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關(guān)于自動(dòng)重合閘問題的討論

據(jù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)中永久性故障一般不到10%，其余故障都是由于雷擊過電壓引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)時(shí)的短時(shí)碰線，樹枝落在導(dǎo)線上等引起的瞬時(shí)故障。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)立刻動(dòng)作是線路或設(shè)備斷電，在非常短暫的時(shí)間內(nèi)，故障點(diǎn)的電弧就會自動(dòng)熄滅，是絕緣得以恢復(fù)。此時(shí)自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作，自動(dòng)將斷路器合上，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行

自動(dòng)重合閘斷路器系統(tǒng)運(yùn)行

引言：

瞬時(shí)性故障：在線路被繼電保護(hù)迅速斷開后，電弧即行熄滅，故障點(diǎn)的絕緣強(qiáng)度重新恢復(fù)，外界物體也被電弧燒掉而消失，此時(shí)，如果把斷開的線路斷路器再合上，就能恢復(fù)正常的供電，因此稱這類故障為“瞬時(shí)性故障”。

永久性故障：在線路被斷開以后，故障仍然存在，這時(shí)即使再合上電源，由于故障仍然存在，線路還要被繼電保護(hù)再次斷開，因而就不能恢復(fù)正常的供電。此類故障稱為“永久性故障”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)中永久性故障一般不到10%，其余故障都是由于雷擊過電壓引起的絕緣子表面閃絡(luò)，大風(fēng)時(shí)的短時(shí)碰線，樹枝落在導(dǎo)線上等引起的瞬時(shí)故障。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)立刻動(dòng)作是線路或設(shè)備斷電，在非常短暫的時(shí)間內(nèi)，故障點(diǎn)的電弧就會自動(dòng)熄滅，是絕緣得以恢復(fù)。此時(shí)自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作，自動(dòng)將斷路器合上，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

一、自動(dòng)重合閘在電力系統(tǒng)中的作用

自動(dòng)重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路大多數(shù)故障是瞬時(shí)性的，如：

雷擊過電壓引起絕緣子表面閃絡(luò)。

大風(fēng)時(shí)的短時(shí)碰線。

通過鳥類身體放電。

此時(shí)，若保護(hù)動(dòng)——熄弧——故障消除——合斷路器——恢復(fù)供電。

手動(dòng)效果不顯著，自動(dòng)重合效果明顯。

作用：

對暫時(shí)性故障，可迅速恢復(fù)供電，從而能提高供電的可靠性。

對兩側(cè)電源線路，可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而提高線路的輸送容量。

可以糾正由于斷路器或繼電保護(hù)誤動(dòng)作引起的誤跳閘。

應(yīng)用：1KV及以上電壓的架空線路或電纜與架空線路的混合線路上，只要裝有斷路器，一般應(yīng)裝設(shè)ZCH。

但是，ZCH本身不能判斷故障是瞬時(shí)性的，還是永久性的。所以若重合于永久性故障時(shí)，其不利影響：

使電力系統(tǒng)又一次受到故障的沖擊；

使斷路器的工作條件惡化。

據(jù)運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)，ZCH成功率60~90%，經(jīng)濟(jì)效益很高——廣泛應(yīng)用。

二、對自動(dòng)重合閘的基本要求：

動(dòng)作迅速。，一般0.5”~1.5”。

tu——故障點(diǎn)去游離，tz——斷路器消弧室及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。

不允許任意多次重合，即動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定，如一次或兩次。

動(dòng)作后應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。

手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合。

手動(dòng)合閘于故障線路不重合。

三、三相自動(dòng)重合閘：

單側(cè)電源線路的三相一次重合閘：

當(dāng)線路上故障——保護(hù)動(dòng)作跳開三相——重合閘起動(dòng)——合三相：故障是瞬時(shí)性的，重合成功；故障是永久性的，保護(hù)再次跳開三相，不再重合。

通常三相一次自動(dòng)重合閘裝置由起動(dòng)元件、延時(shí)元件、一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件四部分組成。

