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1、5 自动重合闸自动重合闸5.1自动重合闸的作用及基本要求自动重合闸的作用及基本要求5.2输电线路的三相一次自动重合闸输电线路的三相一次自动重合闸5.3高压输电线路的单相自动重合闸高压输电线路的单相自动重合闸5.4高压输电线路的综合重合闸简介高压输电线路的综合重合闸简介5.1 自动重合闸的作用及基本要求自动重合闸的作用及基本要求5.1.1 自动重合闸的作用自动重合闸的作用电力系统的实际运行经验表明，在输电网中发生的故障大电力系统的实际运行经验表明，在输电网中发生的故障大多是暂时性的，如雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，树多是暂时性的，如雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，树枝落在导线上引起的短路，大风
2、时的短时碰线，通过鸟类枝落在导线上引起的短路，大风时的短时碰线，通过鸟类的身体放电等。的身体放电等。发生此类故障时，继电保护若能迅速使断路器跳开电源，发生此类故障时，继电保护若能迅速使断路器跳开电源，故障点的电弧即可熄灭，绝缘强度重新恢复，原来引起故故障点的电弧即可熄灭，绝缘强度重新恢复，原来引起故障的树枝、鸟类等也被电弧烧掉而消失。障的树枝、鸟类等也被电弧烧掉而消失。这时若重新合上断路器，往往能恢复供电。因此常称这类这时若重新合上断路器，往往能恢复供电。因此常称这类故障为故障为暂时性故障暂时性故障。自动重合闸的作用自动重合闸的作用 对于暂时性故障，自动重合闸能恢复供电，从而可减少停电对于暂时
3、性故障，自动重合闸能恢复供电，从而可减少停电时间，提高供电的可靠性。时间，提高供电的可靠性。当输电线路发生故障时，自动重合闸装置本身并不能判断故当输电线路发生故障时，自动重合闸装置本身并不能判断故障是暂时性的还是永久性的，因此，在重合之后，可能成功障是暂时性的还是永久性的，因此，在重合之后，可能成功(恢复供电恢复供电)，也可能不成功。，也可能不成功。重合成功的次数与总动作次数之比称为重合闸的成功率。根重合成功的次数与总动作次数之比称为重合闸的成功率。根据运行资料统计，输电线路自动重合闸的成功率，在据运行资料统计，输电线路自动重合闸的成功率，在60%90%。2001年年220KV电网运行资料统计
4、，重合闸正确率电网运行资料统计，重合闸正确率99.57%由于重合闸装置本身的投资很低，工作可靠，因此在电力系由于重合闸装置本身的投资很低，工作可靠，因此在电力系统中获得广泛的应用。统中获得广泛的应用。自动重合闸的作用自动重合闸的作用在输电线路上采用自动重合闸概括起来有以下几方面的作用：在输电线路上采用自动重合闸概括起来有以下几方面的作用：(1)在输电线路发生暂时性故障时，能迅速恢复供电，从而能在输电线路发生暂时性故障时，能迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。提高供电的可靠性。(2)对于双侧电源的输电线路，可以提高系统并列运行的稳定对于双侧电源的输电线路，可以提高系统并列运行的稳定性。性。(3
5、)在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于考虑重合闸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，以节约投资。的作用，可以暂缓架设双回线路，以节约投资。(4)可以纠正由于断路器本身机构的问题或继电保护误动作引可以纠正由于断路器本身机构的问题或继电保护误动作引起的误跳闸。起的误跳闸。自动重合闸的不利影响自动重合闸的不利影响采用自动重合闸后，当重合于永久性故障时，也将带来一些采用自动重合闸后，当重合于永久性故障时，也将带来一些不利影响：不利影响：(1)电力系统将再次受到短路电流的冲击，对超高压系统还电力系统将再次受到短路电流的冲击，对超高压系统还可能降低并列运行的
6、稳定性，引起系统振荡。可能降低并列运行的稳定性，引起系统振荡。(2)使断路器的工作条件更加恶劣，因在短时间内连续两次使断路器的工作条件更加恶劣，因在短时间内连续两次切断短路电流。切断短路电流。对于油断路器，第一次跳闸时，由于电弧的作用，已使绝缘对于油断路器，第一次跳闸时，由于电弧的作用，已使绝缘介质的绝缘强度降低，在重合后第二次跳闸时，是在绝缘强介质的绝缘强度降低，在重合后第二次跳闸时，是在绝缘强度已经降低的不利条件下进行的，因此，油断路器在采用了度已经降低的不利条件下进行的，因此，油断路器在采用了重合闸以后，其遮断容量也要不同程度的降低。重合闸以后，其遮断容量也要不同程度的降低。5.1.2
