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1、线路重合闸原理,主讲：龚挺文 国网技术学院,教学目的： 掌握输电线路自动重合闸装置的意义、作用、对 自动重合闸的基本要求；掌握单侧电源自动重合闸 原理；掌握检定无压和检定同期的重合闸的工作原 理。,重点： 自动重合闸的概念及构成；单侧电源自动重合闸 的是如何满足自动重合闸的基本要求；检定无压和 检定同期的重合闸的工作原理；双侧电源线路自动 重合闸工作方式。,引言,瞬时性故障：,永久性故障：,绝缘子表面闪络（雷电），短时碰线（大风），鸟类（或树枝）放电。 （约占6090）,倒杆、断线、绝缘子击穿， 碳束炸弹 （约占10）,前提统计数据表明：大部分的线路故障属于 瞬时性故障！,输电线路装设自动重合
2、闸的意义 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。而自动重合闸装置正是提高输电线路供电可靠性的有力工具。 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，输电线的故障大多数是瞬时性的，约占总故障次数的90。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提高供电的可靠性。 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的一种自动装置，简称ZCH 。,第一节 自动重合闸(ZCH)的作用及要求,一、ZCH的作用,1、故障分类,永久性故障,瞬时自消性故障,跳闸,故障原因依然存在,故障原因已消失 满足
3、恢复供电的条 件ZCH,2、ZCH的作用：自动将跳闸后的断路器合闸，恢复由于瞬时自 消性故障引起的停电。,利： 弊：,1、瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可 靠性； 2、提高并列运行稳定性、线路输送容量； 3、纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起 的误跳闸。,在重合到永久性故障后，1）使系统再次遭受故障电流的冲击；2）断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。,统计规律表明：线路重合闸的利大于弊。,教材中，应用场合：1kV的架空线路或混合线路，只要装设了断路器，就可以配置重合闸。,混合线路,瞬时性故障 居多，可合,永久性故障 居多，不可合,但是，有一定的限制。,二、对ZCH的要求,1、
4、正常分闸时，ZCH不应动作； 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。 2、手动合闸到故障线路上时，ZCH不应动作； 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故障，即使重合也不会成功。 3、DL处于不正常运行状态时，不应进行重合； 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，应将自动重合闸装置闭锁。,二、对ZCH的要求,4、ZCH动作次数应符合预先的规定； 在任何情况下，均不应使断路器重合多次，这是因为当ZCH多次重合于永久性故障时，会使
5、系统遭受多次冲击，损坏断路器，并扩大事故。 5、ZCH动作后，应能自动复归，准备好下一次再动作； 这对于雷击机会较多的线路是非常必要的。 6、ZCH动作后应能给出信号； 7、在双侧电源线路上进行重合时，应考虑合闸时的同步问题； 8、考虑与继电保护的配合； 前加速：ZCH动作前加速继电保护动作无选择性 后加速：ZCH动作后加速继电保护动作可保证选择性,三、ZCH的启动方法,1、“不对应”原理：,利用DL的状态与控制开关的位置不对应来启动。,2、利用保护装置启动应该加记忆电路来实现自保持。,正常运行时： DL合闸状态 SA“合后”位 分闸状态 “分后”位 短路故障时：保护动作，DL分闸状态，SA“
6、合后”位,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。,第二节 单侧电源线路的ZCH,其中： TWJ跳闸位置 继电器 JSJ加速继电器 TBJ跳跃闭锁 继电器 BH闭合表示线 路上所设的 任一种保护 动作 SA 是手动操作 的控制开关,SA,SA,2SJ,21 23,-,+,2 4,220V,2SJ1,TWJ,起动回路,闭锁重 合闸,出口回路,加速继电器,灯光监视,手动合闸回路,防跳闸线圈,手动分闸回路,跳闸位置继电器,保护跳闸回路,继电保护回路,加速跳闸回路,3R
7、,1SJ2,C,ZJ,2R,重合闸继电 器内部接线,1SJ,1SJ1,1R,BD,4R,ZJ4,SA,25 28,SA,5 8,SA,2SJ2,JSJ,ZJ3,ZJ2,ZJ1,ZJ,XJ,JSJ,TBJ1,TBJ,HC,DL1,TBJ2,TWJ,5R,TBJ,DL2,TQ,BH,1、正常运行时,DL处于合闸状态DL辅助常开接点闭合，辅助常闭接点断开。,电容C充电 （1520S）,BD亮,2、发生故障时，保护动作,BH闭合,2SJ1 、2SJ2闭合,TQ受电 DL跳闸,DL1闭合,TWJ受电 其接点闭合,TWJ闭合,1SJ受电 其接点闭合,1SJ1闭合,电容C放电,ZJ(V)受电,ZJ13闭合,
