第五章自动重合闸
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继电保护教材 第五章 自动重合闸
第五章 自动重合闸一、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60~90%，经济效益很高——>广泛应用。
二、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。
z u t t t +>，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、三相自动重合闸三相自动重合闸：：（一）单侧电源线路的三相一次重合闸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。
第5章 自动重合闸
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
5.3.2单相自动重合闸的特点
2、动作时限的选择 满足：故障点灭弧和周围介质去游离时间，大于断路器及其操作 机构复归原状准备好再次动作的时间。
此外考虑： （1）两侧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，图5.13（P161) 根据实测确定灭弧时间，我国电力系统220KV 的线路上为0.6s以 上。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
2、双侧电源线路重合闸的主要方式
（2）非同期自动重合闸
当重合闸时间不够快，两侧电势功角摆开较快，但冲击电流未超 过规定值，可采用非同期自动重合闸。 （3）检同期自动重合闸 当必须满足同期条件才能重合闸时，需要采用检同期自动重合闸。 具体方法： 1）系统有3个及3个以上联系线路，可以不检同步重合闸；
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
（3）检同期自动重合闸
方法：
2）双回线路，检查另一线路有电流时，可以重合(见图5.2）；
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
3）必须检定同步的重合，其步骤：一侧先检无压合闸，另一侧再 同步合闸（图5.3所示） 3、具有同步检定和无电压检定的重合闸 缺陷：检查线 路无压合闸的 一侧，若正常 时误跳，这时 由于对侧并未 动作，线路上 有电压，因而 不能实现重合。
在220KV-500KV 的线路上获得了广泛的应用。110KV不推荐使用 。
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
5.3.3 输电线路自适应单相重合闸的概念
能自动识别故障的性质，在永久故障时不重合的重合
闸称之为自适应重合闸。 参考文献【3】
5.4 高压输电线路的综合重合闸简介
在线路上设计自动重合闸装置时，将单相重合闸和三相重合闸综 合在一起，当发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式工作； 当发生相间短路时，采用三相重合闸方式工作。综合考虑这两种 重合闸方式的装置称为综合重合闸装置。
第5章 自动重合闸(输电线路)
习题
在下图所示35KV单电源网络中，已知：各线路均装有过电流保护，动作 时限依次为t1＝1s、t2=2s、t3=3s，在线路AB的3DL处采用重合闸前加速 方式，其加速用无选择电流速断的动作时间为0.1s，重合闸动作后即将 此速断保护退出工作，所有断路器采用统一型式的少油式断路器，其合 闸时间th.DL=0.12s,跳闸时间tt.DL=0.06s以及三相一次重合闸时间为
采用条件： 110kV及以下电压级环网，①最严重情况（ 1800 ），最大
周期分量冲击电流与额定电流的比值不超过表1；
②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
5.3双侧电源线路的三相一次自动重合闸
（三）检查另一回路电流的重合闸
在没有其他旁路联系的双回线路上，如图5.2所示 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，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电流检定 比同步检定简单。
保护1 跳闸
保护2 跳闸
DL1 重合
t
tzch=tbh.2+tDL.2-tDL.1+tu
5.4自动重合闸与继电保护的配合
自动重合闸与继电保护配合的主要方式有两种： 一、自动重合闸前加速保护动作（前加速） 二、自动重合闸后加速保护动作（后加速）
5.4自动重合闸与继电保护的配合
一、自动重合闸前加速 保护动作
第5章 自动重合闸
学习要求
1、掌握自动重合闸的作用以及对自动重合闸的基本要求;
2、通过典型装置，了解自动重合闸的基本构成元件； 3、掌握双侧电源送电线路的重合闸方式；
4、掌握自动重合闸与继电保护的配合方式及其特点。
第5章 自动重合闸