7、对自动重合闸的基本要求对自动重合闸的基本要求1.动作迅速动作迅速为了尽可能缩短电源中断的时间，在满足故障点电弧熄灭为了尽可能缩短电源中断的时间，在满足故障点电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度所需要的时间，以及断路器灭并使周围介质恢复绝缘强度所需要的时间，以及断路器灭弧室与断路器的传动机构准备好再次动作所必需的时间的弧室与断路器的传动机构准备好再次动作所必需的时间的条件下，自动重合闸装置的动作时间应尽可能短。重合闸条件下，自动重合闸装置的动作时间应尽可能短。重合闸的动作时间，一般采用的动作时间，一般采用0.5s1s。2.在下列情况下，自动重合闸装置不应动作在下列情况下，自动重合闸装置不应动作(1)
8、由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸装置不应动作。器断开时，自动重合闸装置不应动作。(2)断路器手动合闸，由于线路上有故障，而随断路器手动合闸，由于线路上有故障，而随即被继电保护跳开时，自动重合闸装置不应动作。即被继电保护跳开时，自动重合闸装置不应动作。(3)当断路器处于不正常状态时。当断路器处于不正常状态时。对自动重合闸的基本要求对自动重合闸的基本要求3.动作的次数应符合预先的规定动作的次数应符合预先的规定 不允许自动重合闸装置任意多次重合，其不允许自动重合闸装置任意多次重合，其动作的次数应符合预先的规定。如一次重动作的次数应符合预
9、先的规定。如一次重合闸就只能重合一次。当重合于永久性故合闸就只能重合一次。当重合于永久性故障而断路器再次跳闸后，就不应再重合。障而断路器再次跳闸后，就不应再重合。4.动作后应能自动复归动作后应能自动复归 自动重合闸装置成功动作一次后应能自动自动重合闸装置成功动作一次后应能自动复归，为下一次动作做好准备。复归，为下一次动作做好准备。对自动重合闸的基本要求对自动重合闸的基本要求 5.重合闸时间应能整定重合闸时间应能整定 重合闸时间应能整定，并有可能在重合闸以前或重合闸时间应能整定，并有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地与重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地与继电保护相配
10、合，加速故障地切除。继电保护相配合，加速故障地切除。6.双侧电源的线路上实现自动重合闸时，应考虑双侧电源的线路上实现自动重合闸时，应考虑合闸时两侧电源间同步的问题。合闸时两侧电源间同步的问题。7.采用不对应原则启动采用不对应原则启动 当控制开关在合闸位置而断路器实际上在断开位当控制开关在合闸位置而断路器实际上在断开位置的情况下，使重合闸启动，这样就可以保证不置的情况下，使重合闸启动，这样就可以保证不论是什么原因使断路器跳闸后，都可以进行一次论是什么原因使断路器跳闸后，都可以进行一次重合。重合。5.1.3 自动重合闸的分类自动重合闸的分类采用重合闸的目的有两点：一是保证并列运行系采用重合闸的目的
11、有两点：一是保证并列运行系统的稳定性；二是尽快恢复瞬时故障元件的供电，统的稳定性；二是尽快恢复瞬时故障元件的供电，从而自动恢复整个系统的正常运行。从而自动恢复整个系统的正常运行。根据重合闸控制的断路器所根据重合闸控制的断路器所接通或断开的元件接通或断开的元件不不同，可将重合闸分为线路重合闸、变压器重合闸同，可将重合闸分为线路重合闸、变压器重合闸和母线重合闸等。和母线重合闸等。根据重合闸控制断路器连续根据重合闸控制断路器连续合闸次数合闸次数的不同，可的不同，可将重合闸分为多次重合闸和一次重合闸。将重合闸分为多次重合闸和一次重合闸。多次重合闸一般使用在配电网中与分段器配合，自动隔离多次重合闸一般使
12、用在配电网中与分段器配合，自动隔离故障区段，是配电自动化的重要组成部分。而一次重合闸故障区段，是配电自动化的重要组成部分。而一次重合闸主要用于输电线路，以提高系统的稳定性。主要用于输电线路，以提高系统的稳定性。自动重合闸的分类自动重合闸的分类按照自动重合闸装置作用于断路器的方式可分为三相重合闸、按照自动重合闸装置作用于断路器的方式可分为三相重合闸、单相重合闸、综合重合闸和分相重合闸。单相重合闸、综合重合闸和分相重合闸。对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式，要结合系统对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式，要结合系统的稳定性分析，选取对系统稳定最有利的重合方式。一般遵的稳定性分析，选取对系
