高压输电线路的单相自动重合闸
线路自动重合闸（一）
线路自动重合闸（一）在电力系统线路故障中，大多数都是“瞬时性”故障，如雷击、碰线、鸟害等引起的故障，在线路被保护迅速断开后，电弧即行熄灭。
对这类瞬时性故障，待去游离结束后，如果把断开的断路器再合上，就能恢复正常的供电。
此外，还有少量的“永久性故障”，如倒杆、断线、击穿等。
这时即使再合上断路器，由于故障依然存在，线路还会再次被保护断开。
由于线路故障的以上性质，电力系统中广泛采用了自动重合闸装置，当断路器跳闸以后，能自动将断路器重新合闸。
本期我们讨论一下线路自动重合闸的相关问题。
1、重合闸的利弊显然，对于瞬时性故障，重合闸以后可能成功；而对于永久性故障，重合闸会失败。
统计结果，重合闸的成功率在70%~90%。
重合闸的设置对于电力系统来说有利有弊。
（利）当重合于瞬时性故障时：（1）可以提高供电的可靠性，减少线路停电次数及停电时间。
特别是对单侧电源线路；（2）可以提高电力系统并列运行的稳定性，提高输电线路传输容量；（3）可以纠正断路器本身机构不良或保护误动等原因引起的误跳闸；（弊）当重合于永久性故障时：（1）使电力系统再一次受到冲击，影响系统稳定性；（2）使断路器在很短时间内，连续两次切断短路电流，工作条件恶劣；由于线路故障绝大多数都是瞬时性故障，同时重合闸装置本身投资低，工作可靠，因此在电力系统中得到了广泛的应用。
2、重合闸的分类理论上来讲，除了线路重合闸，还有母线重合闸和变压器重合闸，但权衡利弊，后两者用的很少。
因此我们只讨论线路重合闸。
按重合闸动作次数可分为：一次重合闸、二次（多次）重合闸；重合闸如果多次重合于永久性故障，将使系统遭受多次冲击，后果严重。
所以在高压电网中基本上均采用一次重合闸。
只有110kV及以下单侧电源线路，当断路器断流容量允许时，才有可能采用二次重合闸。
按重合闸方式可分为：三相重合闸、单相重合闸、综合重合闸；通常，保护装置设有四种重合闸方式：三重、单重、综重、重合闸停用。
这四种方式可以由屏上的转换把手或定值单中的控制字来选择。
5.自动重合闸
鉴于单母线或双母线的变电所在母线故障时会造成全停或部分停电的严 重后果，有必要在枢纽变电所装设母线重合闸。根据系统的运行条件， 事先安排哪些元件重合、哪些元件不重合、哪些元件在符合一定条件时 才重合；如果母线上的线路及变压器都装有三相重合闸，使用母线重合 闸不需要增加设备与回路，只是在母线保护动作时不去闭锁那些预计重 合的线路和变压器，实现比较简单。
重合闸时间：
• 起动元件发出起动指令后，时间元件开始记时，达到预定的延时后，发出 一个短暂的合闸脉冲命令。这个延时就是重合闸时间，它是可以整定的， 选择的原则见后述。
一次合闸脉冲：
• 当延时时间到后，它马上发出一个可以合闸脉冲命令，并且开始记时，准 备重合闸的整组复归，复归时间一般为15－25秒。在这个时间内，即使再 有重合闸时间元件发出的命令，它也不再发出可以合闸的第二个命令。此 元件的作用是保证在一次跳闸后有足够的时间合上（对瞬时故障）和再次 跳开（对永久故障）断路器，而不会出现多次重合。
对于重合闸的经济效益，可用无重合闸时，因停电 而造成的国民经济损失来衡量。
重合闸的不足之处
当重合于永久性故障上时的不利影响：
• 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； • 使断路器的工作条件变得更加恶劣，因为它要 在很短的时间内，连续切断两次短路电流。油 断路器在采用重合闸以后，遮断容量将有不同 程度的降低。
根据重合闸控制断路器相数的不同，
• 单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、分相重合闸。
重合闸的分类
目前在10kv及以上的架空线路和电缆与架空线的混合线路上，广泛采用 重合闸装置，只有在个别由于系统条件的限制，不能使用重合闸。例如：
电力系统220kV线路单相自动重合闸仿真分析_陈超
文章编号：1004－289X（2012）05－0096－03电力系统220kV线路单相自动重合闸仿真分析陈超（韶关曲江供电局，广东韶关512100）摘要：分析了单相自动重合闸的工作特性，并利用MATIAB软件搭建了200kV系统的单相自动重合的仿真模型，模拟系统发生单相接地故障，断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。
仿真结果表明，采用Matlab软件对单相自动重合闸的工作过程进行仿真研究可得到比较理想的结果，该模型可作为研究单相自动重合闸的参考模型。
