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第二章自动重合闸第1页，本讲稿共64页第一节第一节 输电线路自动重合闸装置的作用及要求输电线路自动重合闸装置的作用及要求一、一、输电线路装设自动重合闸的输电线路装设自动重合闸的意义意义v在电力系统中，输电线路，尤其是架空线路，最容易发生故障，在电力系统中，输电线路，尤其是架空线路，最容易发生故障，因此，必须设法提高输电线路供电的可靠性。而自动重合闸装置因此，必须设法提高输电线路供电的可靠性。而自动重合闸装置正是提高输电线路供电可靠性的有力工具。正是提高输电线路供电可靠性的有力工具。v输电线路的故障按其性质可分为瞬时性故障和永久性故障两种。输电线路的故障按其性质可分为瞬时性故障和永久性故障两种。统计资料表明，统计资料表明，输电线的故障大多数是瞬时性的输电线的故障大多数是瞬时性的，约占总故障次数，约占总故障次数的的9090。因此，在线路发生故障被断开以后，再进行一次合闸就有可能。因此，在线路发生故障被断开以后，再进行一次合闸就有可能大大地大大地提高供电的可靠性提高供电的可靠性。v而自动重合闸装置就是而自动重合闸装置就是将非正常操作而跳开的断路器重新自动投入将非正常操作而跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置，简称的一种自动装置，简称ARCARC。第2页，本讲稿共64页二、自动重合闸装置的二、自动重合闸装置的作用作用（1 1）提高供电的可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失，）提高供电的可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失，对单侧电源的单回线的作用尤为显著。对单侧电源的单回线的作用尤为显著。（2 2）对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定）对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定性，因而，自动重合闸技术被列为提高电力系统暂态稳定的重性，因而，自动重合闸技术被列为提高电力系统暂态稳定的重要措施之一。要措施之一。（3 3）可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起）可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的断路器误跳闸。的断路器误跳闸。（4 4）自动重合闸与继电保护相配合，在很多情况下可以）自动重合闸与继电保护相配合，在很多情况下可以加速切除故障。加速切除故障。第3页，本讲稿共64页 三、自动重合闸的三、自动重合闸的不利因素：不利因素：（1 1）当重合于永久性故障时，使系统再次受）当重合于永久性故障时，使系统再次受到短路电流的冲击，可能引起系统振荡。到短路电流的冲击，可能引起系统振荡。（2 2）断路器在很短时间内要连续两次切断短）断路器在很短时间内要连续两次切断短路电流，使断路器的工作条件恶化，增加断路电流，使断路器的工作条件恶化，增加断路器的检修机会，降低断路器的断流容量。路器的检修机会，降低断路器的断流容量。第4页，本讲稿共64页四、自动重合闸装置的四、自动重合闸装置的分类分类v按其按其功能功能可分为三相可分为三相ARCARC、单相、单相ARCARC以及综合以及综合ARCARC；v按按其按按其动作次数动作次数来分，有一次动作的来分，有一次动作的ARCARC和二次动作的和二次动作的ARCARC；v按其按其运行于不同结构的输电线路运行于不同结构的输电线路来分，有单侧电源线路来分，有单侧电源线路ARCARC和双和双侧电源线路侧电源线路ARCARC；v按其按其与继电保护配合方式与继电保护配合方式来分，有重合闸前加速保护动作和重合来分，有重合闸前加速保护动作和重合闸后加速保护动作的闸后加速保护动作的ARCARC。v在本节中，将重点介绍电气式三相一次自动重合闸装置。在本节中，将重点介绍电气式三相一次自动重合闸装置。第5页，本讲稿共64页五、对自动重合闸装置的基本要求五、对自动重合闸装置的基本要求 （1 1）自动重合闸装置应优先采用自动重合闸装置应优先采用控制开关位置与断路器位置不对控制开关位置与断路器位置不对应启动方式应启动方式启动。启动。即当控制开关在合闸位置而断路器实际上处于断即当控制开关在合闸位置而断路器实际上处于断开位置的情况下启动重合闸。