综合重合闸

一、综合重合闸

1、应用原因及规程规定： 220kV及以上系统中，由于架空线路的线间距离大，发生相间故障的机会减少，绝大部分故障都是瞬时性单相接地故障。因此，在线路上装设可以分相操作的三个单相断路器，当发生单相接地故障时，只把发生故障的一相断开，然后进行重合（单相自动重合闸），而未发生故障的两相一直继续运行，将两个系统联系着。这样，不仅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。而在线路上发生相间故障时，仍然跳开三相断路器，而后进行三相自动重合闸。

规程规定：220KV线路当满足对双侧电源三相ARD的规定时应装设三相ARD，否则装设综合自动重合闸；330~1000KV线路装设综合自动重合闸

2、综合重合闸定义：把单相自动重合闸和三相重合闸综合在一起的重合闸装置。

*3、综合重合闸利用切换开关的切换，可实现四种重合方式：

（1）综合重合闸方式：线路上发生单相接地故障时，故障相跳开，实行单相自动重合，当重合到永久性单相故障时，若不允许长期非全相运行，则应断开三相，并不再进行自动重合；若允许长期非全相运行，保护第二次动作跳单相，实行非全相运行。当线路上发生相间短路故障时，三相QF跳开，实行三相ARD，当重合到永久性相间故障时，则断开三相并不再进行自动重合。

（2）三相重合闸方式：线路上发生任何形式的故障时，均实行三相自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开三相并不再进行自动重合。

（3）单相重合闸方式：线路上发生单相故障时，实行单相自动重合，当重合到永久性单相故障时，保护动作跳开三相并不再进行重合。当线路发生相间故障时，保护动作跳开三相后不进行自动重合。

（4）停用方式（直跳方式）：线路上发生任何形式的故障时，保护运作均跳开三相而不进行重合。

4、综合重合闸方式的特殊问题

（1）需要设置故障判别元件和故障选相元件。

（2）应考虑潜供电流对综合重合闸装置的影响。

（3）应考虑非全相运行对继电保护的影响。

（4）若单相重合不成功，根据运行需要，线路需转入长期（1~2h）非全相运行时考虑的问题。

5、综合重合闸方式的要求在单相故障时只跳故障相。即保护判断故障在保护区内还是区外；→故障判别元件判断出故障的性质，确定跳三相还是跳单相，→选相元件确定该跳开哪一相。

6、故障判别元件：（由零序电流继电器或零序电压继电器构成）。——判断故障是相间还是接地短路，当判断出故障是相间短路时，跳三相。K（1）保护经选相元件跳故障相；

7、对选相元件的基本要求：

（1）应保证选择性，即K（1）时选相元件与保护配合只跳故障相，K（1.1）时，选相元件起动跳三相断路器。

（2）足够的灵敏性，在故障相线路末端发生单相接地短路时，灵敏度大于2。

8、选相元件分类：

1）相电流选相元件

在每相上装设一个过电流继电器，装在线路的电源端，动作电流按躲过最大负荷电流和单相接地时流过本线路的非故障相电流整定以保证动作的选择性，一般不单独采用，仅作为消除阻抗选相元件出口短路死区的辅助选取相元件。

2）相电压选相元件

每相上装设一个低电压继电器，装设在线路的受电侧，动作电压按小于正常运行以及非全相运行可能

出现的最低电压整定。这可靠性比较差，因而单独使用少，通常只作为辅助选相元件。

3） 阻抗选相元件

用三个低阻抗继电器分别接于三个相电压和经过零序补偿的相电流上，

可以反应单相接地，还能正确反应两相接地和三相短路故障。但两相相间短路时不能正确选相。

4）相电流差突变量选相元件

利用每两相的电流差构成三个选相元件，三个选相元件的输入量分别为

)(B A I I d ••-、 )(C B I I d ••-、

)(A C I I d ••-。依据故障时电气量发生突变的原理构成的。故障时，故障相电流输入的那个选相元件动作，无故障相电流输入的选相元件不动，即发生K （3）、K （2）、、K （1。1）时，选相元件均动作；

