第二章自動(dòng)重合閘

第二章自動(dòng)重合閘第一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)輸電線路自動(dòng)重合閘裝置的作用及要求

一、輸電線路裝設(shè)自動(dòng)重合閘的意義在電力系統(tǒng)中，輸電線路，尤其是架空線路，最容易發(fā)生故障，因此，必須設(shè)法提高輸電線路供電的可靠性。而自動(dòng)重合閘裝置正是提高輸電線路供電可靠性的有力工具。輸電線路的故障按其性質(zhì)可分為瞬時(shí)性故障和永久性故障兩種。統(tǒng)計(jì)資料表明，輸電線的故障大多數(shù)是瞬時(shí)性的，約占總故障次數(shù)的90％。因此，在線路發(fā)生故障被斷開(kāi)以后，再進(jìn)行一次合閘就有可能大大地提高供電的可靠性。而自動(dòng)重合閘裝置就是將非正常操作而跳開(kāi)的斷路器重新自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置，簡(jiǎn)稱ARC。第二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日二、自動(dòng)重合閘裝置的作用（1）提高供電的可靠性，減少因瞬時(shí)性故障停電造成的損失，對(duì)單側(cè)電源的單回線的作用尤為顯著。（2）對(duì)于雙端供電的高壓輸電線路，可提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，因而，自動(dòng)重合閘技術(shù)被列為提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的重要措施之一。（3）可以糾正由于斷路器本身機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的斷路器誤跳閘。（4）自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)相配合，在很多情況下可以加速切除故障。第三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

三、自動(dòng)重合閘的不利因素：（1）當(dāng)重合于永久性故障時(shí)，使系統(tǒng)再次受到短路電流的沖擊，可能引起系統(tǒng)振蕩。（2）斷路器在很短時(shí)間內(nèi)要連續(xù)兩次切斷短路電流，使斷路器的工作條件惡化，增加斷路器的檢修機(jī)會(huì)，降低斷路器的斷流容量。第四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日四、自動(dòng)重合閘裝置的分類按其功能可分為三相ARC、單相ARC以及綜合ARC；按按其動(dòng)作次數(shù)來(lái)分，有一次動(dòng)作的ARC和二次動(dòng)作的ARC；按其運(yùn)行于不同結(jié)構(gòu)的輸電線路來(lái)分，有單側(cè)電源線路ARC和雙側(cè)電源線路ARC；按其與繼電保護(hù)配合方式來(lái)分，有重合閘前加速保護(hù)動(dòng)作和重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作的ARC。在本節(jié)中，將重點(diǎn)介紹電氣式三相一次自動(dòng)重合閘裝置。

第五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日五、對(duì)自動(dòng)重合閘裝置的基本要求（1）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)優(yōu)先采用控制開(kāi)關(guān)位置與斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)方式啟動(dòng)。即當(dāng)控制開(kāi)關(guān)在合閘位置而斷路器實(shí)際上處于斷開(kāi)位置的情況下啟動(dòng)重合閘。這樣，可以保證無(wú)論什么原因使斷路器跳閘以后，都可以進(jìn)行自動(dòng)重合閘。除此之外，也可以由繼電保護(hù)來(lái)啟動(dòng)重合閘。對(duì)綜合重合閘，宜實(shí)現(xiàn)同時(shí)由保護(hù)啟動(dòng)重合閘。

第六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

（2）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作應(yīng)迅速。為了縮短對(duì)用戶的停電時(shí)間，要求ARC動(dòng)作時(shí)間越短越好；但ARC動(dòng)作時(shí)間還必須考慮保護(hù)裝置的復(fù)歸、故障點(diǎn)去游離后絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)、斷路器操作機(jī)構(gòu)的復(fù)歸及其準(zhǔn)備好再次合閘的時(shí)間。

