1、第五章第五章 自动重合闸自动重合闸一、自动重合闸在电力系统中的作用一、自动重合闸在电力系统中的作用自动重合闸（ZCH）装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的，如：（1）雷击过电压引起绝缘子表面闪络。（2）大风时的短时碰线。（3）通过鸟类身体（或树枝）放电。此时，若保护动熄弧故障消除合断路器恢复供电。手动（停电时间长）效果不显著，自动重合（1”）效果明显。作用： （P153）（1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。（2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。（3）可以纠正由于断路器或继
2、电保护误动作引起的误跳闸。应用：1KV 及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上，只要装有断路器，一般应装设 ZCH（P153，最后一段） 。但是，ZCH 本身不能判断故障是瞬时性的，还是永久性的。所以若重合于永久性故障时，其不利影响：（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恶化（因为在短时间内连续两次切断短路电流） 。据运行资料统计，ZCH 成功率 6090%，经济效益很高广泛应用。二、对自动重合闸的基本要求：二、对自动重合闸的基本要求：（1）动作迅速。zuttt，一般 0.5”1.5”。tu故障点去游离，tz断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。（2）不允许任
3、意多次重合，即动作次数应符合预先的规定，如一次或两次。（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作。（4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作） 。（5）手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障） 。三、三相自动重合闸：三、三相自动重合闸：（一）单侧电源线路的三相一次重合闸：（一）单侧电源线路的三相一次重合闸：当线路上故障（单相接地短路、相间短路）保护动作跳开三相重合闸起动合三相：故障是瞬时性的，重合成功；故障是永久性的，保护再次跳开三相，不再重合。通常三相一次自动重合闸装置由起动元件、 延时元件、 一次合闸脉冲元件和执行元件四部分组成。一次合闸脉冲元件（1）起动元件：当 DL 跳闸之后，使延
4、时元件起动。起动方式：两种，1、控制开关 KK 位置与断路器位置不对应（优先采用） ，2、保护装置起动。放电（2）延时元件：zuZCHttt。（3）一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次。（4）执行元件：启动合闸回路和信号回路，还可与保护配合，实现重合闸后加速保护。（二）两侧电源线路三相一次重合闸：（二）两侧电源线路三相一次重合闸：1、应考虑的两个问题：（1）时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，此时须保证两侧均跳闸后，故障点有足够的去游离时间。（2）同期问题：重合时两侧系统是否同步的问题以及是否允许非同步合闸的问题。2、两侧电源线路上的主要合闸方式：（1）快速自动重合方式：当线路
5、上发生故障时，继电保护快速动作而后进行自动重合。其特点是快速，须具备下列条件：a、线路两侧均装有全线瞬时保护。b、有快速动作的 DL，如快速空气断路器。c、冲击电流1DL 跳闸，小电源侧保护动跳 3DL，1DL 处 ZCH 检无压后重合，若成功，恢复对非重要负荷供电，在解列点实行同步并列恢复正常供电。（5）具有同步检定和无压检定的重合闸：具同步检定和无压检定的重合闸方式示意图在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的 ZCH 外，在一侧（M 侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧） ，在另一侧（N 侧）装有同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧） 。1）工作过程：当线路短路时，两侧