关键词：单相自动重合闸；Matlab仿真；继电保护；电力系统中图分类号：TM71文献标识码：BSimulation Analysis of the Single-Phase Automatic Reclosingof220kV Line of the Power SystemCHEN Chao（Qujiang Power Supply Bureau，Shaoguan512100，China）Abstract：The paper analyzes the operating characteristic of the single-phase automatic reclosing，MATLAB software is ased to build a simulation model of the single-phase automntic reclosing of220kV power system．It simulates when the single-phase ground fault happens，the automatic reclosing working process after the circuit breaker trip．The simulation result shows that to use Matlab software to working process simulation study of the single-phase automatiic reclosing can get moreideal result．The model can be taken for studying a reference model of the single-phase automatic reclosing．．Key words：single-phase automatic reclosing；Matlab simulation；relay protection；power system1引言占据电力系统中大部分故障是瞬时性故障，根据统计，目前电力系统中超过70%故障是单相接地故障，这里面又有80%的故障是瞬时性故障［1］，而自动重合闸的成功率一般为60% 90%［2］。
继电保护-第5章 自动重合闸
tQF2
tu
tARD
QF1跳开
QF2跳开
QF1重合
先跳闸一侧的重合闸时限：tARD＝tpr.2＋tQF2－tpr.1－tQF1＋tu
5.2.4 自动重合闸与继电保护的配合
为了尽量利用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，采用以下两种方式：
重合闸前加速保护 重合闸后加速保护
1、重合闸前加速保护（前加速）
（2）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而 跳闸后，自动重合闸 。
（4）自动重合闸后应能自动或手动复归，准备好下一次动作。
（5）自动重合闸装置的合闸时间应能整定，并能与继电保护 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。
KU1——无电压检定继电器；KU2——同步检定继电器； KRC——自动重合闸继电器
&
KU2
U-U
KRC
&
U< KU1
KRC
A
B
线路发生故障：两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的 一侧（B侧）重合闸首先动作，使断路器投入。
若B侧重合不成功：断路器再次跳闸。同步检定继电器不 动作，该侧重合闸不起动。
若B侧重合成功：线路有电压，A侧在检定同步之后，再 投入断路器，线路即恢复正常工作。
5.1.1 自动重合闸装置的作用：
（1）提高输电线路供电可靠性，减少线路停电的次数。
（2）在高压输电线路采用重合闸，可提高系统并列运行 的稳定性，提高线路的输送容量。
（3）对断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的 误跳闸，也能起到纠正的作用。
当重合于永久性故障上时，也会产生一些不利影响： （1）使系统再一次受到短路故障的冲击； （2）使断路器的工作条件变得更加恶劣。
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3章 输电线路的自动重合闸装置资料
二、自动重合闸的分类：
（1）按作用于断路器的方式 a、三相重合闸：同时重合三相
单相故障时，重合三相
相间故障时，重合三相 b、单相重合闸：只重合一相 单相故障时，重合单相 相间故障时，不重合 c、综合重合闸：单相故障时，保护跳开单相，重合单相 相间故障时，保护跳开三相，重合三相
考虑的问题：保证合闸于永久故障时，被加速的保护来 得及动作切除故障
tac t p toff
一般，根据经验可取0.3～0.4S
第三节
双侧电源线路的三相ARC
存在的特殊问题： 1.时间的配合问题。 2.同期问题。 双侧电源的重合闸方式很多，可归纳如下两类： ①检定同期重合闸，如检定无压和检定同期的ARC、 检查平行线路有电流的重合闸； ②不检定同期的重合闸，如非同期重合闸、快速重合 闸、解列重合闸及自同期重合闸。
2、复归时间的整定
需要考虑的问题： （1）保证重合到永久故障时，由最长实现的保护切除故障 时，不会再次重合 （2）保证断路器切断能力的恢复
t
ARC re
t opmaxton t
ARC op
toff t
根据运行经验，一般取15～25S
3、后加速延时解除时间值 概念：指加速保护开始到加速保护命令结束为止，加速 持续的时间
2.需要设置故障类型判别元件
故障判别元件是用来判断线路发生故障的类型，即判定是相 间故障还是单相故障。我国的故障判别元件采用零序，一般 零序电压或零序电流元件构成。继电保护、选相元件及故障 判别元件的工作原理框图如下图
3.非同期重合闸存在的问题
电力系统继电保护 ——自动重合闸
2.
