重合闸

这是一篇关于重合闸的思维导图，主要内容包括：定义，启动方式，放电条件，充电条件，闭锁条件，种类，作用。

重合闸

• 定义
  • 输电线路大多安装在杆塔上，其距地高、敷设远，很少能因人为造成永久性故障，大多情况下都是受天气、雷电、或短路故障等原因造成的瞬时性故障。据不完全统计，80%~90%以上的输电线路故障都是瞬时性故障，这些瞬时性故障多数由雷电引起的绝缘子表面闪络、线路对树枝放电、大风引起的碰线、鸟害和树枝等物掉落在导线上以及绝缘子表面污染等原因引起，这些故障被继电保护动作断开断路器后，故障就会自行消除。此时，如能把输电线路的断路器合上，就能恢复供电。
• 作用
  • 大大提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，对单侧电源的单回线路尤为显着
    • 单回线路：一个负荷由三根电源相线A、B、C组成的一条交流输电线路供电，这三条导线便是一回。 对供电可靠性要求高的企业，或地区重要变电站，应采用双回线路供电，这样可保护其中一个电源因故停电，另一个电源可继续供电。而在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于考虑重合闸的作用，可以暂缓架设双回线路，以节省投资。
  • 提高电力系统并列运行的稳定性
    • 并列运行：两个电力系统由非同期运行变到同期并列运行，当两个系统达到同期标准（两个系统的电压幅值、电压频率、电压相角之差在一个可以接受的范围）后，由断路器瞬时动作，将两个系统通过电气系统连接在一起，并网后两个系统可看做同一系统，他们电压幅值、电压频率、电压相角始终相同
  • 对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，也能起纠正的作用。
• 种类
  • 单相重合闸
    • 线路上发生单相故障时，单相自动重合闸，当重合到永久性单相故障时，断开三相并不再进行重合。而线路上发生相间故障时，断开三相不进行自动重合。
  • 三相重合闸
    • 线路上发生任何形式的故障时，均三相自动重合闸。
  • 综合重合闸
    • 当发生单相接地故障时采用单相重合闸方式，而当发生相间短路故障时采用三相重合闸方式。
• 充电条件
  • (1) 重合闸投人：指重合闸切换开关没有放在“停用”位置。 (2) 无TW开入：指断路器三相都应该在合位。 (3) 无压力低闭锁重合闸输人：主要指断路器的油压或气压。 (4) 无外部闭锁重合闸的开入：比如其他保护闭锁重合闸的开人。 (5) 无TV断线：根据装置TV断线的条件，需要给装置电压回路加上正常交流电压。条件满足后可以看到：经l0s装置面板上“TV断线”灯由亮变暗，表明TV断线恢复；再经过约15s后，装置面板上“充电”灯由暗变亮，表明充电完成，重合闸准备就绪。
• 放电条件
• 闭锁条件
  • 内部闭锁
    • 保护动作闭锁
    • 手动操作闭锁
  • 外部闭锁
    • 其他装置联动闭锁
• 启动方式
  • 保护启动
    • 原理
      • 当线路发生故障时，线路保护装置会检测到故障并动作，发出跳闸命令使断路器跳闸。同时，保护装置会向重合闸装置发送启动重合闸的信号。例如，在输电线路上安装的距离保护装置，当检测到线路某段的距离超过设定的动作值，判断为线路故障，就会快速动作，在跳开断路器后，向重合闸装置发出信号，启动重合闸。
    • 特点
      • 这种启动方式与保护装置紧密结合，能准确地在故障跳闸后启动重合闸，并且可以根据保护动作的情况，选择是否进行重合闸。比如，对于永久性故障，如果保护装置能够判断出故障类型是永久性的（如线路断线等无法通过重合闸恢复正常供电的故障），可以闭锁重合闸，避免不必要的重合操作。但是由于是靠保护装置软件判断以固定的模式重合，所以不能纠正断路器自身的“偷跳”。
  • 断路器位置不对应启动
    • 原理
      • 它是基于断路器的位置和控制开关（KKJ）位置不对应来启动重合闸的。正常运行时，断路器在合闸位置，控制开关也在合闸位置。当线路发生故障，断路器跳闸，而控制开关位置不变（仍在合闸位置），此时就出现了位置不对应情况。重合闸装置检测到这种位置不对应后，就会启动重合闸。例如，当断路器因为外部故障自动跳闸，而值班人员没有操作控制开关（控制开关仍在合闸位置），重合闸装置就会根据这种位置不对应来启动重合闸操作。
        • 手动/遥控合闸时，启动KKJ的动作线圈，KKJ=1，TWJ=0，不启动 手动/遥控分闸时，启动KKJ的复归线圈，KKJ=0，TWI=1，不启动 保护跳闸，不启动复归线圈，KKJ=1，TWI=1，启动 开关偷跳，不启动复归线圈，KKJ=1，TWJ=1，启动
    • 动作过程
      • 当KKJ=1(处于合后位置)，且断路器处于合位(HWJ=1)时，自动重合装置充电，充电完成后充电灯点亮，重合闸准备就绪。
      • 此时若断路器跳闸，HWJ=0，TWJ=1，KKJ=1，时间继电器SJ动作，经一定延时后，SJ接点闭合，中间继电器ZJV电压起动。