这样，可以保证无论什么原因使断路器开位置的情况下启动重合闸。这样，可以保证无论什么原因使断路器跳闸以后，都可以进行自动重合闸。除此之外，也可以由继电保护来跳闸以后，都可以进行自动重合闸。除此之外，也可以由继电保护来启动重合闸。启动重合闸。对综合重合闸，宜实现同时由保护启动重合闸。对综合重合闸，宜实现同时由保护启动重合闸。第6页，本讲稿共64页 （2 2）自动重合闸装置）自动重合闸装置动作应迅速。动作应迅速。为了缩短对用户的停电时间，要求为了缩短对用户的停电时间，要求ARCARC动作时间越短越动作时间越短越好；但好；但ARCARC动作时间还必须考虑保护装置的复归、故障动作时间还必须考虑保护装置的复归、故障点去游离后绝缘强度的恢复、断路器操作机构的复归及点去游离后绝缘强度的恢复、断路器操作机构的复归及其准备好再次合闸的时间。其准备好再次合闸的时间。第7页，本讲稿共64页（3 3）手动跳闸手动跳闸时不应重合。时不应重合。当运行人员手动操作控制开关或通过遥控装置将断路器断当运行人员手动操作控制开关或通过遥控装置将断路器断开时，是属于正常运行操作，自动重合闸装置不应动作。开时，是属于正常运行操作，自动重合闸装置不应动作。（4 4）手动合闸于故障线路手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。不应重合。线路检修后进行试送电，若不成功，则说明线路故障可能是线路检修后进行试送电，若不成功，则说明线路故障可能是由于检修质量不合格或忘拆除接地线等原因造成的永久性由于检修质量不合格或忘拆除接地线等原因造成的永久性故障，即使重合也不会成功。故障，即使重合也不会成功。第8页，本讲稿共64页 （5 5）自动重合闸装置自动重合闸装置动作次数动作次数应符合预先的规定。应符合预先的规定。在任何情况下，均不应使断路器重合多次，这是因为当在任何情况下，均不应使断路器重合多次，这是因为当ARCARC多次重合于永久性故障时，会使系统遭受多次冲多次重合于永久性故障时，会使系统遭受多次冲击，损坏断路器，并扩大事故。击，损坏断路器，并扩大事故。（6 6）自动重合闸装置动作后，应能自动重合闸装置动作后，应能自动复归自动复归，准备好下，准备好下一次再动作。一次再动作。这对于雷击机会较多的线路是非常必要的。这对于雷击机会较多的线路是非常必要的。第9页，本讲稿共64页 （7 7）自动重合闸装置应能在重合闸动作后或重合闸动自动重合闸装置应能在重合闸动作后或重合闸动作前，作前，加速继电保护的动作。加速继电保护的动作。自动重合闸装置与继电保护配合，可以加速故障的切除。自自动重合闸装置与继电保护配合，可以加速故障的切除。自动重合闸装置还应具有手动合于故障线路时加速继电保护动重合闸装置还应具有手动合于故障线路时加速继电保护动作的功能。动作的功能。（8 8）自动重合闸装置应能自动重合闸装置应能自动闭锁。自动闭锁。当母线差动保护或按频率自动减负荷装置动作时，以及当母线差动保护或按频率自动减负荷装置动作时，以及当断路器处于不正常状态（如操动机构中使用的气压当断路器处于不正常状态（如操动机构中使用的气压或液压降低），不允许自动重合闸时，应将自动重合或液压降低），不允许自动重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。闸装置闭锁。第10页，本讲稿共64页第二节第二节 输电线路的三相自动重合闸装置输电线路的三相自动重合闸装置 一、单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置一、单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置 单侧电源线路的自动重合闸装置装于线路的单侧电源线路的自动重合闸装置装于线路的供电侧。供电侧。三相一次重合闸方式：三相一次重合闸方式：指无论在输电线路上发生相间短路还是单相接指无论在输电线路上发生相间短路还是单相接地短路，继电保护装置动作将三相断路器一起断开，然后重合闸装地短路，继电保护装置动作将三相断路器一起断开，然后重合闸装置动作，将三相断路器一起合上的重合闸方式。置动作，将三相断路器一起合上的重合闸方式。特点：特点：当故障为瞬时性故障时，重合成功；当故障为永久性故当故障为瞬时性故障时，重合成功；当故障为永久性故障时，则继电保护动作再次将三相断路器一起断开，不再重障时，则继电保护动作再次将三相断路器一起断开，不再重合。合。