13、统稳定最有利的重合方式。一般遵循下列原则：循下列原则：(1)一般没有特殊要求的单电源线路，宜采用一般的三相重一般没有特殊要求的单电源线路，宜采用一般的三相重合闸。合闸。(2)凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应选凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应选用三相重合闸。用三相重合闸。(3)当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不能满足当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不能满足稳定性要求而出现大面积停电或重要用户停电者，应当选用稳定性要求而出现大面积停电或重要用户停电者，应当选用单相重合闸和综合重合闸。单相重合闸和综合重合闸。5.2输电线路的三相一次自动重合闸输电线路的三相
14、一次自动重合闸5.2.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸单侧电源线路的三相一次自动重合闸当输电线路上不论发生单相接地短路还是相间短路当输电线路上不论发生单相接地短路还是相间短路时，继电保护装置均将线路三相断路器断开。时，继电保护装置均将线路三相断路器断开。然后自动重合闸装置启动，经预定延时然后自动重合闸装置启动，经预定延时(一般为一般为0.5s1.5s)发出重合脉冲，将三相断路器同时合上。发出重合脉冲，将三相断路器同时合上。若故障为暂时性的，则重合成功，线路继续运行。若故障为暂时性的，则重合成功，线路继续运行。若故障为永久性的，则继电保护再次将三相断路器若故障为永久性的，则继电保护再次将三相
15、断路器断开，不再重合。断开，不再重合。5.2.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸单侧电源线路的三相一次自动重合闸单侧电源线路的三相一次自动重合闸由于下列原因，使其单侧电源线路的三相一次自动重合闸由于下列原因，使其实现较为简单：实现较为简单：(1)不需要考虑电源间同步的检查问题。不需要考虑电源间同步的检查问题。(2)三相同时跳开，重合不需要区分故障类别和选择故障三相同时跳开，重合不需要区分故障类别和选择故障相。相。(3)只需要在希望重合时断路器满足允许重合的条件下，只需要在希望重合时断路器满足允许重合的条件下，经预定的延时，发出一次合闸脉冲。经预定的延时，发出一次合闸脉冲。单侧电源送电线路三相
16、一次重合闸主要由重合闸启动、重单侧电源送电线路三相一次重合闸主要由重合闸启动、重合闸时间、一次合闸脉冲、手动跳闸后闭锁、手动合闸于合闸时间、一次合闸脉冲、手动跳闸后闭锁、手动合闸于故障时保护加速跳闸等元件组成。故障时保护加速跳闸等元件组成。单侧电源线路的三相一次自动重合闸单侧电源线路的三相一次自动重合闸单侧电源送电线路三相一次重合闸的工作原理框图单侧电源送电线路三相一次重合闸的工作原理框图(1)重合闸启动。当断路器由继电保护动作跳闸或其重合闸启动。当断路器由继电保护动作跳闸或其他非手动原因而跳闸后，重合闸均应启动。在正常他非手动原因而跳闸后，重合闸均应启动。在正常情况下，当断路器由合闸位置变为
17、分闸位置时，立情况下，当断路器由合闸位置变为分闸位置时，立即发出启动指令。即发出启动指令。单侧电源线路的三相一次自动重合闸单侧电源线路的三相一次自动重合闸(2)重合闸时间。启动元件发出启动指令后，时间元件开重合闸时间。启动元件发出启动指令后，时间元件开始记时，达到预定的延时后，发出一个短暂的合闸命令。始记时，达到预定的延时后，发出一个短暂的合闸命令。这个延时即重合闸时间，可以对其整定。这个延时即重合闸时间，可以对其整定。(3)一次合闸脉冲。当延时时间到后，它立即发出一个可一次合闸脉冲。当延时时间到后，它立即发出一个可以合闸的脉冲命令，并且开始记时，准备重合闸的整组复以合闸的脉冲命令，并且开始记
18、时，准备重合闸的整组复归，复归时间一般为归，复归时间一般为15s25s。(4)手动跳闸后闭锁。当手动跳开断路器时，也会启动重手动跳闸后闭锁。当手动跳开断路器时，也会启动重合闸回路，为此需设置闭锁环节，使其不能形成合闸命令。合闸回路，为此需设置闭锁环节，使其不能形成合闸命令。(5)重合闸后加速保护跳闸回路。对于永久性故障，在保重合闸后加速保护跳闸回路。对于永久性故障，在保证选择性的前提下，尽可能地加快故障的再次切除，需要证选择性的前提下，尽可能地加快故障的再次切除，需要保护与重合闸配合。保护与重合闸配合。5.2.2 双侧电源线路的检同期三相一次自动重合闸双侧电源线路的检同期三相一次自动重合闸1.
