继电保护自动重合闸
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5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
27/34
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
3、动作时限选择
（1）“故障点熄弧＋周围介质去游离＋断路器恢复”的时间；
（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。
——影响灭弧
ABC
28/34
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
相间故障 保护跳三相 不重合
25/34
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
单相重合闸过程中(单相跳开后，称为非全相运行)，出现了 负序和零序分量(视负荷电流情况)，使得本线路的零序保护 可能误动，因此，应在单相重合闸动作时，予以闭锁会误动 的保护，或采取其他措施：
1）闭锁零序保护； 2）调整整定值； 3）调整动作时限。 目的：躲开非全相运行的影响。 也要考虑其他线路非全相运行的影响。
2/34
5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
1
K
2
自动重合闸（下面简写为ARD）装置：将因故障或人为误碰而 跳开的断路器再进行自动合闸的一种自动装置。
工作过程：1）线路发生短路故障，由继电保护设备控制断路 器跳闸。
2）经一定延时后，自动重合闸控制断路器再合闸。 3）瞬时性故障——>恢复供电；
永久性故障——>保护再跳闸。
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
六、自动重合闸与继电保护的配合
1．重合闸前加速保护 如图，任何一段线路发生故障时，第一次都由保护3无时限
切除故障(重合闸之前加速保护跳闸)。
加速跳 ARD
3
K2
K1K
效果：1）若重合于瞬时故障，则迅速恢复供电，重合闸纠正了
无选择性。
2）若重合于永久故障，第二次按保护的配合进行选择性
必须在故障点切除之后，才允许重合闸！ 1）通常利用没有电流的特点(包括保护动作)； 2）同时，还必须考虑对侧切除的时间。
1
K2
#1的1段范围 #2的1段范围
没有全线速动的保护时，一侧为I段动作，另一侧为II段动 作（有延时）。
6/34
5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
三、对自动重合闸的基本要求
（2）第一次切除故障可能带有延时。
应用：35千伏及以上电网或重要负荷的送电线上。
24/34
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
220KV～500KV，线间距离大，绝大多数故障为单相接地故障。
若只跳开故障相，可提高供电可靠性和系统并联运行的稳定性。
K (1) 保护仅跳故障相 再合单相
需要选相元件配合 成 功： ——恢复运行； 不成功： ——跳三相。
主要应用于35千伏及以下发电厂、变电所引出的直配线上。
22/34
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
保护 ARD
3
保护 ARD
2
保护 ARD
1
每条线路上均装有选择性的保护和ARD。 1）第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸； 2）若是永久性故障，重合后则加速保护动作，切除故障。
跳闸。
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
六、自动重合闸与继电保护的配合 1．重合闸前加速保护
ARD 3
2
1
K
为了使无选择性的动作范围不致过大，保护3的起动电 流应躲过相邻变压器低压侧的短路电流。
21/34
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
优点： （1）能够快速地切除瞬时性故障； （2）可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而
不检同步，可检另一回线有电流）
11/34
5.2输电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
1
2
三相跳闸后，如果采用“检同期重合闸”方式，则： 1）一侧先检无电压，经延时确认后，再合闸； 2）另一侧检同期后再合闸。
检无压先合
检同期后合
U线 U线 U母
+ 合闸
检无压侧
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
检无压侧自然具备检同期的功能——防误碰等。 一般情况下，“检无压”侧与“检同期”侧宜定期轮换功 能——防“检无压”侧断路器的工况恶化（更多地合于永久 性故障，跳闸次数多）。
1
2
理想的同期条件： U线 U母＝0
压差、频差、角差均为0。
U线
U母
实际上，反映了：希望两端为同相量(等电位)。 14/34
自动重合闸
1/34
5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
瞬时性故障：开关跳开后，经过一段时间延时，故障消失。
如：绝缘子表面闪络(雷电、污闪)，短时碰线(大风)， 鸟类或树枝放电。(约占60－90％)
永久性故障：开关跳开后，故障依然存在。
如：倒杆、断线、绝缘子击穿等。（约占10％）
自动重合闸应用的前提：统计数据表明，大部分的线路 故障属于瞬时性故障！
▪ 判断：重合时，两侧系统是否同步？（防止冲击太大）或 经过计算，是否允许非同步合闸？
（同期合闸问题）
10/34
5.2输电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）方式
M1
2N
▪ 快速重合闸 ——全线速动、断路器快 （0.5～0.6s） 冲击电流小于限值 ▪ 非同期重合闸 ——冲击电流小于限值 ▪ 检同期重合闸 ——同步检定和无电压检定（双回线时，
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
二、自动重合闸的作用
利： 1、瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性； 2、提高并列运行稳定性，提高线路输送容量； 3、纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰等引 起的误跳闸。
