第6章 输电线路的自动重合闸

6.3.3 综合重合闸需要考虑的特殊 问题
1．需要设置故障选相元件
根据电网接线和运行的特点，常用的选 相元件有如下几种。 （1）相电流选相元件（每相上装过电流继电器） （2）相电压选相元件（每相上装低电压继电器） （3）阻抗选相元件（采用带零序电流补偿的接线）
表6-1
2．需要设置故障类型判别元件
4．三相快速自动重合闸
采用三相快速自动重合闸方式应具备下列条 件： ① 线路两侧都装有瞬时切除全线故障的快 速保护，如高频保护等； ② 线路两侧都需装有可以进行快速重合闸 的断路器，如快速空气断路器； ③ 断路器合闸时，线路两侧电动势的相角 差为实际运行中可能的最大值时，通过设备的冲 击电流周期分量 I ch.max 不得超过规定的允许值； ④ 快速重合于永久性故障时，电力系统有 保持暂态稳定的措施。
图6-3 双电源线路检查无电压和同步的三相自动重合闸示意图
3．非同步自动重合闸
采用非同步自动重合闸的条件：
① 非同步重合闸时产生的实际可能最大冲击 电流应不超过规定的允许值。 ② 避免在大容量发电机组附近采用非同步重合 闸，其目的是防止机组轴系损伤，影响机组的使用 寿命。 ③ 非同步重合闸后，拉入同步的过程是一种振 荡状态各点电压均出现不同程度的波动，应注意减 小其对重要负荷的影响。 ④ 应设法避免非同步重合闸的振荡过程以及断 路器三相触头不同时闭合所引起的保护误动作问题。
图6-7 继电保护、故障选相元件以及故障判别元件配合工作的原理框图
3．应考虑潜供电流对单相重合闸的影响
图6-8 C相单相接地时，潜供电流的示意图
4．应考虑非全相运行对继电保护及其 他方面的影响
（1）零序电流保护。 （2）距离保护。 （3）相差高频保护。 （4）方向高频保护。
5．长期非全相运行时应考虑的问题
这种单相重合闸方式是指当线路发生单 相接地故障时，保护动作只跳开故障相断路 器，然后进行单相重合。 若重合于永久性故障，而系统又不允许 长期非全相运行，则跳开三相断路器，不再 重合。 当线路发生相间短路或因其他原因跳开 三相断路器时，不进行重合闸。
6.3.1 综合重合闸的重合闸方式及 其选用
综合重合闸有单相、三相、综合及停用 重合闸四种工作方式。 单相重合闸方式是当线路发Fra Baidu bibliotek单相故障 时切除故障相，实现一次单相重合闸；当发 生各类相间故障时均切除三相而不重合闸。 三相重合闸方式是当线路发生各种类型 故障时均切除三相，实现一次三相重合闸。
6.2.3 自动重合闸与继电保护的配合
1．重合闸前加速保护
图6-4 AAR前加速保护
2．重合闸后加速保护
图6-5 AAR后加速保护
6.3 输电线路综合自动重合闸原理
6.3.1 选用 6.3.2 方法 6.3.3 题 6.3.4 综合重合闸的重合闸方式及其 一次重合闸的实现及微机模拟
综合重合闸需要考虑的特殊问 综合重合闸构成的原则及要求
根据运行经验，在110kV以上的大接地电 流系统的高压架空线上，有70%以上的短路故 障是单相接地短路。 特别是220～500kV的架空线路，由于线 间距离大，单相故障可高达90%。 因此，若线路上装有可分相操作的三个 单相断路器，当发生单相接地短路时，只断 开故障相断路器，而未发生故障的其余两相 可继续运行。 这样不仅可以提高供电的可靠性和系统 并列运行的稳定性，还可以减少转换性故障 的发生。
② 对于双端供电的高压输电线路，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本身机构不良， 或继电保护误动作而引起的误跳闸。 ④ 自动重合闸与继电保护配合，在很多 情况下，可以加速切除故障。
3．对自动重合闸装置的基本要求
① 自动重合闸装置动作应迅速。 ② 手动跳闸时不应重合。 ③ 手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断 路器跳闸后，不应重合。 ④ 自动重合闸装置宜采用控制开关位置与断路 器位置不对应的原理启动。 ⑤ 自动重合闸装置动作次数应符合规定。 ⑥ 自动重合闸装置动作后应自动复归，准备好 再次动作。 ⑦ 自动重合闸装置应能在重合闸动作后或重合 闸动作前，加速继电保护的动作。 ⑧ 自动重合闸装置可自动闭锁。