19、双侧电源线路自动重合闸的特点双侧电源线路自动重合闸的特点 （1）动作时间的配合动作时间的配合 当线路上发生故障时，两侧的继电保护可能以不同的当线路上发生故障时，两侧的继电保护可能以不同的时限动作于跳闸。例如，线路一侧属于第时限动作于跳闸。例如，线路一侧属于第段动作范围，段动作范围，保护会无延时跳闸；而另一侧则属于第保护会无延时跳闸；而另一侧则属于第段动作范围，段动作范围，保护会带延时跳闸，线路两侧的重合闸必须保证两侧的保护会带延时跳闸，线路两侧的重合闸必须保证两侧的断路器确已断开后，才能将本侧断路器进行重合。断路器确已断开后，才能将本侧断路器进行重合。（2）当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着
20、重合闸当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着重合闸时两侧电源是否同步以及是否允许非同步合闸的问题。时两侧电源是否同步以及是否允许非同步合闸的问题。因此，双电源线路上的重合闸，应根据电网的接线因此，双电源线路上的重合闸，应根据电网的接线方式和运行情况，在单侧电源重合闸的基础上，采取一方式和运行情况，在单侧电源重合闸的基础上，采取一些附加措施，以适应新的要求。些附加措施，以适应新的要求。双侧电源线路的三相一次自动重合闸双侧电源线路的三相一次自动重合闸2、双侧电源线路自动重合闸的主要方式、双侧电源线路自动重合闸的主要方式（1）快速自动重合闸。所谓快速重合闸，是指保护断开两）快速自动重合闸。所谓快速重合
21、闸，是指保护断开两侧断路器后在侧断路器后在0.50.6s内使之再次重合，这样短的时间内使之再次重合，这样短的时间内，两侧电动势摆开不大，系统不可能失去同步。内，两侧电动势摆开不大，系统不可能失去同步。（2）非同期重合闸。当符合下列条件且认为有必要时，可）非同期重合闸。当符合下列条件且认为有必要时，可采用非同期重合闸。采用非同期重合闸。(1)流过发电机、同步调相机或变压器的最大冲击电流不流过发电机、同步调相机或变压器的最大冲击电流不超过规定值。在计算时，应考虑实际上可能出现的对同超过规定值。在计算时，应考虑实际上可能出现的对同步发电机或变压器最为严重的运行方式。步发电机或变压器最为严重的运行方式
22、。(2)在非同步合闸后所产生的振荡过程中，对重要负荷的在非同步合闸后所产生的振荡过程中，对重要负荷的影响较小，或者可以采取措施减小其影响时影响较小，或者可以采取措施减小其影响时双侧电源线路的三相一次自动重合闸双侧电源线路的三相一次自动重合闸（3）检同期自动重合闸。当必须满足同期条件才能）检同期自动重合闸。当必须满足同期条件才能合闸时，需要使用检同期重合闸，主要有以下几合闸时，需要使用检同期重合闸，主要有以下几种方法：种方法：1)系统的结构保证线路两侧不会失去同步。系统的结构保证线路两侧不会失去同步。电力系统之间在电气上有紧密联系时，由于同时电力系统之间在电气上有紧密联系时，由于同时断开所有联系
23、的可能性几乎不存在，因此，当任断开所有联系的可能性几乎不存在，因此，当任一条线路断开之后，又进行重合闸时，都不会出一条线路断开之后，又进行重合闸时，都不会出现非同步合闸的问题，在这种情况下，可以采用现非同步合闸的问题，在这种情况下，可以采用不检查同步的自动重合闸。不检查同步的自动重合闸。双侧电源线路的三相一次自动重合闸双侧电源线路的三相一次自动重合闸2)双回路上检查另一线有电流的重合方式。双回路上检查另一线有电流的重合方式。在没有其他旁路联系的双回线路上，当不能采用非同步合在没有其他旁路联系的双回线路上，当不能采用非同步合闸时，可采用检定另一回线路上有无电流的重合闸。因为闸时，可采用检定另一回
24、线路上有无电流的重合闸。因为当另一回线路上有电流时，即表示两侧电源仍保持联系，当另一回线路上有电流时，即表示两侧电源仍保持联系，一般是同步的，因此可以重合闸。一般是同步的，因此可以重合闸。采用这种重合方式的优点是因为电流检定比同步检定简单。采用这种重合方式的优点是因为电流检定比同步检定简单。3)必须检定两侧电源同步后，才能进行重合闸。必须检定两侧电源同步后，才能进行重合闸。为此可在线路的一侧采用检查线路无电压重合，而在另一为此可在线路的一侧采用检查线路无电压重合，而在另一侧采用检定同步的重合闸。侧采用检定同步的重合闸。3.具有同步检定和无电压检定的重合闸具有同步检定和无电压检定的重合闸具有同步