第11页，本讲稿共64页 （一）三相一次自动重合闸装置的（一）三相一次自动重合闸装置的构成构成 三三相相一一次次自自动动重重合合闸闸装装置置由由重重合合闸闸启启动动回回路路、重重合合闸闸时时间间元元件件、一次合闸脉冲元件一次合闸脉冲元件及及执行元件执行元件四部分组成。四部分组成。重重合合闸闸启启动动回回路路是是用用以以启启动动重重合合闸闸时时间间元元件件的的回回路路，一一般般按按控控制制开开关与断路器位置不对应原理启动；关与断路器位置不对应原理启动；重重合合闸闸时时间间元元件件是是用用来来保保证证断断路路器器断断开开之之后后，故故障障点点有有足足够够的的去去游游离时间和断路器操作机构复归所需要的时间，以使重合闸成功；离时间和断路器操作机构复归所需要的时间，以使重合闸成功；一一次次合合闸闸脉脉冲冲元元件件用用以以保保证证重重合合闸闸装装置置只只重重合合一一次次，通通常常利利用用电电容放电来获得重合闸脉冲；容放电来获得重合闸脉冲；执执行行元元件件用用来来将将重重合合闸闸动动作作信信号号送送至至重重合合闸闸回回路路和和信信号号回回路路，使使断路器重合及发出重合闸动作信号。断路器重合及发出重合闸动作信号。第12页，本讲稿共64页（二）单侧电源线路三相一次自动重合闸（二）单侧电源线路三相一次自动重合闸装置装置 1.1.装置接线展开图：装置接线展开图：虚线框内为虚线框内为重合闸继电器内部重合闸继电器内部接线：接线：由由KT、KM、C、R4、R6、HL组成。组成。KCT是断路器跳闸位置继电器是断路器跳闸位置继电器，当断路，当断路器处于断开位置时，器处于断开位置时，KCT通过断路通过断路器辅助动断触点器辅助动断触点QF1动作；由于动作；由于KCT线圈电阻的限流作用，流过合线圈电阻的限流作用，流过合闸接触器闸接触器KMC中的电流很小，此时中的电流很小，此时KMC不会动作，使断路器不合闸。不会动作，使断路器不合闸。KCF是防跳继电器是防跳继电器，用于防止因，用于防止因KM的触点粘住时引起断路器多次重合的触点粘住时引起断路器多次重合于永久性故障线路。于永久性故障线路。KAT是后加速保护动作的中间继电器是后加速保护动作的中间继电器，它具有瞬时动作延时返回的触点。它具有瞬时动作延时返回的触点。KS是表示重合闸动作的信号继电器。是表示重合闸动作的信号继电器。SA是手动操作的控制开关。是手动操作的控制开关。ST用来投入或退出重合闸装置。用来投入或退出重合闸装置。第13页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（1）输电线路正常运行时）输电线路正常运行时控制开关控制开关SA和断路器都处在对应和断路器都处在对应的合闸状态，断路器的辅助动断的合闸状态，断路器的辅助动断触点触点QF1断开，动合触点断开，动合触点QF2闭闭合，合，KCT线圈失电，其常开触点线圈失电，其常开触点KCT1打开。打开。SA的触点的触点13-16接通，接通，红灯红灯HR亮平光；亮平光；SA的触点的触点21-23接通，接通，ST置置“投入投入”位置，其触位置，其触点点-接通。电容接通。电容C经电阻经电阻R4充电，充满电需要充电，充满电需要1525s,电容电容两端电压等于直流电源电压，自两端电压等于直流电源电压，自动重合闸装置处于准备动作状态。动重合闸装置处于准备动作状态。用来监视继电器用来监视继电器KM触点及电压触点及电压线圈是否完好的信号灯线圈是否完好的信号灯HL亮。亮。第14页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（2）当线路发生瞬时性故障或断路器误）当线路发生瞬时性故障或断路器误跳闸时跳闸时因控制开关因控制开关SA和断路器位置不对应而启和断路器位置不对应而启动重合闸装置。断路器跳闸后，其辅助动重合闸装置。断路器跳闸后，其辅助触点触点QF2打开，打开，QF1闭合，跳闸位置继闭合，跳闸位置继电器电器KCT动作，动作，KCT闭合，闭合，HG绿灯闪光；绿灯闪光；KCT1触点闭合，启动重合闸时间继电器触点闭合，启动重合闸时间继电器KT，其瞬动触点，其瞬动触点KT2断开，接进电阻断开，接进电阻R5，以保证线圈的热稳定；经整定的延时后，延时触，以保证线圈的热稳定；经整定的延时后，延时触点点KT1闭合，接通电容闭合，接通电容C对中间继电器对中间继电器KM电压线电压线圈放电回路，从而使圈放电回路，从而使KM动作，其动合触点均动作，其动合触点均闭合，接通断路器的合闸接触器回路，合闸接闭合，接通断路器的合闸接触器回路，合闸接触器触器KMC动作，使断路器重新合上。同时动作，使断路器重新合上。同时KS发出重合闸动作信号。发出重合闸动作信号。