而K （1）时，只有两个选相元件动作，如A 相接地故障时，只有 )(B A I I d •

•-、 )(A C I I d •

•-两个元件动作有输出。因此，当三个选相元件动作时，表示发生了多相故障，其动作后跳开三相；两个选相元件动作时，表示发生单相接地故障、动作后可选出单相故障相。

这种选相元件具有选相性能好、动作灵敏等优点，广泛用于高压和超高压输电线路的重合闸装置中。

9、潜供电流对综合重合闸的影响

1）潜供电流——当线路发生K （1）时，故障相自两侧断开后，由于非故障相与断开相之间存在着电（通过电容）和磁（通过互感）的联系，使故障点弧光通道中，仍然流有一定数值的电流通过，此电流为潜供电流

例C 相短路：

a)

非故障相A 通过A —C 相间的电容C AC 供给的电流。 b) 非故障相B 通过B —C 相间的电容C BC 供给的电流。

c) 继续运行的两相中，由于流过负荷电流因而通过互感在C 相中产生互感电动势 M E •

，此电动势通过故障点和该相对地电容C 0而产生的电流。

2）潜供电流的影响，将使短路时弧光通道中的去游离受到严重阻碍，电弧不能很快自灭，而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭，绝缘强度恢复以后，才有可能成功。因此，单相重合闸的时间必须考虑潜供电流的影响。通常在单相重合闸时间要比三相重合闸时间长（0.6s 以上）。

10、长期非全相运行时，则应考虑下列问题：

（1） 长期出现负序电流对发电机的影响。

（2） 长期出现负序和零序电流对继电保护的影响。

（3）长期出现零序电流对通信线路的干扰。

二、对综合重合闸的说明

1、综合重合闸的起动方式

断路器与控制开关位置不对应起动——为主

保护起动——为补充。

2、综合重合闸与继电保护的配合

在设置综合重合闸的线路上，保护动作后一般要经过综合重合闸才能使断路器跳闸，一般设有五个保护接入端子，即M、N、P、Q、R端子。

（1） M端子接本线路非全相运行时会误动而相邻线路非全相运行时不会误动的保护，如零序Ⅱ段等。

（2） N端子接本线路和相邻线路非全相运行时不会误动的保护，如相差高频保护。

（3） P端子接相邻线路非全相运行时会误动的保护，如零序方向电流Ⅱ段保护。

（4） Q端子接任何故障都必须切除三相并允许进行三相重合的保护，如进行重合闸的母线保护。

（5） R端子接入的保护是只要求直跳三相断路器，而不再进行重合闸的保护，如长延时的后备保护。

小结：

(1) 单相接地故障时只跳故障相断路器，然后进行单相重合，如重合不成功则跳开三相不再重合。

(2) 当选相元件拒动时，应能跳开三相断路器，并进行三相重合。如重合不成功，应再次跳三相。

(3) 相间故障时跳开三相断路器，并进行三相重合。如重合不成功，仍跳三相，并不再重合。

(4) 任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。

(5) 当单相接地故障时，故障相跳开后重合闸拒绝动作时，则系统处于长期非全相运行状态，若系统不允许长期非全相运行，应能自动跳开其余两相。

(6) 无论单相或三相重合闸，在重合不成功后，应能实现加速切除三相断路器，即实现重合闸后加速。

(7) 在非全相运行过程中，如又发生另一相或两相的故障，保护应能有选择地切除故障。上述故障如果发生在单相重合闸的合闸脉冲发出之前，则在故障切除后能进行三相重合；如发生在重合闸脉冲发出之后，则切除故障后不再进行重合。

(8)对空气断路器或液压传动的油断路器，当气压或液压降低至不允许实行重合闸时，应将重合闸回路自动闭锁；但如果在重合闸过程中气压或液压下降到低于允许值时，则应保证重合闸动作的完成。