综合重合闸方式是当线路发生单相故障 时切除故障相，实现一次单相重合闸；当线 路发生各种相间故障时均切除三相，实现一 次三相重合闸。 停用重合闸方式是当线路发生各种故障 时切除三相，不进行重合闸。
6.3.2 一次重合闸的实现及微机模 拟方法
常规的重合闸为了防止两次重合，都用 一个电容器构成一次合闸脉冲元件。 电容器有15s左右的充电时间，对于微机 型的重合闸装置并没有设置这样的充电电容 器，但可用软件计数器模拟这种一次合闸脉 冲元件。 在采样中断服务程序里每中断一次，计 数器加1，以此模拟充电延时。
6.2 输电线路三相自动重合闸原理
6.2.1 单侧电源线路的三相一次自 动重合闸 6.2.2 双侧电源线路的三相自动重 合闸 6.2.3 自动重合闸与继电保护的配 合
6.2.1 单侧电源线路的三相一次自 动重合闸
图6-1 单侧电源线路的三相一次自动重合闸AAR工作流程图
1．重合闸的启动
图6-2 重合闸程序逻辑框图
9．其他问题
（1）除了为实现分相后加速而设置的分 相识别相电流元件外，还需设置可作辅助电流 保护（相电流速断）或辅助选相的相电流元件。 （2）对应阻抗选相方式，应有选相元件 的独立工作回路。 若经计算，选相元件在非全相运行期间不 误动作时，可使其独立工作，承担当健全相再 发生故障时的基本保护。 （3）也应配备元压检定和同步检定回路， 以实现元压检定和同步检定的三相重合闸方式。
（1）长期出现负序电流将引起发电机的 附加发热； （2）长期出现负序和零序电流，对电网 继电保护的影响； （3）长期出现零序电流对通信线路的干 扰。
6.3.4 综合重合闸构成的原则及要求
1．综合重合闸的启动方式 2．三相重合闸的同期方式
（1）非同期重合。 （2）检同期。 （3）检无压。
3．应具有分相跳闸回路 4．应有分相后加速回路 5．应具有故障判别及三相跳闸回路 6．应具有适应不同性能保护的接入回路 7．应适应断路器性能的要求 8．应有相关回路能输出保护和安全自动 装置的信号
2．重合闸检同期原理 3．一次合闸脉冲原理 4．闭锁重合闸逻辑 5．重合闸复归原理
6.2.2 双侧电源线路的三相自动重合闸
1．双侧电源线路装设重合闸装置应重点 考虑的两个问题
所谓故障点的断电时间问题，是指线路 两侧保护装置可能以不同的时限断开两侧断 路器，以保证故障电弧的熄灭和足够的去游 离时间，使AAR装置动作有可能成功，线路一 侧AAR装置应保证在两侧断路器都跳闸以后约 0.1～0.5s，再进行重合。
为了方便起见，程序流程图仍用“充电” 和“放电”来描述这“计数器”的计数和清 零，用综合插件面板的LED指示预充电是否已 满。 如果未充满的情况下线路发生相间故障， 综合重合闸装置作“放电”处理，就不再重 合；如果此时线路发生单相故障，为防止单 跳后长期非全相运行，综合重合闸装置也作 “放电”处理，并且发出“三跳”指令。 重合闸在重合一次后迅速“放电”，如 果重合至永久性故障线路保护再次跳闸时， 因来不及“充满”电而不能进行第二次重合。
第6章 输电线路的自动重合闸
6.1 概述 6.2 输电线路三相自动重合闸原理
6.3 输电线路综合自动重合闸原理
6.1 概述
1．输电线路装设自动重合闸的意义 2．自动重合闸装置的主要作用及分类
输电线路上采用自动重合闸装置的作用 可归纳如下。 ① 提高输电线路的供电可靠性，减少因 瞬时性故障停电造成的损失。
所谓同步问题，是指当线路两侧断路器 断开后，线路两侧电源间电动势相位差将增 大，有可能失去同步，这时候合闸一侧的断 路器重合时，应考虑线路两侧电源是否同步 以及是否允许非同步合闸问题。 在采用三相自动重合闸时一般都采用检 查线路无电压和检查同步的AAR装置。
2．检定线路无电压和检定同步的三相 自动重合闸