体情况考虑如下: 1)当非同步合闸的最大冲击电流超过允许值时,不允许非同步合 闸,此时必须检定两侧电源确定同步之后才能进行重合,为此可在 线路的一侧采用检查线路无电压而在另一侧采用检定同步的重合闸, 如图5-3所示。
2013-8-19

2)当非同步合闸的最大冲击电流符合要求,但从系统安全运行考 虑(如对重要负荷的影响等),不宜于采用非同步重合闸时,可在 正常运行方式下采用不检查同步的重合闸,而当出现其它联络线均 断开而只有一回线路运行时,将重合闸停用,以避免发生非同步重 合的情况。 3)在没有其它旁路联系的双回线路上,如图5-4所示,当不能采用 非同步重合闸时,可采用检定另一回线路上有电流的重合闸。因为 当另一回线路上有电流时,即表示两侧电源仍保持联系,一般是同 步的,因此可以重合。采用这种重合闸方式的优点是因为电流检定 比同步检定简单。

2013-8-19

c. 在双侧电源的单回线路上,当不能采用非同步重合闸时,可根据 具体情况采用下列重合闸方式: 1)一般采用解列重合闸,如图5-5所示,正常时由系统向小电源侧 输送功率,当线路(如d点)发生故障后,系统侧的保护动作使线 路断路器跳闸,小电源侧的保护则使解列点跳闸,而不跳故障线路 的断路器,小电源与系统解列后,其容量应基本上与所带的重要负 荷相平衡,这样就可以保证地区重要负荷的连续供电并保证电能的 质量解列点的选择原则是,尽量使发电厂的容量与所带的负荷接近 平衡,这是这种重合闸方式所必须考虑并加以解决的问题。

2)对水电厂如条件许可时,可以采用自同步重合闸,如图5-6所示, 线路上(如d点)发生故障后,系统侧的保护使线路断路器跳闸, 水电厂侧的保护则动作于跳开发电机的断路器和灭磁开关而不跳故 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方式自动与系统并列,因此,称 为自同步重合闸。如重合不成功,则系统侧的保护再次动作跳闸, 水电厂也被迫停机。
2013-8-19

3)当上述各种方式的重合闸难以实现,而同步检定重合闸确有一 定效果时,例如,当两个电源与两侧所带的负荷各自接近于平衡, 因而在单回联络线上交换的功率较小,或者当线路断开后,每个电 源侧都有一定的备用容量可供调节,则也可以采用同步检定和无电 压检定的重合闸。 d.非同步重合闸:当符合下列条件且认为有必要时,可采用非同 步重合闸,即在线路两端断路器跳闸后不管两侧电源是否同步,一 般不须附加条件,即可进行重合,在合闸瞬间,两侧电源很可能是 不同步的。

2013-8-19

3、同步检定和无电压检定的重合闸装置的接线示 意图 N M
~ ~

有压 同 步
重合闸 检同步侧 (后合)

?

无压
重合闸

?

检无压侧 (先合)

2013-8-19

重合

S1 S2

不检

重合闸闭锁 (一次重合) ?1
tR
0

合闸命令 后加速命令

低电压UL S3 有电压UH 同步

? 检无压

?

? 检同期

2013-8-19

如图所示,当线路发生故障,两侧断路器跳闸以后,检定线路无电 压一侧的重合闸首先动作,使断路器投入。如果重合不成功,则断 路器再次跳闸。此时,由于线路另一侧没有电压,同步检定继电器 不动作,因此该侧重合闸根本不起动。如果重合成功,则另一侧在 检定同步之后,再投入断路器,线路即恢复正常工作。由此可见, 检定线路无电压一侧的断路器,如重合不成功,就要连续两次切断 短路电流,因此该断路器的工作条件就比同步检定一侧断路器的工 作条件恶劣。 为了解决这个问题,通常在每一侧都装设同步检定和无电压检定 的继电器,利用联接片进行切换,使两侧断路器轮换使用每种检定 方式的重合闸,因而使两侧断路器的工作条件接近相同。

2013-8-19

在使用检查线路无电压方式的重合闸的一侧,当其断路 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)而跳闸时,由于对侧并未动作,因此,线路上有电 压,因而就不能实现重合,这是一个很大的缺陷。 为了解决这个问题,通常都是在检定无电压的一侧也同时投 入同步检定继电器,两者的触点并联工作。此时如遇上述情 况,则同步检定器就能够起作用,当符合同步条件时,即可 将误跳闸的断路器重新投入。但是,在使用同步检定的另一 侧,其无电压检定是绝对不允许同时投入的。 因此,从结果上看,这种重合闸方式的配置原则如图所示, 一侧投入无电压检定和同步检定(两者并联工作),而另一 侧只投入同步检定。两侧的投入方式可以利用其中的切换片 定期轮换。