弊： 在重合到永久性故障后，导致：1）系统再次遭受故障 电流的冲击；2）断路器工作情况更加恶劣（短时间内 两次切断故障电流）。
18/34
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
3、重合闸时间的整定原则 （2）双侧电源线路重合闸 按最不利情况考虑：本侧保护先跳闸，对侧保护延时跳闸。
保护2延时动作
去游离 裕度
保护1 断路
断路
重合
动作 器1跳
器2跳
tARD t p.2 tQF .2 tu t裕度 t t p.1 QF .1 19/34
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一次自动重合闸
1
2
U线 U线 U母
+ 合闸
U线 U线 U母
检同期侧
检无压侧
检无压侧应同时投入同步检定 ——防止断路器、保护的误跳 检同步侧不能同时投入无压检定。
+ 合闸 15/34
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
（1）重合闸不应动作的情况： 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断路器处于不正常状态； （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）自动重合闸的次数应符合预先的规定； （4）自动重合闸之后，能自动复归，准备好下一次的动作； （5）自动重合闸时间能够整定，能与继电保护配合； （6）双电源——同步
五、输电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
工作过程： 线路上故障 => 跳开三相 => 重合闸起动 => 延时后合三相
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5.2输电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
（1）特点
M1
2N
▪ 两侧断路器都跳后，才能重合； （故障点绝缘恢复问题）
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
四、自动重合闸的分类 1、按接通和断开的电力元件，分为：
线路重合闸、变压器重合闸、母线重合闸
2、按重合闸控制断路器的相数不同，分为： 三相重合闸(各种故障跳三相、合三相) 单相重合闸（单相故障跳单相重合、相间故障不重合） 综合重合闸
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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一次自动重合闸
1
2
同期条件：压差、频差、角差
U线
U母
16/34
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
3、重合闸时间的整定原则
（1）单侧电源线路重合闸 ▪ 故障点电弧熄灭及周围介质绝缘强度的恢复时
间 tu；
▪ 断路器（触头恢复绝缘强度及灭弧室充满油） 及操作机构复原准备好再次动作的时间。
装置2
高频距离 距离 零序 重合闸
220kV及以上线路：双重化——2套装置,回路独立。
110kV线路：至少1套装置 （少数线路没有条件使用光差或高频距离）
110kV以下线路：电流或距离，甚至更好的保护
30/34
▪ 若由保护起动重合闸，还应加上断路器跳闸时 间。
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
3、重合闸时间的整定原则 （2）双侧电源线路重合闸 按最不利情况考虑：本侧保护先跳闸，对侧保护延时跳闸。
保护2延时动作
去游离 裕度
保护1 断路
断路
重合
动作 器1跳
器2跳
tARD t p.2 tQF .2 tu t裕度 t p.1 tQF .1
4、单重的优点： （1）连续供电，提高供电可靠性； （2）提高并列运行的稳定性。
缺点： （1）需按相操作的断路器； （2）选相元件，接线复杂； （3）非全相运行时, 有些保护会误动（需要采取闭锁
措施），使得整定和调试复杂。
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线路保护的典型配置
装置内的典型配置：
装置1
光差 距离 零序 重合闸
U线
+
U线 U母
检同期侧
合闸 12/34
5.2输电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
1
2
1)故障跳闸
两侧定期交换逻辑 3）后合
U线 U线 U母
+ 合闸
检无压侧(先合)
2）先合
U线 U线 U母
+ 合闸
检同期侧(后合)13/34
提高重合闸的成功率； （3）争取发电厂和重要变电所的母线电压在0.6～0.7UN
以上，从而保证厂用电、重要用户的电能质量； （4）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。 缺点： （1）装ARD的QF动作次数多，工作条件恶劣； （2）永久性故障切除的时间可能较长； （3）若自动重合闸或3QF拒动,则停电范围扩大。
目前的重合闸功能还无法区分瞬时性、永久性故障。
统计数据表明：线路重合闸的利大于弊。
4/34ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
应用场合：≥10kV的架空线路或混合线路，只要装设了断路 器，就可以配置重合闸:
瞬时性故障居多
永久性故障居多
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
三、对自动重合闸的基本要求
后加速——将保护的延时缩短（甚至为0）。
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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
优点：（1）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。 （2）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性。 （3）和“前加速”相比，使用时不受网络结构和负荷条件 的限制——>更有利。
缺点：（1）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（非微机）。
5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
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5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