KM电流线圈电流线圈在这里起在这里起自保持作用自保持作用，使断路器可靠合闸。使断路器可靠合闸。连接片连接片XB1用以投切用以投切ARC或试验或试验第15页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（3）线路上发生永久性故障时）线路上发生永久性故障时自动重合闸装置的动作过程与瞬自动重合闸装置的动作过程与瞬时性故障相同，但在断路器重合时性故障相同，但在断路器重合以后，因故障并未消除，继电保以后，因故障并未消除，继电保护再次动作使断路器第二次跳闸，护再次动作使断路器第二次跳闸，重合闸装置再次启动，重合闸装置再次启动，KT励磁，励磁，KT1经延时闭合后，由于电容经延时闭合后，由于电容C充充电的时间短（小于电的时间短（小于1525s），来），来不及充电到不及充电到KM的动作电压，故不的动作电压，故不能使能使KM动作，因此断路器不会自动作，因此断路器不会自次重合。次重合。这时电容这时电容C也不能继续充电，因为也不能继续充电，因为C与与KM电压线圈并联，电压线圈并联，KM电压电压线圈两端的电压由电阻线圈两端的电压由电阻R4和和KM电电压线圈串联电路的分压比决定，压线圈串联电路的分压比决定，由于电阻由于电阻R4的阻值远远大于的阻值远远大于KM电电压线圈的阻值，所以电容压线圈的阻值，所以电容C上的电上的电压很低，小于压很低，小于KM的动作电压，保的动作电压，保证了自动重合闸只动作一次。证了自动重合闸只动作一次。第16页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（4）利用控制开关手动跳闸时）利用控制开关手动跳闸时在操作控制开关在操作控制开关SA手动跳闸时，手动跳闸时，控制开关和断路器均处在对应的控制开关和断路器均处在对应的断开位置，自动重合闸不会动作。断开位置，自动重合闸不会动作。其触点其触点21-23在跳闸和跳闸后都是在跳闸和跳闸后都是断开的，可靠地切断了重合闸回断开的，可靠地切断了重合闸回路的正电源，重合闸不可能动作。路的正电源，重合闸不可能动作。与此同时触点与此同时触点2-4在跳闸后是闭合在跳闸后是闭合的，接通了电容的，接通了电容C对对R6的放电回的放电回路，因路，因R6只有几百欧，故放电很只有几百欧，故放电很快，使电容快，使电容C两端的电压接近于零，两端的电压接近于零，所以重合闸装置不会使断路器合所以重合闸装置不会使断路器合闸。闸。第17页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（5）利用控制开关手动操作合闸）利用控制开关手动操作合闸于故障线路时于故障线路时在操作控制开关在操作控制开关SA手动合闸时，手动合闸时，触点触点21-23接通，接通，2-4断开，电容断开，电容C开始充电，开始充电，但同时触点但同时触点25-28接通，接通，使加速继电器使加速继电器KAT动作。动作。如果线如果线路故障仍存在，则当手动合上断路故障仍存在，则当手动合上断路器后，保护装置立即动作，经路器后，保护装置立即动作，经加速继电器加速继电器KAT的动合触点使断的动合触点使断路器加速跳闸。此时电容路器加速跳闸。此时电容C由于充由于充电时间很短，电容电时间很短，电容C充不到足够的充不到足够的电压，不足以启动电压，不足以启动KM，从而保证，从而保证了手动合闸到故障线路时，重合了手动合闸到故障线路时，重合闸装置不动作。闸装置不动作。第18页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（6）重合闸闭锁回路）重合闸闭锁回路当闭锁重合闸的装置动作时，如当闭锁重合闸的装置动作时，如自动按频率减负荷装置、母线差自动按频率减负荷装置、母线差动保护动保护动作使断路器跳闸时，不动作使断路器跳闸时，不应该接通重合闸。应将自动重合应该接通重合闸。应将自动重合闸装置闭锁。为此，可将自动按闸装置闭锁。为此，可将自动按频率减负荷装置的出口辅助触点、频率减负荷装置的出口辅助触点、母线保护的动作触点与母线保护的动作触点与SA的的2-4触触点并联，当自动按频率减负荷装点并联，当自动按频率减负荷装置或母线保护动作时，相应的辅置或母线保护动作时，相应的辅助触点闭合，电容助触点闭合，电容C通过这闭合了通过这闭合了的触点对的触点对R6迅速放电，从而保证迅速放电，从而保证了重合闸装置不动作。了重合闸装置不动作。第19页，本讲稿共64页 2.2.