2013-8-19

重合闸动作时限的选择原则 1,单侧电源线路的三相重合闸 为了外尽可能缩短电源中断的时间,重合闸的动作时限原 则上应越短越好。因为电源中断后。电动机的转速急剧下 降,电动机被其负荷所制动,当重合闸成功恢复供电以后, 很多电动机要自起动。此时由于自起动电流很大,往往会 引起电网内的电压下降,因而又造成自起动的困难或拖延 其恢复正常工作的时间。电源中断的时间越长则影响就越 严重。 那么重合闸为什么又要带有时限?其原因如下: 1)在断路器跳闸后,要使故障点的电弧熄灭并使周围 介质恢复绝缘强度是需要一定的时间的,必须在这个时间 以后进行合闸才可能成功。在考虑上述时间时,还必须计 及负荷电动机向故障点反馈电流所产生的影响因为它是使 绝缘强度恢复变慢的因素。
2013-8-19

2)在断路器动作跳闸以后,其触头周围绝缘强度的恢复以及消弧 室重新充满油要一定时间。同时,其操作机构恢复原状准备好再次 动作也需要一定的时间。重合闸必须在这个时间以后才能向断路器 发出合闸脉冲,否则如重合于永久性故障上,就有可能发生断路器 爆炸的严重事故。如果重合闸是利用继电保护来起动,则其动作时 限除应满足以上两个要求以外,还应加上断路器的跳闸时间。根据 我国一些电力系统的运行经验,上述时间整定为0.3-0.4s

2,双侧电源线路的三相重合闸 其时限除了满足以上要求外,还应考虑线路两侧继电保护以不同时 限切除故障的可能性。从最不利的情况出发,每一侧的重合闸都应 该以本侧先跳闸而对侧后跳闸来作为考虑整定时间的依据。

2013-8-19

5.2.4.重合闸与继电保护的配合

?重合闸前加速 ?重合闸后加速

2013-8-19

?

重合闸前加速

2013-8-19

1.重合闸前加速保护 重合闸前加速保护一般又简称为“前加速”。如图所示 的网络接线,假定在每条线路上均装设过电流保护,其动 作时限按阶梯型原则来配合。因而,在靠近电源端保护3 处的时限就很长。为了能加速故障的切除,可在保护3处 采用前加速的方式,即当任何一条线路上发生故障时,第 一次都由保护3瞬时动作予以切除。如果故障是在线路AB以外(如d1点),则保护3的动作都是无选择性的。但断 路前跳闸后,即起动重合闸重新恢复供电,从而纠正了上 述无选择性的动作。如果此时的故障是瞬时性的,则在重 合闸以后就恢复了供电。如果故障是永久性的,则故障由 保护1或2切除,当保护2拒动时,则保护3第二次就按有选 择性的时限t3动作于跳闸。为了使无选择性的动作范围不 扩展的太长,一般规定当变压器低压侧短路时,保护3不 应动作。因此,其起动电流还应按照躲开相邻变压器的短 2013-8-19 路(d2点)来整定。

采用前加速的优点是 1、能够快速的切除瞬时性故障 2、可能使瞬时性故障来不及发展成永 久性故障,从而提高重合闸的成功率 3、能保证发电厂和重要变电所的母线 电压在0.6~0.7倍额定电压以上,从而 保证厂用电和重要用户的电能质量 4、使用设备少,只需装设一套重合闸 装置,简单、经济

2013-8-19

前加速的缺点是: ?断路器工作条件恶劣,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 扩大停典范围。甚至在最末一级线路上故障 时,都会使连接在这条线路上的所有用户停 电
前加速保护一般用于35kv以下由发电机或重要变电所引出的 直配线路上

2013-8-19

?

重合闸后加速

2013-8-19

后加速保护的优点是: (1)第一次有选择性的切除故障,不会 扩大停电范围,特别是在重要的高压电网中 ,一般不允许保护无选择性的动作而后以重 合闸来纠正; (2)保证了永久性故障能瞬时切除,并 仍然是有选择性的; (3)和前加速相比,使用中不受网络结 构和负荷条件的限制,一般说来是有利而无 害的。

2013-8-19

后加速保护的缺点是: ?每个断路器上都需要装设一套重合闸, 与前加速相比较为复杂; ?第一次切除故障可能带有延时

“后加速”的配合方式广泛应用于35KV以上的网络 及对重要负荷供电的送电线路上

2013-8-19

单相自动重合闸 在220-500KV的架空线路上,由于线间距离大,运行经 验表明,其中绝大部分故障都是单相接地短路。在这种情 况下,如果只把发生故障的一相断开,然后再进行单相重 合,而发生故障的两相仍然继续运行,就能够大大提高供 电的可靠性和系统并列运行的稳定性。这种方式的重合闸 就是单相重合闸。

单相重合闸的优点: a.能在绝大多数的故障情况下保证对用户的连续供电, 从而提高供电的可靠性。当由单侧电源单回线路向重要负 荷供电时,对保证不间断地供电更有显著的优越性。 b.在双侧电源的联络线上采用单相重合闸,就可以在故 障时大大加强两个系统之间的联系,从而提高系统并列运 行的动态稳定。