25、检定和无电压检定的重合闸除在线路两侧均具有同步检定和无电压检定的重合闸除在线路两侧均装设重合闸装置外，在线路的一侧还装设有检定线路装设重合闸装置外，在线路的一侧还装设有检定线路无电压的继电器，而在另一侧装设检定同步的继电器。无电压的继电器，而在另一侧装设检定同步的继电器。当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，检定线路无电当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，检定线路无电压一侧的重合闸首先动作，使断路器投入。压一侧的重合闸首先动作，使断路器投入。如果重合不成功，则断如果重合不成功，则断路器再次跳闸。此时，路器再次跳闸。此时，由于线路另一侧无电压，由于线路另一侧无电压，同步检定继电器不动作，同步检定继电器
26、不动作，因此，该侧重合闸不启因此，该侧重合闸不启动。动。如果重合成功，则另一如果重合成功，则另一侧在检定同步之后，再侧在检定同步之后，再投入断路器，线路即恢投入断路器，线路即恢复正常工作。复正常工作。具有同步检定和无电压检定的重合闸具有同步检定和无电压检定的重合闸在检定线路无电压一侧的断路器如果重合在检定线路无电压一侧的断路器如果重合不成功，就要连续两次切断短路电流，因不成功，就要连续两次切断短路电流，因此，该断路器的工作条件就要比同步检定此，该断路器的工作条件就要比同步检定一侧断路器的工作条件恶劣。一侧断路器的工作条件恶劣。为了解决这一问题，通常在每一侧都装设为了解决这一问题，通常在每一侧都
27、装设同步检定和无电压检定的继电器，利用连同步检定和无电压检定的继电器，利用连片进行切换，使两侧断路器轮换使用每种片进行切换，使两侧断路器轮换使用每种检定方式的重合闸，因而使两侧断路器工检定方式的重合闸，因而使两侧断路器工作的条件接近相同。作的条件接近相同。具有同步检定和无电压检定的重合闸具有同步检定和无电压检定的重合闸在使用检查线路无电压方式的重合闸一侧，当其断在使用检查线路无电压方式的重合闸一侧，当其断路器在正常运行情况下，由于某种原因路器在正常运行情况下，由于某种原因(如误碰跳闸如误碰跳闸机构、保护误动等机构、保护误动等)而跳闸时，由于对侧并未动作，而跳闸时，由于对侧并未动作，因此，线路上
28、有电压，因而就不能实现重合，这是因此，线路上有电压，因而就不能实现重合，这是一个很大的缺陷。一个很大的缺陷。为此，通常都是在检定无电压的一侧也同时投入同为此，通常都是在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继电器，两者的触点并联工作。步检定继电器，两者的触点并联工作。此时如遇有上述情况，则同步检定继电器就能够起此时如遇有上述情况，则同步检定继电器就能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的断路器作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的断路器重新合上。但是，在使用同步检定的另一侧，其无重新合上。但是，在使用同步检定的另一侧，其无电压检定是绝对不允许同时投入的电压检定是绝对不允许同时投入的同步检定继电
29、器原理同步检定继电器原理同步检定继电器原理采用电磁感应原理实现。同步检定继电器原理采用电磁感应原理实现。5.2.3 重合闸时限的整定原则重合闸时限的整定原则现在电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是现在电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是瞬时性的还是永久性的。瞬时性的还是永久性的。对于瞬时性故障，必须等待故障点的消除、绝缘对于瞬时性故障，必须等待故障点的消除、绝缘强度恢复后才有可能重合成功。强度恢复后才有可能重合成功。对于永久性故障，除考虑上述时间外，还要考虑对于永久性故障，除考虑上述时间外，还要考虑重合到永久故障后断路器内部的油压、气压的恢重合到永久故障后断路器内部的油压、气压的恢复以及绝
30、缘介质绝缘强度的恢复等，保证断路器复以及绝缘介质绝缘强度的恢复等，保证断路器能够再次切断短路电流。能够再次切断短路电流。按以上原则确定的最小时间称为按以上原则确定的最小时间称为最小合闸时间最小合闸时间，实际使用的重合闸时间必须大于这个时间，根据实际使用的重合闸时间必须大于这个时间，根据重合闸在系统中的主要作用计算确定。重合闸在系统中的主要作用计算确定。1、单侧电源线路的三相重合闸、单侧电源线路的三相重合闸一般重合闸的最小时间按下述原则确定：一般重合闸的最小时间按下述原则确定：(1)在断路器跳闸后负荷电动机向故障点反馈电流在断路器跳闸后负荷电动机向故障点反馈电流的时间；故障点的电弧熄灭并使周围介
31、质恢复绝缘的时间；故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度所需要的时间。强度所需要的时间。(2)在断路器跳闸熄弧后，其触头周围绝缘强度的在断路器跳闸熄弧后，其触头周围绝缘强度的恢复以及灭弧室重新充满油、气需要的时间，同时恢复以及灭弧室重新充满油、气需要的时间，同时其操动机构恢复原状准备好再次动作需要的时间。其操动机构恢复原状准备好再次动作需要的时间。(3)如果重合闸是利用继电保护跳闸出口启动，其如果重合闸是利用继电保护跳闸出口启动，其动作时限还应加上断路器的跳闸时间。动作时限还应加上断路器的跳闸时间。根据我国一些电力系统的运行经验，重合闸的最小根据我国一些电力系统的运行经验，重合闸的最小时间是