工作原理：工作原理：（7）防防止止断断路路器器多多次次重重合合于于永永久久性故障的措施（防跳继电器）性故障的措施（防跳继电器）如如果果线线路路上上发发生生了了永永久久性性故故障障，并并且且断断路路器器在在第第一一次次重重合合时时出出现现了了KM3、KM2、KM1触触点点粘粘住住而而不不能能返返回回，断断路路器器在在第第二二次次跳跳闸闸时时，KCF的的电电流流线线圈圈通通电电，KCF动动作作，其其触触点点KCF1闭闭合合，于于是是KCF的的电电压压线线圈圈经经粘粘牢牢的的触触点点KM3、KM2、KM1、KM的的电电流流线线圈圈、KS的的线线圈圈、触触点点KCF1得得到到自自保保持持电电压压，因因此此常常闭闭触触点点KCF2一一直直断断开开，切切断断了了KMC的的合合闸闸回回路路，使使断断路路器器不不能能再再次次重重合合。同同时时KM动动合合触触点点粘粘住住后后，KM的的动动断断触触点点KM4断断开开，信信号号灯灯HL熄熄灭灭，给给出出重重合合闸闸故故障障信信号号，以以便便运运行行人员及时处理。人员及时处理。第20页，本讲稿共64页3.接线特点接线特点 （1 1）采用控制开关）采用控制开关SASA与断路器与断路器位置不对应的启动方式位置不对应的启动方式。断路器因任。断路器因任何意外原因跳闸时，都能进行自动重合，特别是能纠正断路器的误碰何意外原因跳闸时，都能进行自动重合，特别是能纠正断路器的误碰和误跳闸，和误跳闸，可靠性高可靠性高；（2 2）利用）利用电容电容C C放电来获得重合闸脉冲放电来获得重合闸脉冲。利用这种原理构成的重合闸。利用这种原理构成的重合闸具有工作可靠、控制容易、接线简单的特点，因而应用很普遍；具有工作可靠、控制容易、接线简单的特点，因而应用很普遍；（3 3）断路器合闸可靠断路器合闸可靠。因在断路器合闸回路中设有。因在断路器合闸回路中设有KMKM电流自保电流自保持线圈。持线圈。（4 4）装置中）装置中设有加速继电器设有加速继电器KATKAT，保证了手动合闸于故障线路，保证了手动合闸于故障线路或重合于故障线路时，快速切除故障。或重合于故障线路时，快速切除故障。第21页，本讲稿共64页4.参数整定参数整定（1 1）重合闸动作时限值的整定）重合闸动作时限值的整定 重合闸动作时限即图重合闸动作时限即图2-22-2中中时间继电器时间继电器KTKT的延时时间的延时时间。整定时应考。整定时应考虑到以下两方面：虑到以下两方面：a a）大于故障点的去游离时间。对于单电源环状网络线路和平行）大于故障点的去游离时间。对于单电源环状网络线路和平行线路，重合闸动作时限还应考虑两侧保护不同时切除故障使故线路，重合闸动作时限还应考虑两侧保护不同时切除故障使故障点断电时刻延迟的情况。障点断电时刻延迟的情况。b b）重合闸动作时，继电保护装置一定要返回，同时断路器的操动机构恢）重合闸动作时，继电保护装置一定要返回，同时断路器的操动机构恢复原状，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。后才能向断路器发出合闸脉冲。运行经验表明，运行经验表明，单电源线路的三相重合闸动作时间取单电源线路的三相重合闸动作时间取0.80.81s1s较为较为合适。合适。第22页，本讲稿共64页（2 2）重合闸复归时间的整定）重合闸复归时间的整定 重合闸复归时间就是图重合闸复归时间就是图2-212-21中中电容电容C C上电压从零充电到能使中间继上电压从零充电到能使中间继电器电器KMKM动作电压所需的时间动作电压所需的时间。复归时间的整定需考虑以下两个方面。复归时间的整定需考虑以下两个方面的因素：的因素：a a）保证当重合到永久性故障，由最长时限的保护切除故障时，）保证当重合到永久性故障，由最长时限的保护切除故障时，断路器不会再重合。断路器不会再重合。b b）保证断路器切断能力的恢复，即当重合闸动作成功后，复）保证断路器切断能力的恢复，即当重合闸动作成功后，复归时间应不小于断路器恢复到再次动作所需时间。归时间应不小于断路器恢复到再次动作所需时间。综合这两方面的要求，综合这两方面的要求，重合闸复归时间一般取重合闸复归时间一般取151525s25s。第23页，本讲稿共64页二、双侧电源线路三相自动重合闸二、双侧电源线路三相自动重合闸双电源线路采用自动重合闸装置时，除了满足前述基本要双电源线路采用自动重合闸装置时，除了满足前述基本要求外，还必须考虑以下求外，还必须考虑以下两个特殊问题：两个特殊问题：（1 1）时间的配合问题。）时间的配合问题。因为当线路发生故障时，线路因为当线路发生故障时，线路两侧的继电保护可能以不同的时限跳开两侧的断路器。两侧的继电保护可能以不同的时限跳开两侧的断路器。（2 2）同期问题。）同期问题。