5.1自动重合闸的作用及其基本要求 5.2单侧电源线路的三相一次自动重合闸 5.3双侧电源线路的三相一次自动重合闸 5.4重合闸动作时限的选择原则 5.5自动重合闸与继电保护的配合 5.6综合自动重合闸
第5章 自动重合闸
5.1.2对自动重合闸装臵的基本要求
4、动作后自动复归 自动重合闸装臵动作后应能自动复归，准备好下次再动作。 对于10kV及以下电压级别的线路，如无人值班时也可采用 手动复归方式。 5、用不对应原则启动 一般自动重合闸可采用控制开关位臵与断路器位臵不对应原 则启动重合闸装臵，对综合自动重合闸，宜采用不对应原 则和保护同时启动。 6、与继电保护相配合 自动重合闸能与继电保护相配合，在重合闸前或重合闸后加 速继电保护动作，以便更好地与继电保护装臵相配合，加 速故障切除时间，提高供电的可靠性。
5.1.1自动重合闸的作用
电力系统的故障中，输电线路的故障占绝大部分，大都 是“暂时性”的故障 ，在线路被继电保护迅速动作控制断路 器，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的 供电。自动重合闸成功率（60%-90%)。此外，还有“永久性 故障”， “永久性故障”在线路被断开之后，它们仍然是存 在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。 因此，在电力系统中采用了自动重合闸装臵（AAR）， 即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后， 能够自动控制断路器重新合闸的一种装臵。
障也可采用自动重合闸装置。 • 根据自动重合闸运行的经验可知，线路自动重合闸的配置和选择应根
据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。一般选择自动
重合闸类型可按下述条件进行。
2、自动重闸的配置原则
1）110kV及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装臵； 2）220kV、110kV及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳 定和运行要求时可采用三相自动重合闸装臵。 3）220kV线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求 时，采用综合重合闸装臵； 4）330～500kV线路,一般情况下应装设综合重合闸装臵； 5）在带有分支的线路上使用单相重合闸时，分支线侧是否采用单相重合闸， 应根据有无分支电源，以及电源大小和负荷大小确定； 6）双电源220kV及以上电压等级的单回路联络线，适合采用单相重合闸； 主要的110kV双电源回路联络线，采用单相重合闸对电网安全运行效果 显著时，可采用单相重合闸。
第5章 自动重合闸
重合闸 起动
t ZCH
一次合闸 脉冲元件
(放电)
与 执行元件
控制开关KK
（3）一次合闸脉冲元件 保证重合闸装置只重合一次 控制开关KK对一次合闸脉冲元件放电的作用 是为了防止手动跳闸和手动合闸时重合闸进行重合
重合闸 起动
t ZCH
一次合闸 脉冲元件
(放电)
与 执行元件
控制开关KK
（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。
进行自动重合。
使用条件 • 线路两侧均装有全线瞬时动作的保护 • 有快速动作的断路器，如快速空气断路器 • 冲击电流未超过允许值
冲击电流周期分量的估算
2E I sin Z 2
当非同步重合闸时，冲击电流周期分量不应超过下表数值 机组类型 汽轮发电机 水轮发电机 有阻尼回路 允许值 0.65IN/X”d 0.6IN/X”d
适用范围：35kV以下由发电厂或重要变电站引出 的直配线路上。
2.重合闸后加速保护
ARD 1
QF1
k
ARD 2
QF2
ARD 3
QF3
ARD 4
QF4
优点： 第一次跳闸时有选择性的； 永久性故障能快速切除，有利于系统并联 运行的稳定性； 使用中不受网络结构和负荷条件的限制。
2.重合闸后加速保护
无阻尼回路
0.65IN/X’d
0.84IN/X”d IN/XT
同步调相机 电力变压器
（2）非同期重合闸
不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的 方式 使用条件：冲击电流未超过允许值 继电保护要考虑系统振荡对它的影响，并 采取必要的措施
（3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式
第5章自动重合闸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
线路自动重合闸
线路自动重合闸装置
装置组成
包括重合闸启动元件、重合闸时间元件、一次合闸脉冲元件和执行元件等。
工作原理
当线路发生故障时，保护动作使断路器跳闸，自动重合闸装置经短时间间隔后使 断路器重新合上。若重合于永久性故障，保护装置再次动作将断路器断开。
线路自动重合闸控制逻辑
控制方式
分为三相一次重合闸、单相一次重合闸 、综合重合闸和停用重合闸四种方式。
作用