3. 4. 5. 6.
三、自动重合闸的分类
分类：
目的：1）保证并列运行系统的稳定性；2）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。
1.
根据重合闸控制的断路器所接通或断开的电力元件不同：线路重合 闸（10kV及以上，广泛采用）、变压器重合闸（后备保护动作时启 动）和母线重合闸（枢纽变电所）；
2.
双侧电源线路三相重合闸的最佳重合时间的概念
最佳重合时刻的条件：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值最小的时刻。
四、自动重合闸与继电保护的配合
1.
两种方式：（1）重合闸前加速保护；（2）重合闸后加速保护 前加速
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，保证母线电压。 当任何一条线路上发生故障时，第一次都由线路始端保护瞬时无选 择性动作予以切除，重合闸以后保护第二次动作切除故障是有选择性
武汉理工大学自动化学院
唐金锐
tangjinrui@
自动重合闸
一、自动重合闸的作用及对它的基本要求 二、输电线路的三相一次自动重合闸 三、高压输电线路的单相自动重合闸 四、高压输电线路的综合重合闸简介
自动重合闸的作用及对它的基本要求
一、自动重合闸的作用 二、对自动重合闸的基本要求 三、自动重合闸的分类
二、单相自动重合闸的特点
故障相选择元件：电流选相、低电压选相、阻抗选相、相电流差突变 量选相
动作时限：除应满足三相重合闸时的要求（大于故障点灭弧时间、大 于断路器复归时间）外：
1）选相元件与继电保护以不同时限切除故障； 2）潜供电流对灭弧产生的影响：当故障相线路自两侧切除后，由于非故障相与断 开相之间存在有静电（通过电容）和电磁（通过互感）的联系，因此，虽然短路 电流已被切除，但在故障点的弧光通道中，仍然有电流。
05 自动重合闸
行三相重合。
继电保护原理
上海电力学院
(4) 对于非全相运行中可能误动作的保护 , 应 进行可靠的闭锁 ; 对于在单相接地时可能误动 作的相间保护 ( 如距离保护 ), 应有防止单相接 地误跳三相的措施。(5) 当一相跳开后重合闸 拒绝动作时 , 为防止线路长期出现非全相运行 , 应将其他两相自பைடு நூலகம்断开。 (6) 任意两相的分相跳闸继电器动作后 , 应联 跳第三相 , 使三相断路器均跳闸。
(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 , 纠正作用。
继电保护原理
上海电力学院
2。 对自动重合闸的基本要求
对 1kV 及以上的架空线路和电缆与架空 线的混合线路 , 当其上有断路器时 , 就应装 设自动重合闸 ; 此外 , 在供电给地区负荷的 电力变压器上 , 以及发电厂和变电所的母线 , 必要时也可以装设自动重合闸。
上海电力学院
A相接地：ΔIAB、 ΔICA有“1”，零序 或接地距离有“1”， 与A和与C出“1”，并 自保持。
交叉与，并和保护 信号三个均为“1” 时，发出跳闸信号。
继电保护原理
七、 综合重合闸选相元件 （2）非单相接地故障
ΔIAB、 ΔIBC、 ΔICA均不为零。
上海电力学院
保护信号及六个 与门均开放，发 出三相跳闸信号。
继电保护原理
上海电力学院
3。具有同步检定和无电压检定的重合闸 两侧装设重合闸装置, 线路一侧还装检无压的装
置, 当线路无电压时重合闸重合；另一侧装设检定同 步的继电器 , 检测母线电压与线路电压间满足同期条 件时（有压）允许重合闸重合。
继电保护原理
上海电力学院
3) 具有同步检定和无电压检定的重合闸 在检无压一侧同时投入检同步继电器 , 两者经 " 或
第五章 输电线路的自动重合闸
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
ARD
k1 B
2QF
k2
C
3QF
k3
D重合闸前加速保护动作来自原理图前加速(一般用于具有几段串联的辐射形线路中， 自动重合闸装置仅装设在靠近电源的一段线路上， 当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无 选择性地瞬时动作跳闸，而后借助自动重合闸来 纠正这种非选择性动作。）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。
