电力线路重合闸基本原理.docx

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1、电力线路重合闸基本原理 一、介绍在电力系统中，输电线路是发生故障最多的元件，因此，如何提 高输电线路工作的可靠性，对电力系统的安全运行具有重大意义。输电线路故障的性质，大多数属瞬时性故障，约占总故障次 数的80%90%以上，这些瞬时性故障多数由雷电引起的绝缘子表 面闪络、线路对树枝放电、大风引起的碰线、鸟害和树枝等物掉 落在导线上以及绝缘子表面污染等原因引起，这些故障被继电保 护动作断开断路器后，故障点去游离，电弧熄灭,绝缘强度恢复， 故障自行消除。止匕时，如把输电线路的断路器合上，就能恢复供 电，从而减少停电时间，提高供电可靠性。当然，输电线路也有 少数由线路倒杆、短线、绝缘子击穿或损坏等原

2、因引起的永久性 故障，在线路被断开之后，这些故障仍然存在。此时，如把线路 断路器合上，线路还要被继电保护动作断路器再次断开。由输电线路故障的性质可以看出，线路被断开之后再进行一 次重合，其成功的可能性是相当大的，这种合闸固然可以由我们 手动进行，但由于停电时间长，效果并不十分显著。为此，采用 自动重合闸装置将被切除的线路重新投入运行，来代替我们的手 动合闸。线路上装设重合闸后，重合闸本身不能判断故障是否属瞬时 性，因此，如果故障是瞬时性的，则重合闸能成功；如果故障是 永久性的，则重合后由继电保护再次动作断路器跳闸，重合不成 功。运行实践表明，线路重合闸的动作成功率约在60%90%之间。 可见，

3、采用自动重合闸的效益很可观。在输电线路上采用自动重合闸后，不仅提高了供电可靠性， 而且可提高系统并列运行的稳定性和线路输送容量，还可以纠正 断路器本身机构不良、继电保护误动以及误碰引起的误跳闸。由 于自动重合闸本身费用低，工作可靠，作用大，故在电力系统中 获得广泛应用。但是，采用自动重合闸后，对电力系统也带来某 些不利影响，如重合于永久性故障时，系统将再次受到短路电流 的冲击可能引起系统振荡；同时使断路器工作条件恶化。输电线路的重合闸，常可以分为单相重合闸、三相重合闸及 综合重合闸；或者分为一次动作的重合闸和两次动作的重合闸； 还可以分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。止匕外，还可以分 机械式

4、、电气式和晶体管式重合闸。自动重合闸装置应符合下列基本要求:1、自动重合闸可按控制开关位置与断路器位置不对应的原理起 动。2、用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或将断路器投于 故障线路上而随即由保护装置将其断开时，自动重合闸均不应动 作。3、在任何情况下，自动重合闸的动作次数应符合预先的规定。4、自动重合闸动作后应自动复归。5、自动重合闸应能在重合闸后加速继电保护的动作。必要时， 还应能在重合闸前加速其动作。当用控制开关合闸时，应采用加 速继电保护动作的措施。6、当断路器处于不允许实现自动重合闸的不正常状态时，应将 自动重合闸闭锁。二、自动重合闸与继电保护的配合自动重合闸与继电保护的配合相

5、当密切，两者配合工作，在 很多情况下可以加快切除故障，提高供电的可靠性。其配合的主 要方式是重合闸前加速保护和重合闸后加速保护两种。我厂采用 的方式是重合闸后加速保护。当被保护线路发生故障时，保护装 置有选择的将故障线路切除，与此同时重合闸动作，重合一次。 若重合于永久性故障时，保护装置立即以不带时限，无选择的动 作再次断开断路器。这种保护装置叫做重合闸后加速，一般用一 块中间继电器来实现。原理如下：由原理图可知：当线路发生故障时，因重合闸还未动作，JSJ 继电器失电，此时经2SJ延时触点（保护时间继电器）起动出口中 间继电器CKJ将断路器跳闸，保证有选择性的切除故障;断路器 跳闸后,起动重合