提高电力系统的暂态稳定性，减少停电时间，降低因瞬时故障造成的停电损失 。
工作原理与分类
工作原理
自动重合闸通过检测线路电压、电流等电气量来判断故障性 质，如果是瞬时性故障，则在断路器跳闸后经过一定延时自 动重合；如果是永久性故障，则不重合或重合后再次跳闸。
分类
根据重合闸的动作方式，可分为三相一次重合闸、单相重合 闸和综合重合闸三种。其中，三相一次重合闸适用于简单线 路，单相重合闸适用于单相接地故障较多的系统，综合重合 闸则结合了前两者的优点。
闭锁逻辑
在某些情况下，如手动分 闸、断路器拒动等，重合 闸应被闭锁，以避免对系 统造成更大冲击。
变压器自动重合闸操作过程
操作前准备
确认重合闸装置已投入，检查相关保护及自动装置状态正常。
操作步骤
当发生故障时，保护动作跳开断路器，重合闸装置启动并经延时后出口，使断路器重新合 闸。若重合成功，则恢复系统正常运行；若重合不成功，则根据保护动作情况采取相应措 施。
注意事项
在操作过程中，需要注意检查发电机组的故障类型、重合闸装置的状态以及电网的运行情况等因素， 以确保重合闸操作的正确性和安全性。
05
自动重合闸与继电保护配合
第五章 输电线路的自动重合闸
单侧电源线路的三相重合闸要带有时限， 因为在断路器跳闸后，要使故障点的电弧 熄灭并使周围介质恢复绝缘强度是需要一 定时间的，必须在这个时间以后进行合闸 才有可能成功；在断路器动作跳闸后，其 触头周围绝缘强度的恢复以及消弧室重新 充满油需要一定的时间。
在双侧电源的送电线路上实现重合闸时，与单电源 线路上的三相自动重合闸相比还必须考虑如下的 特点： （1）时间的配合。 （2）同期问题。当线路上发生故障跳闸以后，线 路两侧电源之间的电势角会摆开，有可能失去同 步。这时，后合闸一侧的断路器在进行重合闸时， 应考虑两侧电源是否同步，以及是否允许非同步 合闸的问题。
第五节 自动重合闸与继电保护 的配合
在电力系统中，自动重合闸与继电保护配 合的方式有两种，即自动重合闸前加速保 护动作和自动重合闸后加速保护动作。
A
1QF
AR D
k1 B
2QF
k2
C
3QF
k3
D
重合闸前加速保护动作的原理图
前加速的优点是，能快速切除瞬时性故障，使瞬 时性故障来不及发展成为永久性故障，而且使用 的设备少，只需一套ARD自动重合闸装置；其缺 点是，重合于永久性故障时，再次切除故障的时 间会延长，装有重合闸线路的断路器的动作次数 较多，而且若此断路器的重合闸拒动，就会扩大 停电范围，甚至在最后一级线路上发生故障，也 可能造成全网络停电。 前加速保护主要用于35kv以下由发电厂或重要 变电所引出的直配线路上，以便快速切除故障， 保护母线电压。
第二节 三相自动重合闸
三相重合闸：不论在输、配线上发生单相短路 还是相间短路时，继电保护装置均将线路三相 断路器同时断开，然后启动自动重合闸同时合 三相断路器的方式。若故障为暂时性故障，则 重合闸成功；否则保护再次动作，跳三相断路 器。这时，重合闸是否再重合要视情况而定。 目前，一般只允许重合闸动作一次，称为三相 一次自动重合闸装置。特殊情况下，可采用三 相二次自动重合闸装置。 三相重合闸结构相对比较简单，保护出口可直 接动作控制断路器，保护之间互为后备的性能 较好。
第五章自动重合闸
同步检定和无电压检定重合闸的配置
▪重
5.2.3 重合闸时限的整定原则
▪ 现代电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障是瞬 时性质还是永久性质的，对于瞬时性故障，必须等 待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后才有可能重 合成功。
▪ 按以上原则确定的最小时间，称为最小重合闸时间。 ▪ 实际使用的重合闸时间必须大于这个时间，根据重
• 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路， 都应当选用三相重合闸。
• 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不 能满足稳定要求，会出现大面积停电或重要用户 停电，应当选用单相或综合重合闸。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
5.2.1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸 ▪ 三相一次重合闸的跳、合闸方式：
第五章自动重合闸
自动重合闸的作用 “瞬时性”与“永久性”故障
▪ 瞬时性故障：
• 被继电保护断开后故障自行消失，若此时把断开的线路 断路器再合上，就能够恢复正常的供电。
• 由雷电引起的绝缘子表面闪络，大风引起的碰线，通过 鸟类以及树枝等物掉落在导线上引起的短路等
▪ 永久性故障：
• 被断开以后依然存在的故障 • 线路倒杆，断线，绝缘子击穿或损坏等引起的故障
▪ 变压器内部故障多数是永久性故障，因此，变压器 的瓦斯保护和差动保护动作后不重合，仅当后备保 护动作时起动重合闸。
自动重合闸的分类
线路重合闸的方式选择
▪ 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。一般说来，有