3、动作时限选择
（1）“故障点熄弧＋周围介质去游离＋断路器恢复”的时间；
（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。
——影响灭弧
ABC
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5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
相间故障 保护跳三相 不重合
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5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
单相重合闸过程中(单相跳开后，称为非全相运行)，出现了 负序和零序分量(视负荷电流情况)，使得本线路的零序保护 可能误动，因此，应在单相重合闸动作时，予以闭锁会误动 的保护，或采取其他措施：
1）闭锁零序保护； 2）调整整定值； 3）调整动作时限。 目的：躲开非全相运行的影响。 也要考虑其他线路非全相运行的影响。
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
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K
2
自动重合闸（下面简写为ARD）装置：将因故障或人为误碰而 跳开的断路器再进行自动合闸的一种自动装置。
工作过程：1）线路发生短路故障，由继电保护设备控制断路 器跳闸。
2）经一定延时后，自动重合闸控制断路器再合闸。 3）瞬时性故障——>恢复供电；
永久性故障——>保护再跳闸。
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
六、自动重合闸与继电保护的配合
1．重合闸前加速保护 如图，任何一段线路发生故障时，第一次都由保护3无时限
切除故障(重合闸之前加速保护跳闸)。
加速跳 ARD
3
K2
K1K
效果：1）若重合于瞬时故障，则迅速恢复供电，重合闸纠正了
无选择性。
2）若重合于永久故障，第二次按保护的配合进行选择性
必须在故障点切除之后，才允许重合闸！ 1）通常利用没有电流的特点(包括保护动作)； 2）同时，还必须考虑对侧切除的时间。
1
K2
#1的1段范围 #2的1段范围
没有全线速动的保护时，一侧为I段动作，另一侧为II段动 作（有延时）。
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
三、对自动重合闸的基本要求
（2）第一次切除故障可能带有延时。
应用：35千伏及以上电网或重要负荷的送电线上。
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5.3 高压输电线路的单相自动重合闸
220KV～500KV，线间距离大，绝大多数故障为单相接地故障。
若只跳开故障相，可提高供电可靠性和系统并联运行的稳定性。
K (1) 保护仅跳故障相 再合单相
需要选相元件配合 成 功： ——恢复运行； 不成功： ——跳三相。
主要应用于35千伏及以下发电厂、变电所引出的直配线上。
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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
保护 ARD
3
保护 ARD
2
保护 ARD
1
每条线路上均装有选择性的保护和ARD。 1）第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸； 2）若是永久性故障，重合后则加速保护动作，切除故障。
跳闸。
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
六、自动重合闸与继电保护的配合 1．重合闸前加速保护
ARD 3
2
1
K
为了使无选择性的动作范围不致过大，保护3的起动电 流应躲过相邻变压器低压侧的短路电流。
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
优点： （1）能够快速地切除瞬时性故障； （2）可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而
不检同步，可检另一回线有电流）
11/34
5.2输电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
1
2
三相跳闸后，如果采用“检同期重合闸”方式，则： 1）一侧先检无电压，经延时确认后，再合闸； 2）另一侧检同期后再合闸。
检无压先合
检同期后合
U线 U线 U母
+ 合闸
检无压侧
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
检无压侧自然具备检同期的功能——防误碰等。 一般情况下，“检无压”侧与“检同期”侧宜定期轮换功 能——防“检无压”侧断路器的工况恶化（更多地合于永久 性故障，跳闸次数多）。
1
2
理想的同期条件： U线 U母＝0
压差、频差、角差均为0。
U线
U母
实际上，反映了：希望两端为同相量(等电位)。 14/34
自动重合闸
1/34
5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
瞬时性故障：开关跳开后，经过一段时间延时，故障消失。
如：绝缘子表面闪络(雷电、污闪)，短时碰线(大风)， 鸟类或树枝放电。(约占60－90％)
永久性故障：开关跳开后，故障依然存在。
如：倒杆、断线、绝缘子击穿等。（约占10％）
自动重合闸应用的前提：统计数据表明，大部分的线路 故障属于瞬时性故障！
▪ 判断：重合时，两侧系统是否同步？（防止冲击太大）或 经过计算，是否允许非同步合闸？
（同期合闸问题）
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5.2输电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）方式
M1
2N
▪ 快速重合闸 ——全线速动、断路器快 （0.5～0.6s） 冲击电流小于限值 ▪ 非同期重合闸 ——冲击电流小于限值 ▪ 检同期重合闸 ——同步检定和无电压检定（双回线时，
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
二、自动重合闸的作用