6、闸时，SHJ动作，JSJ动作,若重合于永久性故 障，则2LJ0触点闭合，通过JSJ触点起动CKJ,瞬时切除故障， 实现重合闸后加速保护的要求。为可靠切除故障,JSJ的触点在 重合后约经0.4S延时断开。采用重合闸后加速保护的优点是：因故障的切除保证了选择 性，所以不会扩大停电范围；重合于永久故障时，仍能快速有选 择性的切除。三、重合闸的四种方式(1)停用方式：线路上发生任何形式的故障时，均断开三相不 进行重合。(2)单相重合闸方式：线路上发生单相故障时，实现单相自动 重合闸，当重合到永久性单相故障时，断开三相并不再进行重合。 线路上发生相间故障时，断开三相不进行自动重合。(3)三相重合闸方式：

7、线路上发生任何形式的故障时，均实现 三相自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开三相并不再进行 重合。(4)综合重合闸方式：线路上发生单相故障时，实现单相自动 重合闸，当重合到永久性单相故障时，如不允许长期非全相运行, 则应断开三相并不再进行自动重合。线路上发生相间故障时，实 行三相自动重合闸，当重合到永久性相间故障时，断开三相并不 再进行自动重合。三相重合闸，是指不论在输、配电线上发生单相短路还是相间短 路时，继电保护装置均将线路三相断路器同时跳开，然后启动自 动重合闸再同时重新合三相断路器的方式。一般的在线路两侧分 别为电源与用电户，相互联系较强的线路采用三相重合闸。二次重合闸一般应用于高压

8、长距离供电线路。由于长距离线路有 时造成短路的原因往往在一次重合闸后能够自动消除(如细金属 线短路等，一次重合闸后，短路电流可以烧毁金属线路，消除故 障原因，二次重合闸就可以成功。二次重合闸要增加加速装置，不能像一次重合闸后有故障延时跳 闸，而是有故障立即跳闸，以保护线路和的设施不受损坏。有二 次重合闸装置的第一次重合闸与只能一次重合闸的原理基本是 一样的，仅仅增加了二次重合闸和后加速跳闸而已。四、保护接入回路: 各种保护均应经过重合闸装置后才能使断路器跳闸，按保护性能 的不同分别将保护出口端子与重合闸装置上的N、M、P、Q或R 相连。(I)N端子：非全相运行不误动保护的接入端子，接在此端子

9、上的保护在单相重合闸出现的非全相运行期间不退出运行，对健 全相的故障仍有保护作用。接在N端子上的保护有：高频相差保 护、零序方向电流不灵敏I段、距离I段、距离II段。(2) M端子：本线路非全相运行会误动、相邻线路非全相运行 不误动保护的接入端子。接在此端子上的保护在本线路单相跳闸 后被解除，当线路恢复全相运行时被重新投入。接在M端子上的 保护有：零序方向电流灵敏I段、零序或负序构成的方向高频保 护。(3) P端子：相邻线路非全相运行时会误动保护的接入端子， 接在此端子上的保护在相邻线路非全相运行被解除，但本线路发生单相接地故障时能够发挥作用。接在P端子上的保护有：零 序方向电流II段。(4)

10、 Q端子：任何故障三相跳闸后进行三相重合闸保护的接入 端子，接在此端子上的保护动作时，直接起动三相跳闸回路，然 后进行三相重合闸O接在Q端子上的保护有：零序方向电流III段、 使用母线重合闸的母线保护。(5) R端子：三相跳闸后不进行重合闸保护的接入端子(设在 操作箱内)。五、电容式的自动重合闸为什么只能重合一次？电容式重合闸是利用电容器的瞬时放电和长时充电来实现一 次重合的。如果开关是由于永久性短路而保护动作所跳开的,则 在自动重合闸一次重合后开关作第二次跳闸,此时跳闸位置继电 器重新启动,但由于重合闸整组复归前使时间继电器触点长期闭 合，电容器则被中间继电器的线圈所分接不能继续充电，中间继

11、电器不可能再启动,整组复归后电容器还需2025s的充电时间, 这样保证重合闸只能发出一次合闸脉冲。六、重合闸起动回路：重合闸起动原理如下：重合闸起动指的是重合闸时间元件开始计时。由原理图可知：保 护动作时，由分相跳闸继电器触点（ITJ-3TJ）起动重合闸继电 器ZQJ并进行自保持，ZQJ励磁后通过其触点起动重合闸时间继 电器4SJ,实现保护动作起动重合闸；断路器跳闸时（包括误跳）， 跳闸位置继电器触点闭合（TWJA、TWJB TWJO也起动4SJ,实 现断路器与控制开关KK位置不对应起动重合闸。不对应起动方 式是所有重合闸的基本起动方式，保护起动方式是综合重合闸功 能的需要，以及对不对应起动方