因为当线路发生故障，两侧断路器跳间因为当线路发生故障，两侧断路器跳间后，线路两侧电源之间电动势相位差将增大，有可能失去后，线路两侧电源之间电动势相位差将增大，有可能失去同步。同步。第24页，本讲稿共64页双电源电路上自动重合闸的类型双电源电路上自动重合闸的类型 分为两大类：分为两大类：（1 1）检定同期的重合闸）检定同期的重合闸 ，如检定无压和检定，如检定无压和检定同期的三相一次重合闸。同期的三相一次重合闸。（2 2）不检定同期的重合闸）不检定同期的重合闸，如三相快速自动重，如三相快速自动重合闸、非同期重合闸。合闸、非同期重合闸。第25页，本讲稿共64页（一）（一）三相快速自动重合闸三相快速自动重合闸 三相快速自动重合闸：三相快速自动重合闸：是指当线路上发生故障时，继电保是指当线路上发生故障时，继电保护能瞬时断开线路两侧断路器，并随即进行自动重合闸。护能瞬时断开线路两侧断路器，并随即进行自动重合闸。特点：特点：快速、不失步。快速、不失步。采用三相快速自动重合闸应具备下列采用三相快速自动重合闸应具备下列条件：条件：（1 1）线路两侧都装设有）线路两侧都装设有能瞬时切除故障的继电保护装置能瞬时切除故障的继电保护装置，如高频保护等。如高频保护等。（2 2）线路两侧都装有）线路两侧都装有快速动作的断路器快速动作的断路器，如空气断路，如空气断路器等。器等。要求：要求：必须校验重合瞬间产生的必须校验重合瞬间产生的冲击电流冲击电流。第26页，本讲稿共64页（二）（二）三相非同期自动重合闸三相非同期自动重合闸 三相非同期自动重合闸：三相非同期自动重合闸：是当线路两侧断路器因故障被是当线路两侧断路器因故障被断开以后，不管两侧电源是否同步就进行重合。显然，断开以后，不管两侧电源是否同步就进行重合。显然，采用这种方式重合时电气设备可能要承受较大的冲击采用这种方式重合时电气设备可能要承受较大的冲击电流，系统可能发生振荡电流，系统可能发生振荡。采用三相非同期自动重合闸应具备下列采用三相非同期自动重合闸应具备下列条件：条件：（1 1）冲击电流不超过规定的允许值。）冲击电流不超过规定的允许值。（2 2）产生振荡过程中，对重要负荷的影响应较小。）产生振荡过程中，对重要负荷的影响应较小。（3 3）重合后，电力系统可以迅速恢复同步。）重合后，电力系统可以迅速恢复同步。不利影响：不利影响：可能引起继电保护误动作。可能引起继电保护误动作。第27页，本讲稿共64页非同期自动重合闸的两种方式非同期自动重合闸的两种方式 （一）按顺序投入线路两侧断路器的方式：（一）按顺序投入线路两侧断路器的方式：预先规定两侧断路器预先规定两侧断路器的合闸顺序，先重合侧采用单电源线路重合闸方式，后重合侧采用检定的合闸顺序，先重合侧采用单电源线路重合闸方式，后重合侧采用检定线路有电压的自动重合闸方式，线路有电压的自动重合闸方式，即在单电源线路重合闸的启动回路中串即在单电源线路重合闸的启动回路中串联检定线路有电压的电压继电器的动合触点。联检定线路有电压的电压继电器的动合触点。当线路故障时，继电保当线路故障时，继电保护动作跳开两侧断路器后，先重合侧重合该侧断路器，若是瞬时护动作跳开两侧断路器后，先重合侧重合该侧断路器，若是瞬时性故障，则重合成功，于是线路上有电压，后重合侧检定到线路性故障，则重合成功，于是线路上有电压，后重合侧检定到线路有电压而重合，线路恢复正常运行。如果是永久性故障，先重合有电压而重合，线路恢复正常运行。如果是永久性故障，先重合侧重合后，该侧保护加速动作切除故障后，不再重合，而后合侧侧重合后，该侧保护加速动作切除故障后，不再重合，而后合侧由于线路无压不能进行重合。由于线路无压不能进行重合。优点：优点：永久性故障情况下、后重合侧不会重合，避免了再一次给系统永久性故障情况下、后重合侧不会重合，避免了再一次给系统带来冲击。带来冲击。缺点：缺点：整个重合闸时间较长，线路恢复供电的时间也较长；在线路侧整个重合闸时间较长，线路恢复供电的时间也较长；在线路侧必须装设电压互感器或电压抽取装置，增加了设备投资。必须装设电压互感器或电压抽取装置，增加了设备投资。第28页，本讲稿共64页非同期自动重合闸的两种方式非同期自动重合闸的两种方式 （二）不按顺序投入线路两侧断路器的方式：（二）不按顺序投入线路两侧断路器的方式：在线路在线路两侧均采用单电源线路重合闸方式。两侧均采用单电源线路重合闸方式。优点：优点：接线简单，不需装设线路电压互感器或电压抽取接线简单，不需装设线路电压互感器或电压抽取装置，系统恢复并列运行快，从而提高了供电可靠性。装置，系统恢复并列运行快，从而提高了供电可靠性。