• 对于没有特殊要求的单电源线路，一般采用三相 重合闸。
▪ 当线路发生故障，两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压一侧的重合闸 首先动作，使断路器投入。如果重合不成功，则断路器再次跳闸。此时， 由于线路另一侧没有电压，同步检定继电器不动作，因此，该侧重合闸 根本不起动。如果重合成功，则另一侧在检定同步之后，再投入断路器， 线路即恢复正常工作。
自动重合闸
两侧断路器均跳闸后再重合、同步问题 1.不检查同步重合闸（快速重合闸） 2.解列重合闸 3.检查同步和检查无电压重合闸
3.检查同步和检查无电压重合闸（图5-7）
检查无电压一侧先动作（同步检定也要投入） 检查同步一侧后动作（无电压检定决不能投入
TJJ
TJJ
四．重合闸和继电保护的配合
1． 重合闸前加速保护（图5-11） 特点：能快速切除瞬时性故障、提高 重合闸成功率；首次动作无选择性，断 路器工作条件加重。适合35KV以下(10kv) 发电厂和变电站的直配线路。
3．对自动重合闸的基本要求
(1)采用控制开关位置和断路器位置不对应 起动 （手动跳闸、保护跳闸、误动跳闸) (2) 一次重合闸只应动作一次 （永久性故障,第二次跳闸后不再重合） (3) 手动合闸保护随即跳闸，重合闸不 应动作。 二．单侧电源线路三相一次重合闸
二．单侧电源线路三相一次重合闸
三．双侧电源线路重合闸的方式
第五章 自动重合闸
一．自动重合闸概述 1.自动重合闸在电力系统中的作用 输电线路故障大多是瞬时性的，采用在断路 器跳闸后自动重新合闸的装置。可提高供 电可靠性和电力系统并列运行稳定性。 (1KV以上有断路器的线路) 2.自动重合闸的分类 三相和综合（单相、三相）重合闸； 一次和多次； 单侧图5-16）
对非全相运 行中仍然能 正确工作的 保护接N端 子； 对非全相运 行中可能误 动的保护接 M 端子，重 合闸起动后 将其闭锁。
四．重合闸和继电保护的配合
2． 重合闸后加速保护（图5-12） 特点：保护首次动作可能有延时，但能快 速切除永久性故障；首次动作有选择性， 不扩大停电范围；适合 35KV 及以上网络 及重要负荷供电的线路。
五．单相和综合重合闸
3.检查同步和检查无电压重合闸（图5-7）
检查无电压一侧先动作（同步检定也要投入） 检查同步一侧后动作（无电压检定决不能投入
TJJ
TJJ
四．重合闸和继电保护的配合
1． 重合闸前加速保护（图5-11） 特点：能快速切除瞬时性故障、提高 重合闸成功率；首次动作无选择性，断 路器工作条件加重。适合35KV以下(10kv) 发电厂和变电站的直配线路。
3．对自动重合闸的基本要求
(1)采用控制开关位置和断路器位置不对应 起动 （手动跳闸、保护跳闸、误动跳闸) (2) 一次重合闸只应动作一次 （永久性故障,第二次跳闸后不再重合） (3) 手动合闸保护随即跳闸，重合闸不 应动作。 二．单侧电源线路三相一次重合闸
二．单侧电源线路三相一次重合闸
三．双侧电源线路重合闸的方式
第五章 自动重合闸
一．自动重合闸概述 1.自动重合闸在电力系统中的作用 输电线路故障大多是瞬时性的，采用在断路 器跳闸后自动重新合闸的装置。可提高供 电可靠性和电力系统并列运行稳定性。 (1KV以上有断路器的线路) 2.自动重合闸的分类 三相和综合（单相、三相）重合闸； 一次和多次； 单侧图5-16）
对非全相运 行中仍然能 正确工作的 保护接N端 子； 对非全相运 行中可能误 动的保护接 M 端子，重 合闸起动后 将其闭锁。
四．重合闸和继电保护的配合
2． 重合闸后加速保护（图5-12） 特点：保护首次动作可能有延时，但能快 速切除永久性故障；首次动作有选择性， 不扩大停电范围；适合 35KV 及以上网络 及重要负荷供电的线路。
五．单相和综合重合闸
第五章输电线路的自动重合闸
正常工作时：QF处于合闸位置，SA1处于“合闸后”位置， 其触点SA121-23接通，SA2处于合闸位置，电容C经电阻R4而 充满电压，电容C两端电压等于电源电压，信号灯HL亮。
线路短路，保护动作时：QF跳闸，QF3-4打开，QF1-2闭合 →KM1起动→ KT线圈得电→ 其触点KT延时闭合→ 电容C 向KM线圈放电→ KM动作K。M动作后KM1-2打开→信号灯 HL灭；KM3-4、KM5-6闭合→KO得电→ QF合闸。 ✓ 若合闸成功，所有继电器复位，电容C经10～15s再次充满 电压，准备再次动作；
根据重合闸控制断路器相数的不同分类：单相重合闸、 三相重合闸、综合重合闸和分相重合闸。
第二节 三相自动重合闸
三相重合闸： 不论在输、配线上发生单相短路还是相间
短路时，继电保护装置均将线路三相断路器同 时断开，然后启动自动重合闸同时合三相断路 器的方式。若故障为暂时性故障，则重合闸成 功；否则保护再次动作，跳三相断路器。这时， 重合闸是否再重合要视情况而定。目前，一般 只允许重合闸动作一次，称为三相一次自动重 合闸装置。特殊情况下，可采用三相二次自动 重合闸装置。
4、自动重合闸可以纠正因断路器本身机构 不良或继电保护误动作而引起的误跳闸。
二. 对自动重合闸的要求
根据生产的需要和运行经验，对线路的自动重合 闸装置，提出了如下基本要求。