利： 1、瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性； 2、提高并列运行稳定性，提高线路输送容量； 3、纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰等引 起的误跳闸。
弊： 在重合到永久性故障后，导致：1）系统再次遭受故障 电流的冲击；2）断路器工作情况更加恶劣（短时间内 两次切断故障电流）。
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
3、重合闸时间的整定原则 （2）双侧电源线路重合闸 按最不利情况考虑：本侧保护先跳闸，对侧保护延时跳闸。
保护2延时动作
去游离 裕度
保护1 断路
断路
重合
动作 器1跳
器2跳
tARD t p.2 tQF .2 tu t裕度 t t p.1 QF .1 19/34
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一次自动重合闸
1
2
U线 U线 U母
+ 合闸
U线 U线 U母
检同期侧
检无压侧
检无压侧应同时投入同步检定 ——防止断路器、保护的误跳 检同步侧不能同时投入无压检定。
+ 合闸 15/34
5.2输电线路的三相一次自动重合闸
（1）重合闸不应动作的情况： 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断路器处于不正常状态； （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）自动重合闸的次数应符合预先的规定； （4）自动重合闸之后，能自动复归，准备好下一次的动作； （5）自动重合闸时间能够整定，能与继电保护配合； （6）双电源——同步
五、输电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
工作过程： 线路上故障 => 跳开三相 => 重合闸起动 => 延时后合三相
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5.2输电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
（1）特点
M1
2N
▪ 两侧断路器都跳后，才能重合； （故障点绝缘恢复问题）
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
四、自动重合闸的分类 1、按接通和断开的电力元件，分为：
线路重合闸、变压器重合闸、母线重合闸
2、按重合闸控制断路器的相数不同，分为： 三相重合闸(各种故障跳三相、合三相) 单相重合闸（单相故障跳单相重合、相间故障不重合） 综合重合闸
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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一次自动重合闸
1
2
同期条件：压差、频差、角差
U线
U母
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
3、重合闸时间的整定原则
（1）单侧电源线路重合闸 ▪ 故障点电弧熄灭及周围介质绝缘强度的恢复时
间 tu；
▪ 断路器（触头恢复绝缘强度及灭弧室充满油） 及操作机构复原准备好再次动作的时间。
装置2
高频距离 距离 零序 重合闸
220kV及以上线路：双重化——2套装置,回路独立。
110kV线路：至少1套装置 （少数线路没有条件使用光差或高频距离）
110kV以下线路：电流或距离，甚至更好的保护
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▪ 若由保护起动重合闸，还应加上断路器跳闸时 间。
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5.2输电线路的三相一次自动重合闸
3、重合闸时间的整定原则 （2）双侧电源线路重合闸 按最不利情况考虑：本侧保护先跳闸，对侧保护延时跳闸。
保护2延时动作
去游离 裕度
保护1 断路
断路
重合
动作 器1跳
器2跳
tARD t p.2 tQF .2 tu t裕度 t p.1 tQF .1
4、单重的优点： （1）连续供电，提高供电可靠性； （2）提高并列运行的稳定性。
缺点： （1）需按相操作的断路器； （2）选相元件，接线复杂； （3）非全相运行时, 有些保护会误动（需要采取闭锁
措施），使得整定和调试复杂。
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线路保护的典型配置
装置内的典型配置：
装置1
光差 距离 零序 重合闸
U线
+
U线 U母
检同期侧
合闸 12/34
5.2输电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
1
2
1)故障跳闸
两侧定期交换逻辑 3）后合
U线 U线 U母
+ 合闸
检无压侧(先合)
2）先合
U线 U线 U母
+ 合闸
检同期侧(后合)13/34
提高重合闸的成功率； （3）争取发电厂和重要变电所的母线电压在0.6～0.7UN
以上，从而保证厂用电、重要用户的电能质量； （4）使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。 缺点： （1）装ARD的QF动作次数多，工作条件恶劣； （2）永久性故障切除的时间可能较长； （3）若自动重合闸或3QF拒动,则停电范围扩大。
目前的重合闸功能还无法区分瞬时性、永久性故障。
统计数据表明：线路重合闸的利大于弊。
4/34ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
应用场合：≥10kV的架空线路或混合线路，只要装设了断路 器，就可以配置重合闸:
瞬时性故障居多
永久性故障居多
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5.1自动重合闸的作用及对它的基本要求
三、对自动重合闸的基本要求
后加速——将保护的延时缩短（甚至为0）。
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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
优点：（1）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。 （2）保证永久性故障能瞬时切除，并仍然有选择性。 （3）和“前加速”相比，使用时不受网络结构和负荷条件 的限制——>更有利。
缺点：（1）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（非微机）。