常用的选相元件有以下几种： 1.相电流选相元件 2.相电压选相元件 3.阻抗选相元件 4.反映二相电流差的突变量选相元件。这种选相 元件是利用短路时，电气量发生突变这一特点构 成的。近年来，在超高压网络中被推荐作为综合 重合闸装置的选相元件。微机型成套线路保护装 置中均采用具有此类原理的选相元件。这种选相 元件要求在线路的三相上各装设一个反映电流突 变量的电流继电器。
2.基本功能和原理 (1) 起动方式 自动重合闸装置是高压线路的自动装置。其起动方式有两种，即保护起动和不对应 起动。 当线路故障，保护动作跳闸的同时，起动重合闸装置，重合闸起动后，待开关跳闸 后，经一个延时，发出合闸脉冲。这种起动方式为保护起动。在线路正常运行时， 如发生开关偷跳，装置可以根据合闸手把与开关的位置不对应状态，起动重合闸， 发出合闸脉冲，这种方式为不对应起动。 (2) 重合次数 根据我国电力系统的运行习惯和要求，重合闸装置一般只重合一次。为此，在装 置中设置一个充电电容，这个电容在开关合闸、正常运行时充电，充电时间为15～ 20S，只能提供一次合闸的能量。当开关在分闸位置时，用开关的常闭辅助接点，将 电容放电，使电容不能充电。线路发生永久性故障，重合后再次跳闸，充电电容要 等15～20S后才能再次发合闸脉冲，况且开关一旦跳闸，其常闭接点已将电容放电 回路接通，不会再充电，因此，能够保证只重合一次。
超高压输电线路单相自适应重合闸相位判据的研究
ｐ ｉ ｔ ｓａ ａ ｚ ｄ Ｉ ａｅ ｏ ｅ ｏ ａ ｙ ｆｕ ｔ ｅ ｐ ａ ｅ ｄｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｎ ａｌ ｅｏ ｗｌ ｌ ａｅ ｏ ｐ ｒ ｎ ｎ ｕｔｉ ｉ ｃｅ ｅ ｏ ９ ｏ ｎ ｎ ｙ ｅ ． ｎ ｃ ｓ ｆｔｍｐ ｒ ｒ ｌ ｈ ｓ ｉ ｅ ｅ ｃ ｓ ｅ ｒ ｚ ｒ ， ｉ ｌ ａ ｈ ｔ ｙ ｌ ｎ ｓ ｉ ｅｉ ｃ ｆ ｅｍａ ｅ ｔｆｌ ｒ ａ ｓｔ ０ ａ ｔｎ ｓ
的 自适 应 性 ， 大量 仿 真 实验 验 证 了 所得 结论 。 关键词 ： 超高压输 电线路 ； 单相重合 闸； 障点 电压 ； 故 相位判据 ； 时性故障 ； 瞬 永久性故障
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ： Ｔｈ ｍ ｐｉ ｅ ａ ｌｕｄｅ ｆｔ ｌ ｇｅ ａ ｈ ａ ｌ ｉ ｏ ｅ ｏｐ ｎｅ ｈａｅ ｃ ｎｄ ｔ ｓ ｉｃ ｓｅ ｉ ｃ ｓ ｅ ｐｏｒｒ ｏ ｔ ｏ ｈｅ ｖｏ ｔ ｔｔ ｅ ｆｕ ｔｐｏｎｔ ｆｔ ｅ ｄ ｐ ｓ ｏ ｕｃｏｒ ｉ ｓ ｕ ｓｄ ｎ ａｅ ｏｆｔｍ ａ ｈ ｄ ａｙ ｒ ｐ ｒ ｎｅ ｔｆｕ ｔ． Ｔｈ ａｅ ｄｆｅ ｅ ｃ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｖ ｔｇ ｆｔ ｅ ｏ ｎｅ ｈａｅ ａ ｅ ｓ ｏｌ ｇ ａｔ ｙ ｐ ｓｅ ｔｔ ｅ ｆｕ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｌ ｓ ａ ｅ ｐｈ ｓ ｉ ｒ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｏｌ ｅ ｏ ｐｅ ｄ ｐ ｓ ｎｄ ｔ ｕｍ ｖ ｔ ｅ ｏｆｈｅ ｌｈ ｈａ ｓａ ｌ ｈ ａ ｈ ｈ ａ ｈ ａ
ｄ ｇ ｅ ｓｗｉｈ ｅ ｄｅ ｒ ａｉ ｆｌ ｅ ｔ ｒ ｆｕｔｅ ｒｈ ｅｉｔｎｃ ． Ａ ｈａｅ ｃ ｔｒｏｎ ｂ ｅ ｈｓ ｆｃ ｒ ｏｓｄ ｔ ｉｔｎｇ ｉｈ ｅ ｒ ｅ ｔ ｔ ｃ ｅ ｓｎｇ ｏ ｎｅ ｌｎｇ ｈ ｏ ｌ ａ ｔ ｒ ｓａ ｅ ｈ ｉ ａ ｓ ｐ ｓ ｒ ｅ ｉ ｉ ａ ｄ ｏｎ ｔ ｉ ｔ ｉ ｐ ｏｐ ｅ ｏ ｄ ｓｉ ｕ ｓ ｓ ａ ｓ ｔｍ ｐｏ ａ ｕ ｔ ｆｏｍ ｅ ｍ ａ ｎ ｕ ｔ ｎ ｔ ｕｐ ｅ ｅ ａ ｙ ｃ ｔｒｏ ｓｐ ｏｐ ｅ ｏ ｍ ａ ｅ ｉ ｆｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ｆｌ ｓ ｒ ｙ ａ ｐ ｒ ｎｅ ｔｆｌ ｓ ａ ｄ ｉ ｓ ｐｌｍ ｎｔｒ ｒ ｅ ｎ ｉ ｒ ｏｓｄ ｔ ｋ ｔｅ ｃ ｖｅ ｗｈｅ ｕ ｔｅ ｒｈ ｒ ｉｔｎ ｅ ｉ ａ ｓ ｉ ｉ ｉ ｎ ｆｌ ａｔ ｅ ｓ ｃ ｓ ａ ｓ ａ ｓ ｌ ｏｒｔ ｅｆｕ ｔｉ ｎ ｓ ｒ ｉｔｎｃ ． Ｔｈｅｐｈ ｓ ｒｔｒｏｎ ｃ ｎ ｉｔｎ ｉｈ ｂｅｗ ｅ ｎ ｅ ｐｏ ａ ｎｄ ｐｅｍ ａ ｎｔｆｕ ｔ ｆ ｃ ｖ ｌ ｎ ｍａｌ ｌ ｓｉ ｈｏ ｔｄｓａ ｅ ｈ ａ ａｅ ｃ ｅ ｉ ｉ ａ ｄｓｉｇｕｓ ｔ ｅ ｔｍ ｒ ｒ ａ ｒ ｎｅ ｌ ｓ ｅ ｅ ｔ ｅｙ ａ ｄ ｂｅ ｙ ａ ｉ
