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關于自動重合閘問題的討論

據統計，系統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，大風時的短時碰線，樹枝落在導線上等引起的瞬時故障。當系統出現故障時，保護立刻動作是線路或設備斷電，在非常短暫的時間內，故障點的電弧就會自動熄滅，是絕緣得以恢復。此時自動重合閘裝置動作，自動將斷路器合上，恢復系統正常運行

自動重合閘斷路器系統運行

引言：

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

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

據統計，系統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，大風時的短時碰線，樹枝落在導線上等引起的瞬時故障。當系統出現故障時，保護立刻動作是線路或設備斷電，在非常短暫的時間內，故障點的電弧就會自動熄滅，是絕緣得以恢復。此時自動重合閘裝置動作，自動將斷路器合上，恢復系統正常運行。

一、自動重合閘在電力系統中的作用

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。

運行經驗表明，架空線路大多數故障是瞬時性的，如：

雷擊過電壓引起絕緣子表面閃絡。

大風時的短時碰線。

通過鳥類身體放電。

此時，若保護動——熄弧——故障消除——合斷路器——恢復供電。

手動效果不顯著，自動重合效果明顯。

作用：

對暫時性故障，可迅速恢復供電，從而能提高供電的可靠性。

對兩側電源線路，可提高系統并列運行的穩定性，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誤動作引起的誤跳閘。

應用：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，一般應裝設ZCH。

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

使電力系統又一次受到故障的沖擊；

使斷路器的工作條件惡化。

據運行資料統計，ZCH成功率60~90%，經濟效益很高——廣泛應用。

二、對自動重合閘的基本要求：

動作迅速。，一般0.5”~1.5”。

tu——故障點去游離，tz——斷路器消弧室及傳動機構準備好再次動作。

不允許任意多次重合，即動作次數應符合預先的規定，如一次或兩次。

動作后應能自動復歸，準備好再次動作。

手動跳閘時不應重合。

手動合閘于故障線路不重合。

三、三相自動重合閘：

單側電源線路的三相一次重合閘：

當線路上故障——保護動作跳開三相——重合閘起動——合三相：故障是瞬時性的，重合成功；故障是永久性的，保護再次跳開三相，不再重合。

通常三相一次自動重合閘裝置由起動元件、延時元件、一次合閘脈沖元件和執行元件四部分組成。

放電

起動元件：當DL跳閘之后，使延時元件起動。

起動方式：兩種，1、控制開關KK位置與斷路器位置不對應，2、保護裝置起動。

延時元件：。

一次合閘脈沖元件：保證重合閘裝置只重合一次。

執行元件：啟動合閘回路和信號回路，還可與保護配合，實現重合閘后加速保護。

兩側電源線路三相一次重合閘：

1、應考慮的兩個問題：

時間的配合：考慮兩側保護可能以不同的延時跳閘，此時須保證兩側均跳閘后，故障點有足夠的去游離時間。

同期問題：重合時兩側系統是否同步的問題以及是否允許非同步合閘的問題。

2、兩側電源線路上的主要合閘方式：

快速自動重合方式：

當線路上發生故障時，繼電保護快速動作而后進行自動重合。其特點是快速，須具備下列條件：

a、線路兩側均裝有全線瞬時保護。

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：

就是不考慮系統是否同步而進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：

雙側電源單回線上

d點短路，保護1動——1DL跳閘，小電源側保護動——跳3DL，1DL處ZCH檢無壓后重合，若成功，恢復對非重要負荷供電，在解列點實行同步并列——恢復正常供電。

具有同步檢定和無壓檢定的重合閘：

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

1）工作過程：

當線路短路時，兩側DL斷開，線路失去電壓，M側低電壓繼電器動作，經ZCH重合。a、重合成功，N側同步檢定繼電器在兩側電源符合同步條件后再進行重合，恢復正常供電；b、重合不成功，保護再次動作，跳開M側DL不再重合，N側不重合。

2）兩點說明：

a、有上述分析可見，M側DL如重合于永久性故障，就將連續兩次切斷短路電流，所以工作條件比N側惡劣，為此，通常兩側都裝設低電壓繼電器和同步檢定繼電器，利用連結片定期切換其工作方式，以使兩側工作條件接近相同。

b、在正常工作情況下，由于某種原因使檢無壓側誤跳閘時，因線路上仍有電壓，無法進行重合，為此，在檢無壓側也同時投入同步檢定繼電器，使兩者的觸點并聯工作。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，絕對不允許同時投入無壓檢定繼電器。

四、重合閘動作時限的選擇原則

1、單側電源線路的三相重合閘：

原則上越短越好，但應力爭重合成功，保證：

故障點電弧熄滅、絕緣恢復；

斷路器觸頭周圍絕緣強度的恢復及消弧室重新充滿油，準備好重合于永久性故障時能再次跳閘，否則可能發生DL爆炸，如果采用保護裝置起動方式，還應加上DL跳閘時間。

根據運行經驗，采用1”左右。

2、兩側電源線路的三相重合閘：

除上述要求外，還須考慮時間配合，按最不利情況考慮：本側先跳，對側后跳。

不對應起動方式

保護起動

五、自動重合閘與繼電保護的配合

兩者關系極為密切，保護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

L1、L2、L3上任一點故障，保護1速斷動，跳1DL——ZCH重合，若成功，恢復正常供電；若不成功，按選擇性動作。

優點：快速切出故障，設備少。

缺點：永久性故障，再次切除故障的時間可能很長；裝ZCH的DL動作次數多，若DL拒動，將擴大停電范圍。

主要用于35KV以下的網絡。

2、重合閘后加速保護

每條線路上均裝有選擇性的保護和ZCH。

第一次故障時，保護按有選擇性的方式動作跳閘，若是永久性故障，重合后則加速保護動作，切除故障。

例：

第一次短路時，保護1II段動，ZCH重合，之后保護1瞬時動。

優點：第一次跳閘時有選擇性的，再次切除故障的時間加快，有利于系統并聯運行的穩定性。

缺點：第一次動作時間可能對時限。

應用于35KV以上的高壓網絡中。

六、單相自動重合閘：

220KV~500KV系統中，由于線間距離大，經驗表明，絕大多數故障為單相接地故障d。此時，若只跳開故障相，其余兩相仍繼續運行，可提高供電的可靠性和系統并聯運行的穩定性，還可減少相間故障的發生。

單相自動重合閘：d——保護動，跳故障相——單相重合

成功，恢復三相供電。

不成功，允許非全相運行——再次跳故障相不重合。

不允許非全相運行——再次跳三相不重合。

若是相間短路，跳三相不重合。

特點：

1、需裝設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，選出故障相。

2、應考慮潛供電流的影響：

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

3、應考慮非全相運行狀態的影響：

此時將出現負序和零序分量的電流和電壓，其影響：

I2對發電機的影響：在轉子中產生倍頻交流分量，產生附加發熱。轉子中的偶次諧波也將在定子繞組中感應出偶次電動勢，與基波疊加，有可能產生危險的高電壓，允許長期非全相運行的系統應考慮其影響。

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

非全相運行狀態對繼電保護的影響：保護性能變壞，甚至不能正確動作。對會誤動的保護采取閉鎖措施等。

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。

四種運行方式：單重、三重、綜重、直跳。

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（責任編輯：xy）

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