32、时间是0.30.4s。2、双侧电源线路的三相重合闸、双侧电源线路的三相重合闸其时限除满足以上要求外，还应考虑线路两侧继其时限除满足以上要求外，还应考虑线路两侧继电保护以不同时限切除故障的可能性。从最不利电保护以不同时限切除故障的可能性。从最不利的情况出发，每一侧的重合闸都应该以本侧先跳的情况出发，每一侧的重合闸都应该以本侧先跳闸而对侧后跳闸来作为考虑整定时间的依据闸而对侧后跳闸来作为考虑整定时间的依据双侧电源线路的三相重合闸双侧电源线路的三相重合闸先跳闸一侧重合闸的动作时限应整定为先跳闸一侧重合闸的动作时限应整定为当线路上装设三段式电流或距离保护时，当线路上装设三段式电流或距离保护时，tpr1
33、应采用本侧应采用本侧段保护的动作时间；段保护的动作时间；tpr2一般采用对侧一般采用对侧段段(或或段段)保护的动作时保护的动作时间。间。3.双侧电源线路三相重合闸最佳重合时间双侧电源线路三相重合闸最佳重合时间重合闸对系统稳定性的影响主要取决于重合闸方重合闸对系统稳定性的影响主要取决于重合闸方式和重合时间，前者根据系统条件在配置重合闸式和重合时间，前者根据系统条件在配置重合闸时确定，后者在整定重合闸时间时计算确定。时确定，后者在整定重合闸时间时计算确定。理论和实际的计算都可以证明，重合闸操作存在理论和实际的计算都可以证明，重合闸操作存在最佳时间。最佳时间。最佳重合时刻最佳重合时刻的条件是：最后一
34、次操作完成后，的条件是：最后一次操作完成后，对应最终网络拓扑下稳定平衡点的系统暂态能量对应最终网络拓扑下稳定平衡点的系统暂态能量最小的时刻。最小的时刻。最佳重合时刻附近是次最佳，它使最佳重合时刻附近是次最佳，它使“最佳时刻最佳时刻”具有了实际的可捕捉的应用意义。具有了实际的可捕捉的应用意义。双侧电源线路三相重合闸最佳重合时间双侧电源线路三相重合闸最佳重合时间现场应用的重合闸时间元件是简单计时元现场应用的重合闸时间元件是简单计时元件，只能整定一个固定的时间，不能随故件，只能整定一个固定的时间，不能随故障的情况时限最佳时刻重合。障的情况时限最佳时刻重合。现在一般只能按照对稳定性影响最严重的现在一般
35、只能按照对稳定性影响最严重的故障条件计算并整定最佳重合时刻，保证故障条件计算并整定最佳重合时刻，保证重合于严重永久故障时对系统的再次冲击重合于严重永久故障时对系统的再次冲击最小。最小。在其他故障形态下重合时尽管不是最佳，在其他故障形态下重合时尽管不是最佳，但可能是次佳，不会是最坏但可能是次佳，不会是最坏5.2.4 自动重合闸与继电保护的配合自动重合闸与继电保护的配合为了尽可能利用自动重合闸所提供的条件为了尽可能利用自动重合闸所提供的条件以加速切除故障，继电保护与之配合时，以加速切除故障，继电保护与之配合时，一般采用重合闸前加速保护和重合闸后加一般采用重合闸前加速保护和重合闸后加速保护两种方式。
36、速保护两种方式。1、自动重合闸前加速保护、自动重合闸前加速保护重合闸前加速保护一般又简称重合闸前加速保护一般又简称“前加速前加速”。假设系统每条线路上均装设过电流保护，假设系统每条线路上均装设过电流保护，其动作时限按阶梯形原则配合。则在靠近其动作时限按阶梯形原则配合。则在靠近电源端保护处的时限最长。电源端保护处的时限最长。自动重合闸前加速保护自动重合闸前加速保护自动重合闸前加速保护自动重合闸前加速保护为了加速故障的切除，可在保护为了加速故障的切除，可在保护3 处采用自动重处采用自动重合闸前加速保护动作方式，即当任一线路发生故合闸前加速保护动作方式，即当任一线路发生故障时，第一次都是由保护障时，
37、第一次都是由保护3 瞬时动作予以切除，瞬时动作予以切除，重合以后保护第二次动作切除故障是有选择性的。重合以后保护第二次动作切除故障是有选择性的。保护保护3的第一次动作是无选择性的，但断路器的第一次动作是无选择性的，但断路器QF3跳闸后，如果此时的故障是瞬时性的，则在重合跳闸后，如果此时的故障是瞬时性的，则在重合闸以后就恢复了供电；如果故障是永久性的，则闸以后就恢复了供电；如果故障是永久性的，则保护保护3 第二次就按有选择性的时限动作。第二次就按有选择性的时限动作。自动重合闸前加速保护自动重合闸前加速保护采用采用“前加速前加速”的优点是：的优点是：(1)能快速切除暂时性故障。能快速切除暂时性故障
