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1、继电保护装置：保护电气设备 安全自动装置：保护电力系统 安全自动装置主要有 自动重合闸 备自投 低周减载 低压解列等,一、输电线路的自动重合闸 （ARC或ZCH) 当断路器跳闸后，能够自动地将断路器重新合闸的装置。 1、作用： （1）提高供电的可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失； （2）可以提高电力系统并列运行的稳定性； （3）可以纠正断路器本身由于机构不良或继电保护误动作而引起的误跳闸。 不利影响: 如永久性故障时，使电力系统又一次受到故障的冲击，恶化了断路器的工作环境。,2、基本要求： （1）动作应迅速，在满足故障点去游离所需的时间和断路器消弧室及断路器的传动机构准备好再次动作所必须时
2、间的条件下，自动重合闸动作时间应尽可能短。 （2）动作次数应符合预先的规定，在两侧电源供电线路上采用自动重合闸，应考虑同步问题等。 （3）自动重合闸装置应有闭锁措施。 A、手动操作或遥控操作断开断路器，或将断路器投于故障线路后随即由继电保护动作将其断开时，其不应动作。 B、当断路器处于不正常状态（气压、液压降低）时，或低周减载装置动作时，其不应动作。,3、分类 按作用于断路器的方式，可分为 （1）三相重合闸：输电线路发生单相、两相或三相短路时，跳三相，启动重合闸，合三相 （2）单相重合闸：输电线路发生单相短路时，跳单相，合单相；发生多相故障，跳三相，不重合 （3）综合重合闸：既可用作单重，又可
3、作三重，还可同时兼有单重、三重的功能。,4、重合闸装置的构成 由重合闸起动回路、重合闸时间元件、一次合闸脉冲元件及执行元件四部分组成。 重合闸起动回路：起动重合闸时间元件，有两种起动方式：控制开关与断路器位置不对应原理起动和保护起动。 重合闸时间元件：获得足够的去游离时间和断路器操动机构复归所需的时间，保证重合闸成功。 一次合闸脉冲元件：保证重合闸装置只重合一次。 执行元件：将重合闸动作信号送至合闸回路和信号回路，使断路器重合及发出重合闸动作信号。,5、单侧电源线路的三相一次重合闸 不论在输电线路上发生何种类型故障，继电保护装置动作将线路三相断路器都断开，然后重合闸装置动作，将三相断路器重新合
4、上。当故障为瞬时性时，重合成功；当故障为永久性时，则继电保护再次将三相断路器断开，不再重合。,6、双侧电源线路三相重合闸 双侧电源线路重合闸主要方法 （1）、三相快速自动重合闸 短路开始到重新合上断路器的整个时间约0.50.6S。 三相快速自动重合闸方式须具备的条件： 线路断路器装有瞬时动作的全线速动的保护装置； 线路两侧装有可进行快速重合闸的断路器； 线路两侧断路器重新合闸时，两侧电势的相角差不会导致系统稳定破坏。,（2）、非同期自动重合闸 采用非同步重合闸的条件： 当线路两侧电势的相角差为1800合闸时，对两侧发电机和变压器的最大冲击电流不超过规定的允许值；在两侧电源由非同步运行拉入同步过
5、程所引起的系统振荡，对重要负荷影响小；重合后系统可很快恢复正常运行。,（3）、检定无压和检定同期三相自动重合闸 在线路两侧均装有检定线路无电压继电器 KV 及检定同期继电器 KSY （两者并联工作）。正常运行时，两侧 KSY 而 KV 仅一侧投入，利用 XB 定期切换其工作方式，可以使两侧断路器的工作条件接近。,(4)、解列重合闸方式 适用于两侧电源不能采用非同期重合闸而检定同期的可能性不大的输电线路上（如双电源单回线上）。当线路发生故障时，系统侧保护作用于断路器 QF1跳闸，小电源侧的保护作用于断路器 QF3 ，实现小电源与系统解列。两侧的断路器跳闸后，系统侧的重合闸检定线路无电压重合。重合
6、成功，则由系统恢复受电侧非重要负荷的供电，然后再在解列点实行同期并列，恢复正常供电。,（5）自同期重合闸 在线路上发生故障后，系统侧的保护动作跳开线路断路器水电厂侧的保护则动作于跳开水电厂发电机的断路器和灭磁开关但不断开线路断路器。系统侧的重合闸检定线路无电压而重合，然后，水轮发电机侧以自同期方式自动与系统并列。,7、自动重合闸与继电保护的配合 （1）自动重合闸前加速保护,一般用于具有几段串联的辐射形线路中，重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。当线路上发生故障时靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作于跳闸，而后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作。,特点 优点：既能加速切除瞬时性故障，又能在 A
7、RC 动作后有选择性地断开永久性故障。 ARC 前加速保护方式的优点是能快速切除瞬时性故障，且只需装设一套 ARC 装置，接线简单，易于实现。 缺点：切除永久性故障时间较长，装有 ARC 装置的断路器动作次数较多，一旦断路器或 ARC 拒动，将使停电范围扩大。 ARC 前加速保护方式主要适用于 35kV 以下由发电厂或主要变电所引出的直配线上。,（2）自动重合闸后加速保护 当线路上发生故障时，保护首先有选择性的方式动作跳闸，然后进行自动重合闸。如果永久性故障，则加速保护动作跳闸，不再重合。,特点： 优点：第一次保护动作跳闸有选择性，不会扩大停电范围。再次断开永久性故障的时间加快。 缺点：第一次