6、 DL 断开，线路失去电压，M 侧低电压继电器动作，经 ZCH 重合。a、重合成功，N 侧同步检定继电器在两侧电源符合同步条件后再进行重合，恢复正常供电；b、重合不成功，保护再次动作，跳开 M 侧 DL 不再重合，N 侧不重合。2）两点说明：a、有上述分析可见，M 侧 DL 如重合于永久性故障，就将连续两次切断短路电流，所以工作条件比 N 侧恶劣，为此，通常两侧都装设低电压继电器和同步检定继电器，利用连结片定期切换其工作方式，以使两侧工作条件接近相同。b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、误碰跳闸机构等）使检无压侧（M侧）误跳闸时，因线路上仍有电压，无法进行重合（缺陷） ，为此，在检无
7、压侧也同时投入同步检定继电器，使两者的触点并联工作。这样，在上述情况下，同步检定继电器工作，可将误跳闸的 DL 重新合闸。注：在使用同步检定的一侧，绝对不允许同时投入无压检定继电器。四、重合闸动作时限的选择原则四、重合闸动作时限的选择原则1、单侧电源线路的三相重合闸：原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：（1）故障点电弧熄灭、绝缘恢复；（2）断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发生 DL 爆炸，如果采用保护装置起动方式，还应加上 DL 跳闸时间。根据运行经验，采用 1”左右。2、两侧电源线路的三相重合闸：除上述要求外，还须考虑时间配合，
8、按最不利情况考虑：本侧先跳，对侧后跳。动作时限配合示意图不对应起动方式uDLbhDLbhZCHtttttt1122保护起动ubhDLbhZCHttttt122五、自动重合闸与继电保护的配合五、自动重合闸与继电保护的配合两者关系极为密切，保护可利用重合闸提供的便利条件，加速切出故障，一般有如下两种配合方式：1、重合闸前加速保护（简称“前加速” ）L1、L2、L3 上任一点故障，保护 1 速断动，跳 1DLZCH 重合，若成功，恢复正常供电；若不成功，按选择性动作。优点：快速切出故障，设备少。缺点：永久性故障，再次切除故障的时间可能很长；装 ZCH 的 DL 动作次数多，若 DL拒动，将扩大停电范
9、围。主要用于 35KV 以下的网络。2、重合闸后加速保护（简称“后加速” ）每条线路上均装有选择性的保护和 ZCH。第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故障，重合后则加速保护动作，切除故障。例：第一次短路时，保护 1 II 段动，ZCH 重合，之后保护 1 瞬时动。优点：第一次跳闸时有选择性的，再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。缺点：第一次动作时间可能对时限。应用于 35KV 以上的高压网络中。六、单相自动重合闸：六、单相自动重合闸：220KV500KV 系统中， 由于线间距离大， 经验表明， 绝大多数故障为单相接地故障 d(1)。此时，若只跳开故障相，其余
10、两相仍继续运行，可提高供电的可靠性和系统并联运行的稳定性，还可减少相间故障的发生。单相自动重合闸：d(1) 保护动，跳故障相单相重合成功，恢复三相供电。不成功，允许非全相运行再次跳故障相不重合。不允许非全相运行再次跳三相不重合。若是相间短路，跳三相不重合。特点：1、需装设故障判别元件和故障选相元件：判别元件一般 I0、U0。相间短路无 I0、U0，直接三相。接地短路，再由选相元件判别d(1)、d(2.0)。选相元件：在 d(1)时，选出故障相。2、应考虑潜供电流的影响：相间电容、相间电感提供潜供电流，使熄弧时间长，所以单相重合闸动作时间一般应比三相重合闸的动作时间长。3、应考虑非全相运行状态的
11、影响：此时将出现负序和零序分量的电流和电压，其影响：（1）I2 对发电机的影响：在转子中产生倍频交流分量，产生附加发热。转子中的偶次谐波也将在定子绕组中感应出偶次电动势，与基波叠加，有可能产生危险的高电压，允许长期非全相运行的系统应考虑其影响。（2）零序电流对通信的影响：对邻近的通信线路直接产生干扰，可能造成通信设备的过电压，对铁路闭塞信号也会产生影响。（3）非全相运行状态对继电保护的影响：保护性能变坏，甚至不能正确动作。对会误动的保护采取闭锁措施等。七、综合重合闸：七、综合重合闸：单相重合闸和三相重合闸综合在一起综合重合闸。d(1)跳单相合单相。 （单重方式）相间 d跳三相合三相。 （三重方式）四种运行方式：单重、三重、综重、直跳。