      • ZJV接点闭合，ZJI电流自保持，合闸回路导通，合圈HQ得电，重合断路器。
    • 特点
      • 这种启动方式不需要依赖保护装置的动作信号，具有一定的独立性。即使保护装置出现故障或者没有发出启动重合闸信号，只要出现断路器位置和控制开关位置不对应，就可以启动重合闸。不过，它也有一定的局限性，比如在一些手动跳闸或者控制开关操作不规范的情况下，可能会出现误启动重合闸的情况。为了避免这种误启动，通常会采取一些闭锁措施，如在手动跳闸时通过闭锁回路来防止重合闸启动。
    • KKJ继电器
      • 定义
        • 它是从电力系统KK操作把手的合后位置接点延伸出来的，所以叫KKJ。
          • KK把手有“预分-分-分后、预合-合-合后”6个状态。其中“分、合”是瞬动的两个位置，其余4个位置都是可固定住的。当进行合闸操作时，先将把手从“分后”打到“预合”，从“预合”打到头即“合”。开关合上后，在复位弹簧作用下，KK把手返回自动进入“合后”位置并固定在这个位置。分闸操作同此过程类似，只是分闸后，KK把手进入“分后” 位置。KK把手的纵轴上可以加装一节节的接点。当KK把手处于“合后” 位置时，其“合后位置”接点闭合。 合后位置”接点闭合代表开关是人为合上的，它在控制回路里主要有两个作用：一是启动事故总音响；二是启动保护重合闸。这两个作用都是通过位置不对应（KK把手位置和开关实际位置对应不起来）来实现的。开关的TWJ（跳闸位置）接点同“合后位置”接点串联就构成了不对应回路。 在开关人为合上后，“合后位置”接点会一直闭合。保护跳闸或开关偷跳，KK把手位置不会有任何变化，自然“合后位置”接点也不会变化，当开关跳开时，TWJ接点闭合，位置不对应回路导通，启动重合闸和接通事故总回路。在事故发生后，需要去复归事故总信号，即把KK把手扳到“分后位置”。不对应回路断开，事故总信号复归。 而当开关遥控分闸时，因为KK把手依旧不能自动变位，会因为位置不对应启动重合闸和事故总信号。通过在操作回路里增加KKJ继电器，巧妙的解决了这个问题。
      • 原理
        • KKJ继电器是双圈磁保持的双位置继电器。该继电器有一动作线圈和复归线圈，当动作线圈加上一个“触发”动作电压后，接点闭合。此时如果线圈失电，接点也会维持原闭合状态，直至复归线圈上加上一个动作电压，接点才会返回。当然这时如果线圈失电，接点也会维持原打开状态。
        • 手动/遥控合闸时同时启动KKJ的动作线圈，手动/遥控分闸时同时启动KKJ的复归线圈
        • KKJ=1代表开关为人为（手动或遥控）合上；KKJ=0代表开关为人为（手动或遥控）分开
      • 作用
        • 开关位置不对应启动重合闸
        • 手跳闭锁重合闸。保护跳闸分后接点不会闭合，只有手动跳闸后，分后接点才会闭合，给重合闸电容放电， 从而实现对重合闸的闭锁
        • 手跳闭锁备自投。原理同手跳闭锁重合闸一样
        • 开关位置不对应产生事故总信号
    • TWJ和HWJ位置继电器
      • 作用
        • 提供开关位置指示
      • 原理
        • HWJ（断路器常开触点）并接于跳闸回路，该回路在开关跳闸线圈之前串有断路器常开辅助触点。当开关在合位时，其常开辅助触点闭合，HWJ线圈带电，HWJ=1表明开关合位。
          • 当开关在分位时，其实合闸线圈是带电的。TWJ为电压线圈，线圈本身电阻就较大，加上回路上串的防止TWJ线圈击穿短路导致合闸线圈误动的电阻，整体阻值约20～40K（测量控制正和TWJ负端）。因为国内开关跳合闸线圈为电流型，其阻值较小。虽然整个合闸回路是导通的，但因为电流很小，不足以使合闸线圈动作。当手动或遥控合闸时，合闸回路接通相当于直接将TWJ短接，电压直接加在合闸线圈上，使线圈动作。远动监控方面开关位置一般都采用HWJ。
        • TWJ（断路器常闭触点）一般并接于合闸回路，该回路在开关合闸线圈之前串有断路器常闭辅助触点。当开关在分位时，其常闭辅助触点闭合，TWJ线圈带电，TWJ=1表明开关分位。
          • 保护程序判断开关位置一般采用TWJ。
    • 断路器状态
      • 定义
        • 某些装置里开关量除了有TWJ和HWJ状态外，还有断路器状态。
      • 作用
        • 如果装置只采用TWJ和HWJ来判断开关位置，一旦控制回路断线HWJ=0，TWJ=0，就会导致位置判断错误。为了避免这种情况发生，装置还提供了经过程序判断处理后的状态量，来辅助判断开关位置。正常情况下，TWJ和HWJ状态是相反的，程序会判为状态有效；当TWJ和HWJ全部为0或全部为1时，程序认为该状态变位为无效状态，但断路器位置还是会保持原状态不变。与这种情况相类似的，还有开关手车试验位置和运行位置，两种状态必须是相反的，才是有效的状态，具有这种关系的遥信，一般称为双位置遥信。