8、ZJ(I)受电 实现自保持,DL2断开,XJ受电动作 给出信号,HC受电动作 将DL重合闸,DL2闭合,若故障是瞬时自消性的,DL1断开,ZJ4断开,SA在“合后”位,6 7,SA在“合后”位,其中： TWJ跳闸位置 继电器 JSJ加速继电器 TBJ跳跃闭锁 继电器 BH闭合表示线 路上所设的 任一种保护 动作,SA,SA,2SJ,21 23,-,+,2 4,220V,2SJ1,TWJ,起动回路,闭锁重 合闸,出口回路,加速继电器,灯光监视,手动合闸回路,防跳闸线圈,手动分闸回路,跳闸位置继电器,保护跳闸回路,继电保护回路,加速跳闸回路,3R,1SJ2,C,ZJ,2R,重合闸继电 器内部接线,
9、1SJ,1SJ1,1R,BD,4R,ZJ4,SA,25 28,SA,5 8,SA,2SJ2,JSJ,ZJ1,ZJ2,ZJ3,ZJ,XJ,JSJ,TBJ1,TBJ,HC,DL1,TBJ2,TWJ,5R,TBJ,DL2,TQ,BH,2、发生故障时，保护动作,若故障是瞬时自消性的,TWJ失电 其接点断开,TWJ断开,SJ失电,SJ1断开,C重新充电 1520s后充满 表明ZCH复归,若故障是永久性的，DL重新合闸后，故障依然存在，保护再次动作。,JSJ受电 其接点闭合,JSJ接点闭合,TQ受电DL 第二次跳闸,C再次放电，但由 于充电时间短，C 上电压低，不足以起动ZJ(V),重合不成功,6 7,其
10、中： TWJ跳闸位置 继电器 JSJ加速继电器 TBJ跳跃闭锁 继电器 BH闭合表示线 路上所设的 任一种保护 动作,SA,SA,2SJ,21 23,-,+,2 4,220V,2SJ1,TWJ,起动回路,闭锁重 合闸,出口回路,加速继电器,灯光监视,手动合闸回路,防跳闸线圈,手动分闸回路,跳闸位置继电器,保护跳闸回路,继电保护回路,加速跳闸回路,3R,1SJ2,C,ZJ,2R,重合闸继电 器内部接线,1SJ,1SJ1,1R,BD,4R,ZJ4,SA,25 28,SA,5 8,SA,2SJ2,JSJ,ZJ1,ZJ2,ZJ3,ZJ,XJ,JSJ,TBJ1,TBJ,HC,DL1,TBJ2,TWJ,5
11、R,TBJ,DL2,TQ,BH,SA在“合后”位,6 7,、手动操作分闸时（要求ZCH不动作）,SA在“分”位,TQ受电 DL被手动分闸,电容C迅速放 电保证不重合,、手动合闸到故障线路上时（要求ZCH不动作）,SA在“合”位,HC受电 DL合闸,JSJ受电 其接点闭合,JSJ闭合,C开始充电,由于线路上有 故障，故BH闭合,2SJ受电 其接点闭合,2SJ2闭合,TQ受电,DL跳闸 启动ZCH,C开始放电,由于充电时间短 C上充电电压低 放电电流不足以起动ZJ 重合不成功,SA,SA,2SJ,21 23,-,+,2 4,220V,2SJ1,TWJ,3R,1SJ2,C,ZJ,2R,1SJ,1SJ
12、1,1R,BD,4R,ZJ4,SA,25 28,SA,5 8,SA,2SJ2,JSJ,ZJ1,ZJ2,ZJ3,ZJ,XJ,JSJ,TBJ1,TBJ,HC,DL1,TBJ2,TWJ,5R,TBJ,DL2,TQ,BH,6 7,5、TBJ的作用,目的：防止断路器发生跳跃现象。,跳跃现象：由于ZJ常开接点粘连， 使得当发生永久性故障时，DL 被保护动作跳闸后，经粘连的 ZJ接点使断路器重复发生“分 合分合”现象。,措施：加入TBJ,假设ZJ13接点粘连，线路上发 生永久性故障时：,TQ受电 DL分闸,TBJ(I)受 电动作,TBJ1闭合,因为ZJ13粘连，故TBJ(V)实现 自保持，保证TBJ2断开，
13、从而使 得ZCH的重新合闸回路始终保持断 开，避免跳跃现象的发生。,、1SJ的时限整定, DL跳闸后，短路点绝缘介质的恢复需要一定的时间, DL动作后，DL操作机构的复位需要一定时间 取0.33S,第三节 双侧电源线路的ZCH,一、双侧电源线路ZCH的特点及要求,1、当线路发生故障时，两侧保护可能以不同的时限将两侧的 DL跳闸两侧的ZCH必须保证在两侧的DL都跳闸以后，再 进行重合。 2、在某些情况下，DL跳闸后，线路两侧的电源之间失去同步 进行重合时，必须考虑电源是否同步或是否允许非同步 合闸。,二、双侧电源线路ZCH工作方式,1、非同步重合闸：同单侧电源线路的ZCH 2、检查无电压和检查同步的ZCH,V,V-V,ZCH,+,+,V,+,+,V-V,ZCH,A,B,TJJ,YJ,YH,DL,LP,由图可知：线路两侧除装设ZCH外，其中一侧（例如A侧）还装 设了检查线路有无电压的低电压继电器YJ，另一侧 装设检查两侧电源是否同步的同步检定继电器TJJ。,同步检定继电器（TJJ）： 反应两个电压差而动作,同步时：TJJ动作，接点闭合 不同步时：TJJ不动作，接点断开,V-V,U母线,U线路,当系统发生短路故障时，线路电压降低电压保护,V,线路,低电压继电器（YJ）：