1、手动跳闸时不应重合 2、手动合闸于故障线路时自动重合闸不重合 3、用不对应原则启动 4、 动作迅速 5．不允许任意多次重合 6．动作后应能自动复归 7．能与继电保护动作配合 8 ．双侧电源实现重合闸时,应考虑合闸时两侧电源
1、可大大提高供电的可靠性，在线路上发生暂 时性故障时，迅速恢复供电，减少线路停电的次 数，这对单侧电源的单回线路尤为显著；
第五章自动重合闸
第五章：自动重合闸1.自动重合闸的作用：解决瞬时性故障，尽快恢复供电。
在电力系统输电线路上，采用自动重合闸的作用（优点）可归纳如下：1、可大大提高供电的可靠性，在线路上发生暂时性故障时，迅速恢复供电，减少线路停电的次数，这对单侧电源的单回线路尤为显著；2、在高压输电线路上采用重合闸，还可以提高电力系统并列运行的稳定性，还可以提高传输容量; 3. 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。
不利：（1）使电力系统再一次受到故障的冲击，对超高压系统还可能降低并列运行的稳定性。
（2）使断路器的工作条件变得更加恶劣。
对自动重合闸的要求：（1）在下列情况下希望重合闸重合时，重合闸不应动作：①由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时；②手动投入断路器，由于线路上有故障，而随即被继电保护将其断开时。
③当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时。
（2）当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，重合闸均应动作，使断路器重新合闸。
（3）自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。
（4）自动重合闸在动作后，一般应能自动复归，准备好下一次再动作。
（5）自动重合闸装置的合闸时间应能整定，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，以便更好地与继电保护相配合，加速故障的切除。
（6）双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电源间的同步问题，并满足所提出的要求。
采用重合闸的目的：其一是保证并列运行系统的稳定性；其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。
2自动重合闸分类：●根据重合闸控制的断路器所接通或断开的电力元件的不同，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。
●根据合闸次数不同，可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，自动隔离故障区段，是配电自动化的的重要组成部分。
而一次重合闸主要用于输电线路，提高系统的稳定性。
第五章自动重合闸
在检定线路无电压方式的重合闸一侧，断路器正常情况下误跳闸，由于对侧 并未动作，因而不能实现重合，为解决这个问题，在检定无电压一侧也同时 投入同步检定继电器，两者触点并联工作。 在使用同步检定的另一侧，无电压检定是绝对不允许同时投入的。避免两端 同时以检无压方式起动重合闸，而可能导致非同步重合闸。
Relay protection,copyright Zhang Jingjing I-9
压一般利用结合电容器或断路器的电容式套管来抽取。
ΔU = 2U sin δ 2
& ΔU
& U
& U
&′ U
&′ U
& Φ Σ
δ
图 5.6 同步检定继电器 的电压相量图
Relay protection,copyright Zhang Jingjing
I-10
第五章 自动重合闸
六、重合闸动作时限的选择原则Operating time setting
δ 2E I = sin , E为两侧发电机电动势， 可取1.05U N， 冲击电流周期分量估算式： Z∑ 2 δ为两侧电动势角差， Z ∑为系统两侧电动势间总 阻抗。
Relay protection,copyright Zhang Jingjing I-3
第五章 自动重合闸 I的计算值不应超过下列 数值： 0.65 对于汽轮发电机： IN ; I≤ ′ X′ d
Relay protection,copyright Zhang Jingjing I-11
第五章 自动重合闸
2、双侧电源线路的三相重合闸 tARD＝tpr.2＋tQF.2－tpr.1－tQF.1＋tu. tpr.1为本侧保护（保护1）动作时间， 断路器动作时间tQF.1 ，对侧保护（保 护2）动作时间tpr.2 ，断路器动作时间tQF.2 ，故障点灭弧及周围介质去游离 时间tu 。
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准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发 生断路器爆炸。如果采用保护装置起动方式，还应加 上断路器跳闸时间。
根据运行经验，采用1s左右。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