2013-8-19

单相重合闸的缺点: a.需要有按相操作的断路器; b.需要专门的选相元件与继电保护相配合,再考虑一些特殊的要 求后,使重合闸回路的接线比较复杂; c.再单相重合闸过程中,由于非全相运行能引起本线路和电网中 其它线路的保护误动作,因此就需要根据实际情况采取措施予以防 止。这将使保护的接线,整定计算和调试工作复杂化。 *潜供电流:当故障相线路自两侧切除后,如图5-15所示,由于非故 障相与断开相之间存在有静电(通过电容)和电磁(通过互感)的 联系,因此,虽然短路电流已被切断,但在故障点的弧光通道中仍 然有如下的电流: 1)非故障A通过A-C相间的Cac供给的电流; 2)非故障相B通过B-C相间的电容Cbc供给的电流; 3)继续运行的两相中,由于流过负荷 电流Ifa和Ifb而在C相中产生互感电势Em,此电势通过故障点和该相 对地电容而产生的电流。这些电流的总和就称为潜供电流。
2013-8-19

综合重合闸 在采用单相重合闸以后,如果发生各种相间故障时仍然需要切除 三相,然后再进行三相重合闸,如重合不成功则再次进行重合。因 此,实际上在实现单相重合闸时,也总是把实现三相重合闸的问题 结合在一起考虑,故称它为“综合重合闸”。 实现综合重合闸回路接线时,应考虑的一些基本原则如下: 1)单相接地短路时跳开单相,然后进行单相合闸,如重合不成 功则跳开三相而不再进行重合; 2)各种相间短路时跳开三相,然后进行三相重合。如重合不成 功,仍跳开三相,而不再进行重合; 3)当选相元件拒绝动作时,应跳开三相并进行三相重合; 4)对于非全相运行中可能误动作的保护,应进行可靠的闭锁; 对于在单相接地时可能误动作的相间保护(如距离保护),应有防 止单相接地误跳三相的措施;

2013-8-19

5)当一相跳开后重合闸拒绝动作时,为防止线 路长期出现全相运行,应将其它两相自动断开; 6)任两相的分相跳闸继电器动作后,应联跳 第三相,使三相断路器均跳闸; 7)无论单相或三相重合闸,在重合不成功之 后,均应考虑能加速切除三相,即实现重合闸后 加速; 8)在非全相运行过程中,如又发生另一相或 两相的故障,保护应能有选择性地予以切除; 9)对空气断路器或液压传动地油断路器,当 气压或液压低至不允许实行重合闸时,应将重合 闸回路自动闭锁;但如果在重合闸过程中下降到 低于允许值时,则应保证重合闸动作的完成。
2013-8-19


更多相关文档:

第五章 自动重合闸

第四章 自动重合闸习题 第六章 发电机的保护 第七章 电力变压器保护 第九章 ...(一)概念 自动重合闸 自动重合闸(ARC)是为输电线路配置的一种安全自动装置,...

自动装置复习题

(4)按重合闸的实现方法:电气式、微机型等 四.对输电线路自动重合闸装置的基本要求: (1) ARC 的动作速度:动作时间应尽可能短。 (2) 重合闸不应动作的情况:...

自动重合闸

能够自动地将断路器重新合闸的自动重合闸装置 ARC,提高送电线路工作的可靠性。 ...(3) 低压侧不带电源的降压变压器,可装设自动重合闸。 (4) 必要时,母线故障...

线路讲议

(一) 过电流保护的基本工作原理 当电力系统中的发电机、变压器、输电线路上...母充保护 4 线路与继电保护的发展 自动重合闸装置(ARC) 1. 自动重合闸装置...

任务一自动重合闸

2、对自动重合闸的基本要求: 1)ARC 动作应迅速。 2)手动跳闸时不应重合。 3)手动合闸于故障线路时,继电保护动作使 断路器跳闸后,不应重合。 4)ARC 应采用...

输电线路工作人员应掌握的技能——职业规划

4 电工基础 力项 5 6 7 电机学 8 9 地理信息系统 及雷电定位系 带电作业...熟悉输电线路 的自动重合闸 ARC 构成 及其工作原理;熟悉故 障录波装置构成及其...

第四章 输电线路的保护与监控

动作条件为: max(I ph ) > I L.set (4-2) 式中 Iph─各相的相电流 I L.set —过负荷电流定值。 (5)输电线路自动重合闸(ARC) 在电力系统的各种...

集控运行人员培训方案

模块四 模块四 输电线路的自动重合闸 ARC 目的要求: 掌握自动重合闸的作用;掌握对自动重合闸的基本要求;掌握三相一次自动 重合闸装置的工作原理;了解综合重合闸的...

自动重合闸

题 485: 为什么架空线路装设自动重合闸装置,而...4)断路器操作气压下降到允许值以下时跳闸。 5)重合...题 976: 什么是自动重合闸(ARC)?电力系统中为什么...
更多相关标签:
自动重合闸用电保护器 | 自动重合闸漏电保护器 | 自动重合闸开关 | 自动重合闸 | 自动重合闸断路器 | 自动重合闸电源保护器 | 自动重合闸装置 | 光伏自动重合闸断路器 |
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com