放電

起動(dòng)元件：當(dāng)DL跳閘之后，使延時(shí)元件起動(dòng)。

起動(dòng)方式：兩種，1、控制開關(guān)KK位置與斷路器位置不對應(yīng)，2、保護(hù)裝置起動(dòng)。

延時(shí)元件：。

一次合閘脈沖元件：保證重合閘裝置只重合一次。

執(zhí)行元件：啟動(dòng)合閘回路和信號回路，還可與保護(hù)配合，實(shí)現(xiàn)重合閘后加速保護(hù)。

兩側(cè)電源線路三相一次重合閘：

1、應(yīng)考慮的兩個(gè)問題：

時(shí)間的配合：考慮兩側(cè)保護(hù)可能以不同的延時(shí)跳閘，此時(shí)須保證兩側(cè)均跳閘后，故障點(diǎn)有足夠的去游離時(shí)間。

同期問題：重合時(shí)兩側(cè)系統(tǒng)是否同步的問題以及是否允許非同步合閘的問題。

2、兩側(cè)電源線路上的主要合閘方式：

快速自動(dòng)重合方式：

當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)快速動(dòng)作而后進(jìn)行自動(dòng)重合。其特點(diǎn)是快速，須具備下列條件：

a、線路兩側(cè)均裝有全線瞬時(shí)保護(hù)。

b、有快速動(dòng)作的DL，如快速空氣斷路器。

c、沖擊電流允許值。

非同期重合閘方式：

就是不考慮系統(tǒng)是否同步而進(jìn)行自動(dòng)重合閘的方式。

檢查雙回線另一回線電流的重合閘方式：

自動(dòng)解列重合閘方式：

雙側(cè)電源單回線上

d點(diǎn)短路，保護(hù)1動(dòng)——1DL跳閘，小電源側(cè)保護(hù)動(dòng)——跳3DL，1DL處ZCH檢無壓后重合，若成功，恢復(fù)對非重要負(fù)荷供電，在解列點(diǎn)實(shí)行同步并列——恢復(fù)正常供電。

具有同步檢定和無壓檢定的重合閘：

在兩側(cè)的斷路器上，除裝有單側(cè)電源線路的ZCH外，在一側(cè)裝有低電壓繼電器，用以檢查線路上有無電壓，在另一側(cè)裝有同步檢定繼電器，進(jìn)行同步檢定。

1）工作過程：

當(dāng)線路短路時(shí)，兩側(cè)DL斷開，線路失去電壓，M側(cè)低電壓繼電器動(dòng)作，經(jīng)ZCH重合。a、重合成功，N側(cè)同步檢定繼電器在兩側(cè)電源符合同步條件后再進(jìn)行重合，恢復(fù)正常供電；b、重合不成功，保護(hù)再次動(dòng)作，跳開M側(cè)DL不再重合，N側(cè)不重合。

2）兩點(diǎn)說明：

a、有上述分析可見，M側(cè)DL如重合于永久性故障，就將連續(xù)兩次切斷短路電流，所以工作條件比N側(cè)惡劣，為此，通常兩側(cè)都裝設(shè)低電壓繼電器和同步檢定繼電器，利用連結(jié)片定期切換其工作方式，以使兩側(cè)工作條件接近相同。

b、在正常工作情況下，由于某種原因使檢無壓側(cè)誤跳閘時(shí)，因線路上仍有電壓，無法進(jìn)行重合，為此，在檢無壓側(cè)也同時(shí)投入同步檢定繼電器，使兩者的觸點(diǎn)并聯(lián)工作。這樣，在上述情況下，同步檢定繼電器工作，可將誤跳閘的DL重新合閘。

注：在使用同步檢定的一側(cè)，絕對不允許同時(shí)投入無壓檢定繼電器。

四、重合閘動(dòng)作時(shí)限的選擇原則

1、單側(cè)電源線路的三相重合閘：

原則上越短越好，但應(yīng)力爭重合成功，保證：

故障點(diǎn)電弧熄滅、絕緣恢復(fù)；

斷路器觸頭周圍絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)及消弧室重新充滿油，準(zhǔn)備好重合于永久性故障時(shí)能再次跳閘，否則可能發(fā)生DL爆炸，如果采用保護(hù)裝置起動(dòng)方式，還應(yīng)加上DL跳閘時(shí)間。