2、双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，按最不利情况考虑： 本侧先跳，对侧后跳。
t pr2
t Q F2
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
重合闸 时间
一次合闸 脉冲
手动跳闸后闭锁 手动跳闸后加速
与
合闸
信号
后加速 保护
1.重合闸起动 当断路器由继电保护动作跳闸或其他非手动原因而跳闸
后重合闸均应起动。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
三、双侧电源线路三相一次重合闸
ABC
ABC
M
M
M
• 潜供电流的存在会使熄弧时间变长。因此单相重合闸的 动作时间必须考虑它的影响。
• 单相重合闸的动作时间都是由实测试验确定的，一般应 比三相重合闸的动作时间长。
5.3 单相自动重合闸
（三）保护装置、选相元件与重合闸的配合关系
≥1
单相重合闸过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使得本线路或其 它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作时予以闭锁或整定动作时 限躲开单相重合闸的周期。
5.4 综合重合闸
综合重合闸是指当发生单相接地故障时，采用 单相重合闸方式，而当发生相间短路时，采用三相 重合闸方式。
工作方式： 综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸、停用。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
一、三相自动重合闸
三相一次重合闸方式就是不论在输电线路上发 生单相接地短路还是相间短路，继电保护装置均将 线路三相断路器断开，然后重合闸起动，将三相断 路器一起合上。若故障为瞬时性故障，则重合成功； 若故障为永久性故障，则继电保护将再次将断路器 三相断开，不再重合。
✓ 对于永久性故障，两侧保护动作，断路器断开， 线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重 合不成功，保护再次动作，跳开断路器不再重合， 另一侧的检同期重合闸不起动。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
四、重合闸动作时限的整定原则
1. 单侧电源线路的三相重合闸
– 故障点电弧熄灭、绝缘恢复； – 断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
三、自动重合闸的分类
• 根据重合闸控制断路器所接通或断开的电力元件不 同可分为：线路重合闸、变压器重合闸和母线重合 闸等。
• 根据重合闸控制断路器连续跳闸次数的不同可分为： 多次重合闸和一次重合闸。
• 根据重合闸控制断路器相数的不同可分为：单相重 合闸、三相重合闸、和综合重合闸。
双侧电源送电线路重合闸的特点 – 时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的时 限断开两侧断路器。 – 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。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
（5）具有同步检定和无压检定的重合闸
K
1QF
+
U<
无压
KRC
+
同步
U-U
2QF
无压 KRC
+
U<
tu
tpr1 tQF1
t ARD
0
本侧
跳闸
对侧 跳闸
本侧 t 重合
双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图
tARD tpr2 tQF2 tpr1tQF1 tu
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
五、重合闸与继电保护的配合 1. 重合闸前加速保护（简称为“前加速”）
I
I
I
A t I ARD
Btቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ct
同步
+
U-U
1QF—检无压侧，同时投入同步检定继电器。 2QF—检同期侧，无电压检定是绝对不允许同时投入。 两侧的投入方式可以利用连结片定期轮换。
线路发生故障保护和重合闸的动作情况
✓ 对于瞬时性故障，两侧保护动作，断路器断开， 线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重 合成功，另一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；
1
2
3
• 优点 – 快速切除瞬时性故障，提高重合闸成功率； – 所用设备少。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
五、重合闸与继电保护的配合
1. 重合闸前加速保护（简称为“前加速”）
