继电保护课程设计(11)

5 自动重合闸

5.1自动重合闸的基本概述

5.1.1 概述

在110kV级以上电压的大接地电流系统中，由于架空线路的线间距离较大，相间故障的机会比较少，而单相接地短路的机会比较多。在高压输电线路上，若不允许采用快速非同期三相重合闸，而采用检同期重合闸，又因恢复供电的时间太长，满足不了稳定运行的要求时，就采用单相重合闸方式。

单相重合闸是指只把发生故障的一相断开，然后再进行单相重合，而未发生故障的两相仍然继续运行，这样就可大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。如果线路发生的是瞬时性故障，则单相重合闸成功即恢复三相的正常运行。如果是永久性故障，单相重合不成功，则根据系统的具体情况，如不允许长期非全相运行时，则应再次切除单相并不再进行自动重合。目前一般都是采用重合不成功时跳开三相的方式。当采用单相重合闸时，如线路发生相间短路时，一般都跳开三相断路器，不进行三相重合；如有其它原因断开三相断路器时，也不进行重合。

5.1.2 自动重合闸的配置原则

自动重合闸的配置原则根据电力系统的结构形状、电压等级、系统稳定要求、负荷状况、线路上装设的继电保护装置及断路器性能，以及其它技术经济指标等因素决定。其配置原则：

（1）1kV及以上架空线路及电缆与架空混合线路，在具有断路器的条件下，当用电设

备允许且无备用电源自动投入时，应装设自动重合闸装置；

（2）旁路断路器和兼作旁路的母联断路器或分段断路器，应装设自动重合闸装置； （3）低压侧不带电源的降压变压器，可装设自动重合闸装置； （4）必要时，母线故障也可采用自动重合闸装置。

总结多年来自动重合闸运行的经验可知，线路自动重合闸的配置和选择应根据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。在本此所设计的220kV中性点直接接地电网中，采用综合自动重合闸装置。

5.2 自动重合闸的基本要求

（1）由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。

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（2）手动投入断路器，由于线路上存在故障，随即由保护动作将其断开.因为在这种情况下，故障大多都是属于永久性的。它可能是由于检修质量不合格、隐患未能消除或者是保安地线没有拆除等原因造成的。因此，即使再重合一次也不可能成功。 （3）在某些不允许重合的情况下例如，断路器处于不正常状态(如气压、液压降低等)以及变压器内部故障，差动或瓦斯保护动作使断路器跳闸时，均应使闭锁装置不进行重合闸。

除上述条件外，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，重合闸都应该动作，使断路器重新合闸。在某些情况下(如使用单相重合闸时)，也允许只在保护动作于跳闸后进行重合闸。

基于以上的要求，应优先采用断路器操作把手与断路器位置不对应启动方式，即当断路器操作把手在合闸位置而断路器处在跳闸位置时启动重合闸。这种方式可以保证无论什么原因使断路器跳间后(包括偷跳和误跳)，都能进行一次重合闸。当手动操作断路器跳闸，由于两者的位置是对应的，因此，不会启动重合闸。

当利用保护来启动重合闸时，由于保护动作很快，可能使重合闸来不及启动。因此，必须采取措施(如设置自保持回路或记忆回路等)来保证装置可靠动作。

（4) 自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次重合闸就只应该动作一次。当重合于永久性故障而再次跳间后，就不应该再动作。

装置本身也不允许出现元件损坏或异常时，使断路器多次重合的现象，以免损坏断路器设备和扩大事故范围。

（5）自动重合闸在动作以后，应能够自动复归。

对于10kV及以下的线路，当经常有值班人员时，也可采用手动复归方式。

（6）自动重合间时间应尽可能短，以缩短停电的时间.因为电源中断后，电动机的转速急剧下降，停电时间越长，电动机转速越低，重合闸后自起动就越困难，会拖延恢复正常工作的时间。但重合闸的时间也不能太短，因为： ①要使故障点的绝缘强度来得及恢复。

②要使断路器的操作机构来得及恢复到能够重新合闸的状态。重合闸的动作时间一般采用0.5～1.5s。

（7）自动重合闸装置应有与继电保护配合加速切除系统故障的回路。加速方式可分为前加速和后加速。

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前加速方式就是在重合闸前保护以瞬时或缩短ΔT时间，快速切除故障。重合于永久性故障时保护将延时切除故障。

后加速方式就是在重合闸前保护瞬时或后备时间切除故障，重合于永久性故障时，保护将瞬时或后备缩短△T时间，快速切除故障。

（8）在两侧电源的线路上采用重合闸时应考虑同步问题。

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结束语

本文针对220kV中性点直接接地电网中的线路，根据<<继电保护和安全自动装置的技术规程>>规定，在满足继电保护“四性”要求的前提下，对本电网中的线路AB和AD的继电保护编制了一个220kV电网继电保护整定方案，可分为光纤差动保护方案，相间距离保护方案，接地零序保护方案，重合闸方案。

本设计根据给定的220kV电网接线图和相关数据，进行了如下的具体设计，其内容为：计算系统中各元件参数；确定输电线路上TA，TV变比的选择及变压器中性点接地的选择；绘制电力系统等值阻抗图，确定系统运行方式并进行短路计算；确定电力系统继电保护的主保护和后备保护的选择及整定计算：主保护采用两套独立的、厂家不同的、能保护线路全长的保护装置（第一套CSC-103B光纤纵差保护；第二套PSL-603（G）分相电流差动保护），后备保护采用相间距离保护和接地零序电流保护；输电线路的自动重合闸采用单相自动重合闸方式。

通过本次设计，掌握和巩固了电力系统继电保护的相关专业理论知识，熟悉了电力系统继电保护的设计步骤和设计技能并掌握了运用各种整定原则，提高了设计电力系统继电保护整定的计算能力。

对于各种继电保护适应电力系统变化的能力都是有限的，因此继电保护整定方案也不是一成不变的，加之本文在设计时由于时间仓促，设计者能力有限，难免有一些漏洞，希望老师指出错误，我将虚心地接受并加以改进。

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参考文献

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