根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用1”左右。

2、兩側(cè)電源線路的三相重合閘：

除上述要求外，還須考慮時(shí)間配合，按最不利情況考慮：本側(cè)先跳，對側(cè)后跳。

不對應(yīng)起動(dòng)方式

保護(hù)起動(dòng)

五、自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合

兩者關(guān)系極為密切，保護(hù)可利用重合閘提供的便利條件，加速切出故障，一般有如下兩種配合方式：

1、重合閘前加速保護(hù)

L1、L2、L3上任一點(diǎn)故障，保護(hù)1速斷動(dòng)，跳1DL——ZCH重合，若成功，恢復(fù)正常供電；若不成功，按選擇性動(dòng)作。

優(yōu)點(diǎn)：快速切出故障，設(shè)備少。

缺點(diǎn)：永久性故障，再次切除故障的時(shí)間可能很長；裝ZCH的DL動(dòng)作次數(shù)多，若DL拒動(dòng)，將擴(kuò)大停電范圍。

主要用于35KV以下的網(wǎng)絡(luò)。

2、重合閘后加速保護(hù)

每條線路上均裝有選擇性的保護(hù)和ZCH。

第一次故障時(shí)，保護(hù)按有選擇性的方式動(dòng)作跳閘，若是永久性故障，重合后則加速保護(hù)動(dòng)作，切除故障。

例：

第一次短路時(shí)，保護(hù)1II段動(dòng)，ZCH重合，之后保護(hù)1瞬時(shí)動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn)：第一次跳閘時(shí)有選擇性的，再次切除故障的時(shí)間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)：第一次動(dòng)作時(shí)間可能對時(shí)限。

應(yīng)用于35KV以上的高壓網(wǎng)絡(luò)中。

六、單相自動(dòng)重合閘：

220KV~500KV系統(tǒng)中，由于線間距離大，經(jīng)驗(yàn)表明，絕大多數(shù)故障為單相接地故障d。此時(shí)，若只跳開故障相，其余兩相仍繼續(xù)運(yùn)行，可提高供電的可靠性和系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還可減少相間故障的發(fā)生。

單相自動(dòng)重合閘：d——保護(hù)動(dòng)，跳故障相——單相重合

成功，恢復(fù)三相供電。

不成功，允許非全相運(yùn)行——再次跳故障相不重合。

不允許非全相運(yùn)行——再次跳三相不重合。

若是相間短路，跳三相不重合。

特點(diǎn)：

1、需裝設(shè)故障判別元件和故障選相元件：

判別元件一般I0、U0。相間短路無I0、U0，直接三相。接地短路，再由選相元件判別d、d。

選相元件：在d時(shí)，選出故障相。

2、應(yīng)考慮潛供電流的影響：

相間電容、相間電感提供潛供電流，使熄弧時(shí)間長，所以單相重合閘動(dòng)作時(shí)間一般應(yīng)比三相重合閘的動(dòng)作時(shí)間長。

3、應(yīng)考慮非全相運(yùn)行狀態(tài)的影響：

此時(shí)將出現(xiàn)負(fù)序和零序分量的電流和電壓，其影響：

I2對發(fā)電機(jī)的影響：在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生倍頻交流分量，產(chǎn)生附加發(fā)熱。轉(zhuǎn)子中的偶次諧波也將在定子繞組中感應(yīng)出偶次電動(dòng)勢，與基波疊加，有可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的高電壓，允許長期非全相運(yùn)行的系統(tǒng)應(yīng)考慮其影響。

零序電流對通信的影響：對鄰近的通信線路直接產(chǎn)生干擾，可能造成通信設(shè)備的過電壓，對鐵路閉塞信號也會產(chǎn)生影響。

非全相運(yùn)行狀態(tài)對繼電保護(hù)的影響：保護(hù)性能變壞，甚至不能正確動(dòng)作。對會誤動(dòng)的保護(hù)采取閉鎖措施等。

七、綜合重合閘：

單相重合閘和三相重合閘綜合在一起——綜合重合閘。

d——跳單相——合單相。

相間d——跳三相——合三相。

四種運(yùn)行方式：單重、三重、綜重、直跳。

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（責(zé)任編輯：xy）

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