38、。(2)可能使暂时性故障来不及发展成为永久可能使暂时性故障来不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率。性故障，从而提高重合闸的成功率。(3)能保证发电厂和重要变电站的母线电压能保证发电厂和重要变电站的母线电压在在0.60.7 倍额定电压以上，从而保证厂倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量。用电和重要用户的电能质量。(4)使用设备少，只需一套自动重合闸装置，使用设备少，只需一套自动重合闸装置，简单、经济。简单、经济。自动重合闸前加速保护自动重合闸前加速保护其缺点是：其缺点是：(1)断路器工作条件恶劣，动作次数较多。断路器工作条件恶劣，动作次数较多。(2)重合于永久性故障时，再
39、次切除故障的时间重合于永久性故障时，再次切除故障的时间会延长。会延长。(3)若重合闸装置或若重合闸装置或QF3 拒动，则将扩大停电范拒动，则将扩大停电范围，甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接围，甚至在最末一级线路上故障时，都会使连接在这条线路上的所有用户停电。在这条线路上的所有用户停电。因此，因此，“前加速前加速”方式方式主要用于主要用于35kV以下由发电以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便快速切厂或重要变电所引出的直配线路上，以便快速切除故障，保证母线电压。除故障，保证母线电压。2、重合闸后加速保护、重合闸后加速保护重合闸后加速保护一般又简称为重合闸后加速保护一般又简称为“后加
40、速后加速”。所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障，则在断路器合闸后，再加速保护动作（快速断开则在断路器合闸后，再加速保护动作（快速断开QF），），瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。限无关。“后加速后加速”的配合方式的配合方式广泛应用于广泛应用于35kV 以上的网以上的网络及对重要负荷供电的送电线路上。因为在这些线络及对重要负荷供电的送电线路上。因为在这些线路上一般都装有性能比较完善的保护装置，第一次路上一般都
41、装有性能比较完善的保护装置，第一次有选择性的切除故障的时间均为系统运行所允许，有选择性的切除故障的时间均为系统运行所允许，而在重合闸以后加速保护的动作，就可以更快地切而在重合闸以后加速保护的动作，就可以更快地切除永久性故障。除永久性故障。重合闸后加速保护重合闸后加速保护采用后加速的优点是：采用后加速的优点是：(1)第一次跳闸是有选择性的，不会扩大停电范围，特别是第一次跳闸是有选择性的，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择性的动作，在重要的高压电网中，一般不允许保护无选择性的动作，而后以重合闸来纠正而后以重合闸来纠正(前加速的方式前加速的方式)。(2)保证了永久性故障
42、能瞬时切除，并仍然具有选择性。保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然具有选择性。(3)和前加速保护相比，使用中不受网络结构和负荷条件的和前加速保护相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制，一般来说是有利而无害的。限制，一般来说是有利而无害的。采用后加速的缺点是：采用后加速的缺点是：(1)第一次切除故障可能带时限。第一次切除故障可能带时限。(2)每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较为复杂。为复杂。5.3高压输电线路的单相自动重合闸高压输电线路的单相自动重合闸运行经验表明，在运行经验表明，在220kV500kV 的架空线路上，由于线的架空线路
43、上，由于线间距离大，其绝大部分短路故障都是单相接地短路。在这间距离大，其绝大部分短路故障都是单相接地短路。在这种情况下，如果只断开故障的一相，而未发生故障的两相种情况下，如果只断开故障的一相，而未发生故障的两相仍然继续运行，然后再进行单相重合，就能大大提高供电仍然继续运行，然后再进行单相重合，就能大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。的可靠性和系统并列运行的稳定性。如果线路发生的是瞬时性故障，则单相重合成功，即恢复如果线路发生的是瞬时性故障，则单相重合成功，即恢复三相的正常运行。如果是永久性故障，单相重合不成功，三相的正常运行。如果是永久性故障，单相重合不成功，则需要根据系统的具体情况，