I
I
A t I ARD
Bt
主要用于
35KV
I Ct
以下的网络
1
2
3
• 缺点 – 重合于永久性故障时，再次切除故障的时间可能很长； – 装ARD的断路器动作次数很多； – 若断路器或ARD拒动，将扩大停电范围。
• 可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
重合于永久性故障的不利影响
• 使电力系统又一次受到故障的冲击； • 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）。
3KV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，一般应装设自动 重合闸。
5.3 单相自动重合闸
（二）动作时限
（1）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间； （2）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性； （3）潜供电流对灭弧的影响。
当线路故障相自两侧断开后，由于非故障相与断开相 之间存在着静电（通过电容）和电磁（通过互感）的联系， 虽然短路电流已被切断，但故障点弧光通道中仍有一定数值 的电流流过，此电流即称为潜供电流。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
2. 重合闸后加速保护（简称为“后加速”）
ARD
K ARD ARD
ARD
BH
BH BH
BH
1
2
3
4
• 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 – 第一次动作可能带有时限。
5.3 单相自动重合闸
单相重合闸就是指线路上发生单相接地故障时， 保护动作只跳开故障相的断路器，然后进行单相重 合。若故障为瞬时性的，则重合后便恢复三相供电； 若故障为永久性的，而系统又不允许长期非全相运 行时，则保护动作跳开三相断路器，不再重合。
第五章 自动重合闸
主讲教师：王艳
电自教研室
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
自动重合闸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。 一、自动重合闸的作用
• 对于瞬时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的 可靠性。
• 对双侧电源的线路，可提高系统并列运行的稳定性，从 而提高线路的输送容量。
根据运行经验，采用1s左右。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
2、双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，按最不利情况考虑： 本侧先跳，对侧后跳。
t pr2
t Q F2
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
重合闸 时间
一次合闸 脉冲
手动跳闸后闭锁 手动跳闸后加速
与
合闸
信号
后加速 保护
1.重合闸起动 当断路器由继电保护动作跳闸或其他非手动原因而跳闸
后重合闸均应起动。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
三、双侧电源线路三相一次重合闸
ABC
ABC
M
M
M
• 潜供电流的存在会使熄弧时间变长。因此单相重合闸的 动作时间必须考虑它的影响。
• 单相重合闸的动作时间都是由实测试验确定的，一般应 比三相重合闸的动作时间长。
5.3 单相自动重合闸
（三）保护装置、选相元件与重合闸的配合关系
≥1
单相重合闸过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使得本线路或其 它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作时予以闭锁或整定动作时 限躲开单相重合闸的周期。
5.4 综合重合闸
综合重合闸是指当发生单相接地故障时，采用 单相重合闸方式，而当发生相间短路时，采用三相 重合闸方式。
工作方式： 综合重合闸、单相重合闸、三相重合闸、停用。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
一、三相自动重合闸
三相一次重合闸方式就是不论在输电线路上发 生单相接地短路还是相间短路，继电保护装置均将 线路三相断路器断开，然后重合闸起动，将三相断 路器一起合上。若故障为瞬时性故障，则重合成功； 若故障为永久性故障，则继电保护将再次将断路器 三相断开，不再重合。
✓ 对于永久性故障，两侧保护动作，断路器断开， 线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重 合不成功，保护再次动作，跳开断路器不再重合， 另一侧的检同期重合闸不起动。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