《电力系统自动装置》---输电线路的自动重合闸装置
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
正常运行：
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
瞬时故障： 开关误跳：
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
永久故障：
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
（一）主要元件及装置接线 SA触点通断情况图
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
（二）工作原理 1、正常运行，SA和QF都处在合闸后， QF1打开， KCT线圈失电，KCT1开。 QF2闭合，SA（ 13-16）通，红灯HR亮平光； SA（21-23）通，ST于“投入”，其（1-3）通，KM完 好，HL1亮。 C充电。。。
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
（五）讨论： KM电流线圈起自保持作用：由于C对KM电压线圈放 电只是短时起动，不能保证合闸过程KM一直处在动 作状态，于是通过自保持电流线圈使KM在合闸过程 中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸
电力系统 自动装置原理
2.3单侧电源线路的三相自动重合闸
电力系统 自动装置原理
2.1 输电线路自动重合闸装置的作用
二、自动重合闸装置的主要作用 6、采用ARE后，对系统带来不利影响：当重合于永久 性故障时，系统再次受到短路电流的冲击，可能引起 系统振荡。同时，断路器在短时间内连续两次切断短 路电流，使断路器的工作条件恶化。因此，自动重合 闸的使用有时受系统和设备条件的制约。ARE主要用 于架空线路,对于电缆线路，由于其故障机率较小，即 使发生故障，往往是绝缘遭受永久性破坏，所以不采 用自动重合闸。
自动重合闸
一 自动重合闸概述
电力系统运行经验表明，架空线路大多数的故 障都是瞬时性故障（如雷击、风害等），永久性故 障一般不到10%，因此，在继电保护动作切除故障 之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的 绝缘可以自动恢复。
自动重合闸是一种广泛应用于输电和供电线路上 的有效反事故措施。即当线路出现故障，继电保护使 断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断 路器重新合上。所以，在瞬时性故障发生跳闸的情况 下，自动将断路器重合，不仅提高了供电的安全性， 减少了停电损失，而且还提高了电力系统的暂态稳定 水平，增大了高压线路的送电容量。所以架空线路要 采用自动重合闸装置。
TWJA TWJB TWJC 外部单跳固定
0
>=1
0
不对应起动重合
0 M1
0 >=1
0 >=1
0 M3
0 本保护单跳固定
M2
任一相无流
外部三跳固定
本保护三跳固定
TWJA TWJB TWJC 三相均无流
0 0& 0
0 M7
三重方式
0 >=1
0 >=1
0 M8
不对应起动重合
0 0& 0
同步检定和无压检定重合闸的配置：
无电压检定继电器：即一般的低电压继电器，整定值保 证对侧断路器确实跳闸后才允许重合闸动作（0.5倍额 定电压）。 同步检定继电器：母线侧和线路侧同名相的在铁芯总产 生的磁通差随两侧电压之间的相位差增大而增大，达到 到一定数值后，闭锁重合闸。
（三） 重合闸时限的整定原则
的规定。 3、动作后应能自动复归，准备好再次动作。 4、合闸时间应能整定，能与继电保护相配合。 5、双电源线路应考虑两侧电源间的同步问题，满
输电线路的自动重合闸
综合重合闸。综合单相重合闸和三相重合闸两种方式，单相接地故障时，单 相重合闸；相间短路时，三相重合闸
第二节 三相自动重合闸
一、单电源线路三相一次重合闸
top top max tt tre trel tn
top max：远故障侧保护动作时间最大值
第二节 三相自动重合闸
二、双侧电源线路三相一次重合闸
1、特殊问题：(2)同期问题
