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關(guān)于自動重合閘問題的討論

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)的電弧就會自動熄滅，是絕緣得以恢復(fù)。此時(shí)自動重合閘裝置動作，自動將斷路器合上，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行

自動重合閘斷路器系統(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)的電弧就會自動熄滅，是絕緣得以恢復(fù)。此時(shí)自動重合閘裝置動作，自動將斷路器合上，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

一、自動重合閘在電力系統(tǒng)中的作用

自動重合閘裝置是將因故障跳開后的斷路器按需要自動投入的一種自動裝置。

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——熄弧——故障消除——合斷路器——恢復(fù)供電。

手動效果不顯著，自動重合效果明顯。

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、對自動重合閘的基本要求：

動作迅速。，一般0.5”~1.5”。

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

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

動作后應(yīng)能自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動作。

手動跳閘時(shí)不應(yīng)重合。

手動合閘于故障線路不重合。

三、三相自動重合閘：

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)動作跳開三相——重合閘起動——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。

通常三相一次自動重合閘裝置由起動元件、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

起動元件：當(dāng)DL跳閘之后，使延時(shí)元件起動。

起動方式：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。

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：

快速自動重合方式：

當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)快速動作而后進(jìn)行自動重合。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——1DL跳閘，小電源側(cè)保護(hù)動——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)起動方式

保護(hù)起動

五、自動重合閘與繼電保護(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，跳1DL——ZCH重合，若成功，恢復(fù)正常供電；若不成功，按選擇性動作。

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動作次數(shù)多，若DL拒動，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作跳閘，若是永久性故障，重合后則加速保護(hù)動作，切除故障。

例：

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

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。

單相自動重合閘：d——保護(hù)動，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，所以單相重合閘動作時(shí)間一般應(yīng)比三相重合閘的動作時(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，甚至不能正確動作。對會誤動的保護(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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