44、切除三相或单相并不再进行则需要根据系统的具体情况，切除三相或单相并不再进行重合。目前一般都是采用重合不成功时跳开三相的方式。重合。目前一般都是采用重合不成功时跳开三相的方式。这种单相短路跳开故障单相，经一定时间重合单相，若不这种单相短路跳开故障单相，经一定时间重合单相，若不成功再跳开三相的重合方式称为单相自动重合闸。成功再跳开三相的重合方式称为单相自动重合闸。单相自动重合闸的特点单相自动重合闸的特点1.故障选相元件故障选相元件为实现单相重合闸，首先须有故障选相元为实现单相重合闸，首先须有故障选相元件。对选相元件的基本要求有：件。对选相元件的基本要求有：(1)应保证选择性，即选相元件与继电保护应
45、保证选择性，即选相元件与继电保护相配合只跳开发生故障的一相，而接于另相配合只跳开发生故障的一相，而接于另外两相上的选相元件不应动作。外两相上的选相元件不应动作。(2)在故障相末端发生单相接地短路时，接在故障相末端发生单相接地短路时，接于该相上的选相元件应保证足够的灵敏性。于该相上的选相元件应保证足够的灵敏性。单相自动重合闸的特点单相自动重合闸的特点根据网络接线和运行的特点，满足以上要求的常根据网络接线和运行的特点，满足以上要求的常用选相元件有如下几种：用选相元件有如下几种：电流选相元件：在每相上装设一个过电流继电电流选相元件：在每相上装设一个过电流继电器，其启动电流按照大于最大负荷电流的原则进
46、器，其启动电流按照大于最大负荷电流的原则进行整定，以保证动作的选择性。行整定，以保证动作的选择性。这种选相元件适于装设在电源端，且短路电流比这种选相元件适于装设在电源端，且短路电流比较大的情况，它是根据故障相短路电流增大的原较大的情况，它是根据故障相短路电流增大的原理而动作的。理而动作的。阻抗选相元件、相电流差突变量选相元件等，阻抗选相元件、相电流差突变量选相元件等，由于其有较高的灵敏度和选相能力，故常用于高由于其有较高的灵敏度和选相能力，故常用于高压输电线路上。压输电线路上。单相自动重合闸的特点单相自动重合闸的特点低电压选相元件：用三个低电压继电器低电压选相元件：用三个低电压继电器分别接于三
47、相的相电压上，低电压继电器分别接于三相的相电压上，低电压继电器是根据故障相电压降低的原理而动作。它是根据故障相电压降低的原理而动作。它的启动电压应小于正常运行时以及非全相的启动电压应小于正常运行时以及非全相运行时可能出现的最低电压。运行时可能出现的最低电压。这种选相元件一般适于装设在小电源侧或这种选相元件一般适于装设在小电源侧或单侧电源线路的受电侧，因为在这一侧如单侧电源线路的受电侧，因为在这一侧如用电流选相元件，则往往不能满足选择性用电流选相元件，则往往不能满足选择性和灵敏性的要求。和灵敏性的要求。单相自动重合闸的特点单相自动重合闸的特点2.动作时限的选择动作时限的选择当采用单相重合闸时，其
48、动作时限的选择除应满足三相重当采用单相重合闸时，其动作时限的选择除应满足三相重合闸时所提出的要求外，还应考虑下列问题：合闸时所提出的要求外，还应考虑下列问题：(1)不论是单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元不论是单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性。件与继电保护以不同时限切除故障的可能性。(2)潜供电流对灭弧所产生的影响。这是指当故障相线路潜供电流对灭弧所产生的影响。这是指当故障相线路自两侧切除后，由于非故障相与断开相之间存在静电自两侧切除后，由于非故障相与断开相之间存在静电(通通过电容过电容)和电磁和电磁(通过互感通过互感)的联系，因此，虽然短路
49、电流的联系，因此，虽然短路电流已被切断，但在故障点的弧光通道中，仍然流有感应电流，已被切断，但在故障点的弧光通道中，仍然流有感应电流，称为潜供电流。称为潜供电流。为了正确地整定单相重合闸的时间，国内外许多电力系统为了正确地整定单相重合闸的时间，国内外许多电力系统都是由实测来确定灭弧时间。都是由实测来确定灭弧时间。单相自动重合闸的特点单相自动重合闸的特点3.对单相重合闸的评价对单相重合闸的评价采用单相重合闸的主要优点是：采用单相重合闸的主要优点是：(1)能在绝大多数的故障情况下保证对用户的连续能在绝大多数的故障情况下保证对用户的连续供电，从而提高供电的可靠性；当由单侧电源单回供电，从而提高供电的
50、可靠性；当由单侧电源单回路向重要负荷供电时，对保证不间断供电更有显著路向重要负荷供电时，对保证不间断供电更有显著的优越性。的优越性。(2)在双侧电源的联络线上采用单相重合闸，可以在双侧电源的联络线上采用单相重合闸，可以在故障时大大加强两个系统之间的联系，从而提高在故障时大大加强两个系统之间的联系，从而提高系统并列运行的动态稳定性。对于联系比较薄弱的系统并列运行的动态稳定性。对于联系比较薄弱的系统，当三相切除并继之以三相重合闸而很难再恢系统，当三相切除并继之以三相重合闸而很难再恢复同步时，采用单相重合闸就能避免两系统解列。复同步时，采用单相重合闸就能避免两系统解列。单相自动重合闸的特点单相自动重