缺点：缺点：永久性故障时，线路两侧断路器均要重合一次，会给永久性故障时，线路两侧断路器均要重合一次，会给系统带来两次冲击。系统带来两次冲击。注：注：在我国在我国110kV以上的线路，非同期重合闸一般采用以上的线路，非同期重合闸一般采用不按不按顺序投入线路两侧断路器顺序投入线路两侧断路器的方式。的方式。第29页，本讲稿共64页（三）（三）检定无压和检定同期的三相自动重合闸检定无压和检定同期的三相自动重合闸 定义：定义：当线路两侧断路器跳闸后，其中一侧先检定线路无电当线路两侧断路器跳闸后，其中一侧先检定线路无电压而重合，称为无压侧；另一侧在无压侧重合成功后，检定压而重合，称为无压侧；另一侧在无压侧重合成功后，检定线路两侧电源满足同期条件时，才允许进行重合，称为同步线路两侧电源满足同期条件时，才允许进行重合，称为同步侧。侧。特点：特点：这种重合闸方式这种重合闸方式不会产生危及电气设备安全的冲击不会产生危及电气设备安全的冲击电流，电流，也不会引起系统振荡，所以在没有条件或不允也不会引起系统振荡，所以在没有条件或不允许采用三相快速重合闸、非同期重合闸的双电源联络许采用三相快速重合闸、非同期重合闸的双电源联络线上，可以采用这种重合闸方式；采用这种重合闸方线上，可以采用这种重合闸方式；采用这种重合闸方式时，式时，两侧线路均需装设电压互感器或电压抽取装置。两侧线路均需装设电压互感器或电压抽取装置。第30页，本讲稿共64页工作原理工作原理 原理接线图：原理接线图：在单侧电源线路的三相一次自动重合闸的基础上增加附加条件来实现的：除了在单侧电源线路的三相一次自动重合闸的基础上增加附加条件来实现的：除了在线路两侧均装设单侧电源在线路两侧均装设单侧电源ARC外，两侧还装设有检定线路无压的低电压继电外，两侧还装设有检定线路无压的低电压继电器器KV和检定同步的继电器和检定同步的继电器KY，并把，并把KV和和KY的触点串入重合闸时间元件启动的触点串入重合闸时间元件启动的回路中。的回路中。正常运行时正常运行时，两侧同步检定继电器，两侧同步检定继电器KY通过连接片均投入，而检定无通过连接片均投入，而检定无压的继电器压的继电器KV仅一侧投入，另一侧仅一侧投入，另一侧KV通过无压连接片断开。图通过无压连接片断开。图2-4中，假设中，假设M侧为无压侧，侧为无压侧，N侧为同步侧。侧为同步侧。第31页，本讲稿共64页工作原理工作原理（1 1）当线路上发生故障时）当线路上发生故障时，两侧断路器被继电保护装置跳开后，线路失去电，两侧断路器被继电保护装置跳开后，线路失去电压，这时检查线路无压的压，这时检查线路无压的M M侧低电压继电器侧低电压继电器KVKV动作，其动断触点闭合，经无压动作，其动断触点闭合，经无压连接片启动连接片启动ARCARC，经预定时间，经预定时间，M M侧断路器重新合闸。如果线路上发生的是侧断路器重新合闸。如果线路上发生的是瞬时瞬时性故障，性故障，则则M M侧检定无压重合成功，侧检定无压重合成功，N N侧线路有电压，这时，侧线路有电压，这时，N N侧同步继电器既侧同步继电器既加入母线电压，也加入线路电压，于是加入母线电压，也加入线路电压，于是N N侧侧KYKY开始检查两电压的电压差、频率开始检查两电压的电压差、频率差和相角差是否在允许范围内，当满足同期条件时，差和相角差是否在允许范围内，当满足同期条件时，KYKY触点闭合时间足够长，触点闭合时间足够长，经同期连接片使经同期连接片使N N侧侧ARCARC动作，重新合上动作，重新合上N N侧断路器，线路便恢复正常供电。侧断路器，线路便恢复正常供电。第32页，本讲稿共64页工作原理工作原理（2）如果线路上发生的是）如果线路上发生的是永久性故障永久性故障，则，则M侧线路加速保护动作再次跳开该侧侧线路加速保护动作再次跳开该侧断路器，而后不再重合。由于断路器，而后不再重合。由于N侧断路器已跳开，这样侧断路器已跳开，这样N侧线路无电压，只有母侧线路无电压，只有母线上有电压，故线上有电压，故N侧同步继电器侧同步继电器KY因只有一侧电压，其动断触点断开，不能启因只有一侧电压，其动断触点断开，不能启动重合闸装置，所以动重合闸装置，所以N侧侧ARC不动作不动作。注：注：无压侧的断路器在重合至永久性故障时，将连续两次切断短路电流，其工无压侧的断路器在重合至永久性故障时，将连续两次切断短路电流，其工作条件比同步侧恶劣，为使两侧断路器工作条件相同，利用无压连接片定期切作条件比同步侧恶劣，为使两侧断路器工作条件相同，利用无压连接片定期切换两侧工作方式。换两侧工作方式。