12、式的补充。七、重合闸回路：由原理图可知：利用充好电的电容器对重合闸继电器电压线圈放 电来获得重合闸脉冲的方法，具有可靠防止多次重合，停用重合 闸可靠等优点。当重合闸时间继电器4SJ起动时，其触点断开电 容C的充电回路，避免多次重合的可能性。如果是多相故障，则 三相跳闸固定继电器励磁使GJ闭合，于是，4SJ1滑动触点接通 时，电容C对重合闸合闸继电器ZHJ放电，进行三相重合；如果 是单相故障，则电容C通过4SJ2滑动触点对重合闸合闸继电器 ZHJ放电，进行单相重合；ZHJ常开触点引入的目的是使ZHJ可 靠动作。显然，LP处于位置1时，不论故障形式如何，均以4SJ1 时限进行重合；LP处于位置2时

13、，以4SJ1时限进行三相重合， 以4SJ2时限进行单相重合；LP处于位置3时，不论故障形式如 何均以4SJ2时限进行重合。对4SJ1与4SJ2时限的不同整定， 可以实现重合闸装置的快重和慢重，我站对4SJ1与4SJ2时限的 整定均为1秒，故重合闸时限切换连片投、切与否对重合闸无影 响。八、重合闸闭锁回路(放电回路)：注:QK2接通时重合闸停用，这是按预先规定进行的重合闸闭锁； QK3接通时为单相重合闸方式下出现三相跳闸时的重合闸闭锁； STJ3为手合于故障线路时由跳闸继电器将重合闸闭锁；SHJ为手 合断路器时重合闸闭锁；断路器位置闭锁。我厂重合闸放电回路 原理图如下：九、重合闸重合于永久性故障

14、上对电力系统的不利影响 当重合闸重合于永久性故障时，主要有以下两个方面的不利影响: (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，因为在很短时间内，断 路器要连续两次切断电弧。热与电本账号主要分享发电厂的相关知识、运行操作经验及事故 案例分析，相互交流，在提高的过程中解决现场问题。设置有目 录以查询学习，欢迎交流互动。46篇原创内容公众号十、选用重合闸方式的一般原则重合闸方式必须根据具体的 系统结构及运行条件，经过分析后选定。凡是选用简单的三相重合闸方式能满足具体系实际需要的， 线路都应当选用三相重合闸方式。持别对于那些处于集中供电地 区的密集环网中，线路跳闸后不

15、进行重合闸也能稳定运行的线路, 更宜采用整定时间适当的三相重合闸。对于这样的环网线路，快 速切除故障是第一位重要的问题。(3)当发生单相接地故障时，如果使用三相重合闸不能保证系统 稳定，或者地区系统会出现大面积停电，或者影响重要负荷停电 的线路上，应当选用单相或综合重合闸方式。卜一、重合闸跳闸回路 注：5YJOl与4ZQJ两个串联的常闭接点组成相间与接地故障的 判别回路，其中，5YJ01是零序电压元件常闭触点。串入4ZQJ 触点，在重合闸起动时就解除了该回路工作。注：针对原理图掌握单相故障跳闸回路、两相故障循环跳闸回路 及沟通外部三相跳闸回路、短路故障直接外部三跳回路及重合闸 “停用”方式下如何进行三跳基本原理问题。十二、分相动作固定回路：由于重合闸逻辑回路的需要，需要将分相跳闸的动作状态记忆下 来（即固定），该记忆回路即称为分相动作固定回路。3GJ为分相跳闸固定继电器，当分相跳闸继电器TJA、TJB. TJC 动作时，其相应的固定继电器动作，且通过自身的触点自保持， 实现分相动作固定，由于自保持回路由重合闸启动继电器4ZQJ8 触点控制，所以分相动作固定继电器动作后，一直到重合闸起动 回路返回时才能返回。