在某些情况下，当线路断路器断开之后，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时，应考Байду номын сангаас采用什 么方式进行自动重合闸的问题
规程规定，在1kV及以上电压的架空线路或电缆与架空线的混合线路 上，只要装有断路器，一般都应装设自动重合闸装置
但是，采用自动重合闸装置后，如果遇上永久性故障，重合闸后，系 统将会再次受到短路电流的冲击，此时，保护应将断路器再次断开
因此，装设自动重合闸后，断路器将在短时间内连续两次切除故障电 流，恶化了断路器的工作条件
运行资料统计表明，输电线路自动重合闸的动作成功率相 当高，约在60%～90%之间
因此，自动重合闸在输、配电线路中，尤其是高压输电线 路上，得到了极其广泛的应用
第一节 概述
一、自动重合闸的作用
线路上发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而提高供电的可靠性 有双侧电源的高压输电线路，提高系统并列运行的稳定性 纠正由于断路器机构不良，或继电保护误动作引起的误跳闸
top tt tre trel tn
tt ：断路器固有跳闸时间，用不对应启动时，取0 tre ：消弧及去游离时间 trel ：裕度时间 tn ：断路器合闸时间
电力系统继自动重合闸基础知识讲解
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 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。 4. 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复归，为下 一次动作做好准备。
. 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 这类故障为暂时性故障。
3
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 减少停电时间，提高供电的可靠性。
. 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。
. 按以上原则确定的最小时间称为最小合闸时间，实 际使用的重合闸时间必须大于这个时间，根据重合 闸在系统中的主要作用计算确定。
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单侧电源线路的三相重合闸
4
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： (1) 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。 (2) 对于双侧电源的输电线路，可以提高系统并列运 行的稳定性。 (3) 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。 (4) 可以纠正由于断路器本身机构的问题或继电保护 误动作引起的误跳闸。
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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 路器在正常运行情况下，由于某种原因 (如误碰跳闸 机构、保护误动等)而跳闸时，由于对侧并未动作， 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。
自动重合闸在220千伏高压输电线路中的应用
自动重合闸在220千伏高压输电线路中的应用摘要：介绍了重合闸在电力系统中的重要意义和重合闸方式、选相元件，分析了重合闸应考虑的问题。
输电线路上采用自动重合闸装置后，不仅提高供电可靠性，还可提高系统并列运行的稳定性和线路输送容量。
关键词：输电线路；重合闸；系统稳定提高输电线路工作的可靠性，对电力系统的安全运行具有重大意义。
电力系统运行经验证明，架空线路的故障大都是瞬时故障，约占总故障次数的80%～90%以上。
瞬时故障被继电保护动作断路器断开后，故障点去游离，电弧熄灭，绝缘强度恢复，故障自行消除，从而减少停电时间，提高供电可靠性。
由输电线路故障性质可看出，线路被断开之后，再进行一次合闸，其成功的可能性很大，这种合闸固然可以由运行人员手动进行，但由于停电时间长，效果并不十分显著。