8、切除故障带延时，影响了重合闸的动作效果，另外，每段线路均需装设一套重合闸，投资大。 广泛应用于重要负荷和35kV以的电网中。,二、备用电源自动投入装置（AAT或BZT) 当工作电源应故障被断开以后，能迅速自动地将备用电源或设备投入工作，使用户不致于停电的一种装置。 明备用：有专用的备用变压器或备用线 暗备用：无专用的备用设备（容量备用）,1、作用 (l）提高用户供电可靠性。 (2）简化继电保护。采用 AAT 后，环形供电网可以开环运行，如图 (f) ；变压器可以解列运行，如图 (e) ，继电保护的方向性等问题可不考虑。 (3）限制短路电流，提高母线残余电压。,2、要求： (1)、只有当工作电源
9、断开后，备用电源才投入。 (2)、工作母线上不论任何原因失去电压时，装置都应动作。 (3)、装置只容许投入一次。 (4)、装置应考虑一个备用电源同时作为几个工作电源的备用时能满足要求。 (5)、备自投切除工作电源断路器必须经延时。 (6)、备用电源应具有闭锁备自投装置的功能 。 (7)、要考虑电机自启动，能减负荷。 （8）工作母线失压时还必须检查工作电源无电流，才能起动备自投，以防止TV二次三相断线造成误投。,3、组成： （1）、低电压起动部分：当工作母线因各种原因失压时，断开工作电源。 （2） 、自动合闸部分：在工作电源断路器断开后，将备用电源的断路器合闸。,4、典型方案 （1）低压母线分段
10、开关备自投方案 正常情况下，1号主变压器、2号主变压器同时运行，3QF断开，此方案是暗备用.,(2)内桥开关的备自投方案（进线备自投） 方式1，L1进线带I、II段母线运行，即1QF、3QF在合位，2QF在分位时， L2是备用电源. 方式2，L2 进线带II、I段运行，即2QF、3QF在合位， 1QF在分位时，L1 是备用电源。 此方案是明备用。,（3）线路备自投方案 该接线为单母线不分段，一般在农网配电系统、小型化变电所或厂用电系统中使用，为明备用方案接线。Ll和L2中只有一个断路器在分位，另一个在合位，因此当母线失压，备用线路有电压，并且（或）无电流时，即可跳开1QF，合上2QF （或者跳
11、开2QF，合上1QF）。,三、按频率自动减负荷装置（AFL) 电力系统由于事故或其它原因，出现严重的无功功率缺额和有功功率缺额。对无功功率缺额导致电压下降，强励投入，使电压恢复。对有功功率缺额，当其缺额量超出正常热备用的可调节能力时，系统频率将按其动态特性规律迅速下降，为保证重要用户供电质量，使频率恢复到允许值范围内的有效措施是采用按频率自动减负荷装置,迅速减负荷。,1、负荷的静态频率特性 电力系统正常运行时，总有功负荷PL与频率 f 的关系，称为负荷的静态频率特性。 负荷的分类： 第一类：负荷消耗的有功功率与频率无关，如电热、照明、整流器负荷等。 第二类：负荷消耗的有功功率与频率的一次方成正
12、比，如碎煤机、卷扬机、金属切削机等负荷。 第三类：负荷消耗的有功功率与频率的二次方、三次方、高次方成正比，如通风泵、水泵等负荷，可以认为负荷由上述三种负荷组成，即,负荷的静态频率特性示意图,频率下降，负荷吸收的有功功率下降。负荷调节效应对电力系统频率可起到一定的稳定作用。,负荷调节效应系数,系统发生故障前，f=50Hz，无备用容量，故障后，有20%的电源消失，如系统负荷调节效应系数为2.5，不考虑自动按频率减负荷装置的动作，则当系统频率稳定时为多少？,例,2、系统的动态频率特性,系统频率从额定值变化到另一稳定值的过程，称电力系统的动态频率特性。由图可知，系统的频率变化不能突变，而是按一定指数规
13、律变化。 系统频率变化的时间常数一般在 410S,3、AFL 装置的基本要求 (l)能在各种运行方式且功率缺额的情况下，有计划地切除负荷，有效地防止系统频率下降至危险点以下。 (2)切除的负荷应尽可能少，应防止超调和悬停现象。 (3)变电所的馈电线路使故障变压器跳闸造成失压时，自动按频率减负荷装置应可靠动作，不应误动。 (4)电力系统发生低频振荡时，不应误动。 (5)电力系统受谐波干扰时，不应误动。,4、工作原理 变电所馈电母线上有多条供配电线路，按电力用户的重要性分为n个级别和n个特殊级。基本级是不重要的负荷，特殊级是较重要的负荷，每一级均装有自动按频率减负荷装置，它由频率测量元件 f ，延时元件t和执行元件CA三部分组成。,若系统的功率缺额较大，且低频减载装置的一些基本级都动作后，频率仍在较低的水平，为防止频率停留在不允许的低水平上，应装设附加减负荷级，动作频率整定在47.548.5Hz，当频率稳定在此水平上不再回升时，附加级应动作，使频率回升到恢复频率。因系统频率的恢复需要时间，所以附加级动作应带有时限，一般取15 25S。,4、 AFL装置的实现方法 采用专用的自动按频率减负荷装置实现。 把自动按频率减负荷的控制分散设在每回馈电线路的保护装置中。,四、低压解列装置 当系统电压从正常运行状态变为低于整定电压时，此元件就能自动判定是否切除负荷。低压解列动作后重合闸放电。,