第33页，本讲稿共64页工作原理工作原理（3）由于误碰或继电保护装置误动作使断路器跳闸时）由于误碰或继电保护装置误动作使断路器跳闸时，如果是同步侧断路器，如果是同步侧断路器误跳闸，可通过该侧同步继电器检定同期条件使断路器重合；如果是无压侧断误跳闸，可通过该侧同步继电器检定同期条件使断路器重合；如果是无压侧断路器误跳闸，由于线路上有电压，无压侧不能检定无压而重合，为此，在无压路器误跳闸，由于线路上有电压，无压侧不能检定无压而重合，为此，在无压侧也投入同步继电器，以便在这种情况下也能自动重合闸，恢复同步运行。侧也投入同步继电器，以便在这种情况下也能自动重合闸，恢复同步运行。注：注：无压侧不仅要投入检定无压继电器无压侧不仅要投入检定无压继电器KV，还应投入同步继电器，还应投入同步继电器KY。而同步。而同步侧只投入检定同步继电器，线路两侧的无压检定是不允许同时投入的，否则会侧只投入检定同步继电器，线路两侧的无压检定是不允许同时投入的，否则会造成非同期重合闸。造成非同期重合闸。第34页，本讲稿共64页启动回路的工作情况启动回路的工作情况在无压侧，无压连接片在无压侧，无压连接片XB接通。接通。线路故障时两侧断路器跳闸后，因线路无电线路故障时两侧断路器跳闸后，因线路无电压，低电压继电器压，低电压继电器KV1触点闭合，触点闭合，KV2触点打开，跳闸位置继电器触点打开，跳闸位置继电器KCT动作，动作，其触点其触点KCT1 闭合，检查无压启动回路接通，闭合，检查无压启动回路接通，ARC动作，无压侧断路器重新合动作，无压侧断路器重新合闸。如无压侧断路器误跳闸，则线路侧有电压，触点闸。如无压侧断路器误跳闸，则线路侧有电压，触点KV1打开、打开、KV2闭合，闭合，KCT动作，动作，KCT1 闭合，同步继电器闭合，同步继电器KY检定同期条件后，重合该侧断路器。检定同期条件后，重合该侧断路器。在同步侧，无压连接片在同步侧，无压连接片XB断开断开，切断了检定线路无电压重合的启动回路，只，切断了检定线路无电压重合的启动回路，只有在本侧断路器跳闸，线路侧有电压，即有在本侧断路器跳闸，线路侧有电压，即KCT1触点闭合，触点闭合，KV2触点闭合，且触点闭合，且满足同期条件时，该侧满足同期条件时，该侧ARC才动作将断路器重新合上，恢复同步运行。才动作将断路器重新合上，恢复同步运行。第35页，本讲稿共64页同步继电器的工作原理同步继电器的工作原理（1）同同步步继继电电器器的的作作用用：检检定定同同期期自自动动重重合合闸闸的的同同期期条条件件检检定定就就是是检检定定断断路路器器闭闭合合瞬瞬间间线线路路两两侧侧电电压压之之间间的的幅幅值值差差、相相角角差差和和频频率率差差是是否否都都在在允允许许的的范范围围内内。当当这这三三个个条条件件同同时时得得到到满满足足时时，才才说说明明满满足足同同期期条条件件，此此时时才才允允许许重重合合闸闸将将断断路路器器合合上上。否否则则，当当三三个个条条件件中有一个得不到满足，就不允许重合闸将断路器合上。中有一个得不到满足，就不允许重合闸将断路器合上。（2 2）结结构构（电电磁磁型型）：有有两两个个电电压压线线圈圈，分分别别经经电电压压互感器接入互感器接入同步点同步点断路器两侧电压断路器两侧电压。指两侧都有电源可以进行同步操作的断路器指两侧都有电源可以进行同步操作的断路器第36页，本讲稿共64页同步继电器结构同步继电器结构工作原理工作原理第37页，本讲稿共64页第38页，本讲稿共64页同步继电器的工作原理同步继电器的工作原理（1 1）铁铁心心中中的的总总磁磁通通反反应应了了两两个个电电压压所所产产生生的的磁磁通通之之差差，即即反反应应两两电电压之压之幅值差幅值差。（2 2）同同步步继继电电器器KYKY动动断断触触点点闭闭合合的的时时间间t tKYKY与与频频率率差差成成反反比比，当当tKY tKT时重合闸才动作，从而可以判别时重合闸才动作，从而可以判别频率差频率差的条件是否满足。的条件是否满足。（3 3）在在临临界界条条件件下下，3是是否否小小于于允允许许值值，即即可可判判别别相相角角差差的的大大小小是否满足要求。是否满足要求。第39页，本讲稿共64页三、自动重合闸与继电保护的配合三、自动重合闸与继电保护的配合 输电线路自动重合闸与继电保护合理的配输电线路自动重合闸与继电保护合理的配合，可以合，可以提高供电的可靠性提高供电的可靠性，加速故障的加速故障的切除切除。目前，自动重合闸与继电保护配合。目前，自动重合闸与继电保护配合的方式有的方式有自动重合闸前加速保护和自动重自动重合闸前加速保护和自动重合闸后加速保护合闸后加速保护两种。两种。第40页，本讲稿共64页（一）自动重合闸前加速保护（一）自动重合闸前加速保护 1.定义定义 是指当线路上（包括