线路上装设重合闸后，重合闸本身不能判断故障是否属瞬时性，如果故障是瞬时性的，则重合闸能成功；如果故障是永久性的，则重合后由继电保护再次动作断路器跳闸，重合不成功。
运行统计资料表明，输电线路自动重合闸装置的动作成功率约在60%-90%之间，可见采用自动重合闸装置的效益是可观的。
在输电线路上采用自动重合闸装置后，不仅提高供电可靠性，提高系统并列运行的稳定性和线路输送容量，还可纠正断路器本身机构不良、继电保护误动作以及误碰引起的误跳闸。
根据运行经验，在110千伏及以上大接地电流系统的高压架空线路上，短路故障中70%以上是单相接地短路。
特别是220千伏及以上的架空线路，由于线间距离大，单相接地故障比例甚至高达90%左右。
220千伏以上的断路器都是可以分相操作的。
因此，当发生单相接地故障时，只把故障相的断路器跳开而后进行重合，而未发生故障的其余两相仍继续运行。
这样，不但可以大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性，而且还可以减少相间故障的发生。
所以在220千伏以上的大接地电流系统中，广泛采用单相自动重合闸方式，当线路上发生多相故障时，仍应跳开三相断路器，而后根据系统具体情况，或进行三相重合或不再重合，即单相短路—单相跳闸—单相自动重合—若为永久性故障，则三相跳闸。
自动重合闸在500kV线路的运用与分析
自动重合闸在500kV线路的运用与分析摘要：文中从500kV变电站接线方式讲到使用的重合闸，阐明了为什么要采用单相重合闸，有何优点分析了在3／2接线方式下边断路器、中断路器先后重的特殊运行方式,论证了其优越性和实用性。
关键字：自动重合闸；3/2接线方式；断路器；500kV线路引言随着我国电网建设飞速发展，各省电网的主网架已由原来的220kV主网发展到以500kV骨干网络为主网,500kV变电站的投入数量增长迅猛,并还将持续快速增长（2-3）。
在500kV变电站中，采用3／2（即在3台断路器中间送出两条线路，每条线路使用3／2个断路器）接线方式，而3／2接线方式需要配置独立的断路器保护，这也给线路自动重合闸（以下简称重合闸）带来一些特殊性，本文就3／2接线方式下重合闸的运行特点进行分析。
1 装设重合闸的必要性在电力系统的故障中，大多数的故障是架空输电线路的故障，其故障类型又分为瞬时性故障和永久性故障。
瞬时性故障就是当线路遇到故障后，线路被继电保护迅速断开，电弧即行熄灭，此时，如果把断开的线路断路器再合上，能恢复正常的供电。
如雷电引起绝缘子表面闪络、大风引起碰线、鸟类以及树枝等物掉落在导线上等引起的故障。
而由于线路倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏等引起的故障，在保护动作将线路断开后，故障仍然存在，这时，即使再合上电源，由于故障依然存在，线路还是会被保护再次断开，不能恢复正常的供电，这就是“永久性故障”。
据统计，架空输电线路上有90%的故障是瞬时性故障，这时如果有一个自动装置能将断路器自动重新合闸就可以立即使线路恢复正常供电，显然对提高供电可靠性和保证系统安全稳定运行是十分有利的。
这种将因故跳开的断路器按需要重新合闸的自动装置就称作自动重合闸装置（以下简称重合闸）。
重合闸将断路器重新合闸以后，如果线路上没有故障，继电保护没有再次动作跳闸，系统可立即恢复正常运行状态，重合闸就成功了。
如果线路上的故障是永久性的，断路器合闸后故障仍然存在，继电保护将再次动作将断路器跳开，重合闸就没有成功。
铁道供电技术《6.1.3 自动重合闸装置--单相重合闸、综合重合闸》
4、单相重合闸的优缺点 〔1〕优点 能在绝大多数故障情况下保证对用户的供电连续性，提高 了供电的可靠性； 可以提高双侧电源系统并列运行的可靠性。对于联系比较 薄弱的系统，较之三相重合闸，能防止两系统的解列。
4、单相重合闸的优缺点 〔2〕缺点 需要有按相操作的断路器； 需要专门的选相元件与继电器保护相配合。 保护的接线、整定计算和调试工作相对复杂。
进行三相重合或不进行重合
跳开三相 相间故障时
进行单相跳闸和单 相重合
2、单相重合闸的特点 〔1〕对故障选相元件的根本要求 ① 选相准确，与保护配合后只跳开发生故障的一相 ； ② 在故障相末端发生接地短路时，该相选相元件应保证 足够的灵敏度。 〔2〕常用的选相元件 电流选相元件； 低电压选相元件； 阻抗选相元件、工频变化量选相元件。
61 自动重合闸装置