四、重合闸动作时限的整定原则
1. 单侧电源线路的三相重合闸
– 故障点电弧熄灭、绝缘恢复； – 断路器触头周围绝缘强度的恢复及消弧室重新充满油，
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
三、自动重合闸的分类
• 根据重合闸控制断路器所接通或断开的电力元件不 同可分为：线路重合闸、变压器重合闸和母线重合 闸等。
• 根据重合闸控制断路器连续跳闸次数的不同可分为： 多次重合闸和一次重合闸。
• 根据重合闸控制断路器相数的不同可分为：单相重 合闸、三相重合闸、和综合重合闸。
双侧电源送电线路重合闸的特点 – 时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的时 限断开两侧断路器。 – 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。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
（5）具有同步检定和无压检定的重合闸
K
1QF
+
U<
无压
KRC
+
同步
U-U
2QF
无压 KRC
+
U<
tu
tpr1 tQF1
t ARD
0
本侧
跳闸
对侧 跳闸
本侧 t 重合
双侧电源线路重合闸动作时限配合示意图
tARD tpr2 tQF2 tpr1tQF1 tu
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
五、重合闸与继电保护的配合 1. 重合闸前加速保护（简称为“前加速”）
I
I
I
A t I ARD
Btቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ct
同步
+
U-U
1QF—检无压侧，同时投入同步检定继电器。 2QF—检同期侧，无电压检定是绝对不允许同时投入。 两侧的投入方式可以利用连结片定期轮换。
线路发生故障保护和重合闸的动作情况
✓ 对于瞬时性故障，两侧保护动作，断路器断开， 线路失去电压，检无压侧重合闸先进行重合。重 合成功，另一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；
1
2
3
• 优点 – 快速切除瞬时性故障，提高重合闸成功率； – 所用设备少。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
五、重合闸与继电保护的配合
1. 重合闸前加速保护（简称为“前加速”）
I
I
A t I ARD
Bt
主要用于
35KV
I Ct
以下的网络
1
2
3
• 缺点 – 重合于永久性故障时，再次切除故障的时间可能很长； – 装ARD的断路器动作次数很多； – 若断路器或ARD拒动，将扩大停电范围。
• 可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
重合于永久性故障的不利影响
• 使电力系统又一次受到故障的冲击； • 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）。
3KV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，一般应装设自动 重合闸。
5.3 单相自动重合闸
（二）动作时限
（1）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间； （2）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性； （3）潜供电流对灭弧的影响。
当线路故障相自两侧断开后，由于非故障相与断开相 之间存在着静电（通过电容）和电磁（通过互感）的联系， 虽然短路电流已被切断，但故障点弧光通道中仍有一定数值 的电流流过，此电流即称为潜供电流。
5.2 输电线路的三相一次自动重合闸
2. 重合闸后加速保护（简称为“后加速”）
ARD
K ARD ARD
ARD
BH
BH BH
BH
1
2
3
4
• 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 – 第一次动作可能带有时限。
5.3 单相自动重合闸
单相重合闸就是指线路上发生单相接地故障时， 保护动作只跳开故障相的断路器，然后进行单相重 合。若故障为瞬时性的，则重合后便恢复三相供电； 若故障为永久性的，而系统又不允许长期非全相运 行时，则保护动作跳开三相断路器，不再重合。
第五章 自动重合闸
主讲教师：王艳
电自教研室
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
自动重合闸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。 一、自动重合闸的作用
• 对于瞬时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的 可靠性。
• 对双侧电源的线路，可提高系统并列运行的稳定性，从 而提高线路的输送容量。