五、高压输电线路的单相重合闸 以上讨论的重合闸都是三相式的，即无论跳闸还 是合闸都是对三相一起操作。运行经验说明， 220～500V系统发生的故障，90%以上均为单相接 地短路。单相跳开、两相运行情况下，单相重合 闸将大大有利于提高系统并列运行的稳定性。 单相重合闸：单相故障跳单相，经一定时间重合 单相，重合不成功再跳开三相。
合；如重合不成功，仍跳开三相，而不再进行重合。 〔3〕中选相元件拒绝动作时，应能跳开三相并进
行三相重合。 〔4〕无论单相或三相重合闸，在重合不成功之后，
均应考虑加速切除三相，即实现重合闸后加速。
在220～500V的线路上，单相重合闸得到了广泛应用。
六、综合重合闸 将单相重合闸与三相重合闸结合在一起实现的重
合闸，称为综合重合闸。 综合重合闸应考虑的根本原那么： 〔1〕单相接地短路时跳开单相，然后进行单相重
合；如重合不成功那么跳开三相而不再进行重合。 〔2〕各种相间短路时跳开三相，然后进行三相重
电力系统自动重合闸
0.61 X d
IN
对于同步调相机I
0.84 Xd
IN
对电力变压器I
100 Uk %
I
N
IN 元件额定电流. X d 次暂态电抗标么值 X 暂态电抗标么值
X d 同步电抗标么值 Uk % 短路电压百分值
第五章 自动重合闸
1. 自动重合闸的作用、基本要求 2. 输电线路的线路三相一次自动重合闸 3. 高压输电线路的单相自动重合闸 4. 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对它的基本要求
5.1.1 自动重合闸的作用
作用1
架空线路的短路故障，大多数是由雷击、鸟害、 树枝等引起的瞬时性故障。这种故障在继电保护 迅速动作跳开断路器后，因电弧熄灭，故障点绝 缘能迅速恢复。此时如果重新投入断路器，线路 可以恢复正常运行。这对用户的供电可靠性及系 统稳定都非常有利。一般地，输电线路的这种重 合闸的成功率达到70%～90%，所以，自动重合 闸装置被广泛采用。
使用快速自动重合闸需要满足一定的条件:
1)线路两侧都装有可以进行快速重合的断路器,如快速气 体断路器.
2)线路两侧都装有全线速动的保护,如纵联保护等.
3)重合瞬间输电线路出现的冲击电流对电力设备、电力 系统的冲击均在允许范围内.
输电线路出现的冲击电流周期分量可用下式估算:
I 2E sin Z 2
– 使断路器工作条件变得恶劣.
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
1.重合闸不应起动的情况： 1) 由值班人员手动或遥控跳开断路器时 ，重
合闸都不应起动； 2) 当手动合闸，由于线路存在故障而由继电
保护跳开断路器时，重合闸都不应起动。 3) 当断路器处于不正常工作状态时，应将重
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– 0.6s以上
电力系统继电保护
5.3.2 单相自动重合闸的特点
潜供电 流
电力系统继电保护
5.3.2 单相自动重合闸的特点
优点 – 提高供电的可靠性 – 加强两个系统之间的联系 缺点 – 需要按相操作的断路器 – 需要专门的选相元件与继电器保护相配合 – 非全相运行会引起其它保护的误动作，需采取措施予以防止 220～500kV的线路上获得了广泛应用。
电 力 系 统 继 电 保 护 5.3 5.3 单相自动重合闸
南京信息工程大学 电气工程与自动化系
5.3 5.3 单相自动重合闸简介
– 220kV～500kV架空线路，单相接地短路最多
成功 单相接 地短路 断开 故障相 单相 重合闸 不成功 跳开 三相
单相自动重合闸：单相短路跳开故障单相，经一定时间重合单 单相自动重合闸： 相，若不成功跳开三相。
电力系统继电保护
5.3 5.3 单相自动重合闸简介
对单相自动重合闸的评价 – 优点：
绝大多数故障情况下保证对用户的连续供电 提高了双侧电源系统并列运行的稳定性
– 缺点：
按相操作的断路器 选相元件 非全相运行时退出其他保护，防止误动作
– 适用：220kV～500kV线路
电力系统继电保护
5.3.1 单相自动重合闸与保护的配合关系
电力系统继电保护
5.3.2 单相自动重合闸的特点
故障相选择元件
– 对选相元件的基本要求
选择性 灵敏性
– 常用选相元件
电流选相元件 低电压选相元件 阻抗选相元件
电力系统继电保护
5.3.2 单相自动重合闸的特点
动作时限的选择 – 不论单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元件与继电 保护不同时限切除故障的可能性。 – 潜供电流对灭弧所产生的影响
电力系统继电保护