第七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（3）手動(dòng)跳閘時(shí)不應(yīng)重合。當(dāng)運(yùn)行人員手動(dòng)操作控制開(kāi)關(guān)或通過(guò)遙控裝置將斷路器斷開(kāi)時(shí)，是屬于正常運(yùn)行操作，自動(dòng)重合閘裝置不應(yīng)動(dòng)作。（4）手動(dòng)合閘于故障線路時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘后，不應(yīng)重合。線路檢修后進(jìn)行試送電，若不成功，則說(shuō)明線路故障可能是由于檢修質(zhì)量不合格或忘拆除接地線等原因造成的永久性故障，即使重合也不會(huì)成功。第八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（5）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定。在任何情況下，均不應(yīng)使斷路器重合多次，這是因?yàn)楫?dāng)ARC多次重合于永久性故障時(shí)，會(huì)使系統(tǒng)遭受多次沖擊，損壞斷路器，并擴(kuò)大事故。（6）自動(dòng)重合閘裝置動(dòng)作后，應(yīng)能自動(dòng)復(fù)歸，準(zhǔn)備好下一次再動(dòng)作。這對(duì)于雷擊機(jī)會(huì)較多的線路是非常必要的。

第九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（7）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)能在重合閘動(dòng)作后或重合閘動(dòng)作前，加速繼電保護(hù)的動(dòng)作。自動(dòng)重合閘裝置與繼電保護(hù)配合，可以加速故障的切除。自動(dòng)重合閘裝置還應(yīng)具有手動(dòng)合于故障線路時(shí)加速繼電保護(hù)動(dòng)作的功能。（8）自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)能自動(dòng)閉鎖。當(dāng)母線差動(dòng)保護(hù)或按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置動(dòng)作時(shí)，以及當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)（如操動(dòng)機(jī)構(gòu)中使用的氣壓或液壓降低），不允許自動(dòng)重合閘時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。

第十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)輸電線路的三相自動(dòng)重合閘裝置一、單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘裝置

單側(cè)電源線路的自動(dòng)重合閘裝置裝于線路的供電側(cè)。

三相一次重合閘方式：指無(wú)論在輸電線路上發(fā)生相間短路還是單相接地短路，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作將三相斷路器一起斷開(kāi)，然后重合閘裝置動(dòng)作，將三相斷路器一起合上的重合閘方式。

特點(diǎn)：當(dāng)故障為瞬時(shí)性故障時(shí)，重合成功；當(dāng)故障為永久性故障時(shí)，則繼電保護(hù)動(dòng)作再次將三相斷路器一起斷開(kāi)，不再重合。第十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（一）三相一次自動(dòng)重合閘裝置的構(gòu)成三相一次自動(dòng)重合閘裝置由重合閘啟動(dòng)回路、重合閘時(shí)間元件、一次合閘脈沖元件及執(zhí)行元件四部分組成。重合閘啟動(dòng)回路是用以啟動(dòng)重合閘時(shí)間元件的回路，一般按控制開(kāi)關(guān)與斷路器位置不對(duì)應(yīng)原理啟動(dòng)；重合閘時(shí)間元件是用來(lái)保證斷路器斷開(kāi)之后，故障點(diǎn)有足夠的去游離時(shí)間和斷路器操作機(jī)構(gòu)復(fù)歸所需要的時(shí)間，以使重合閘成功；一次合閘脈沖元件用以保證重合閘裝置只重合一次，通常利用電容放電來(lái)獲得重合閘脈沖；執(zhí)行元件用來(lái)將重合閘動(dòng)作信號(hào)送至重合閘回路和信號(hào)回路，使斷路器重合及發(fā)出重合閘動(dòng)作信號(hào)。第十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（二）單側(cè)電源線路三相一次自動(dòng)重合閘裝置1.裝置接線展開(kāi)圖：虛線框內(nèi)為重合閘繼電器內(nèi)部接線：由KT、KM、C、R4、R6、HL組成。KCT是斷路器跳閘位置繼電器，當(dāng)斷路器處于斷開(kāi)位置時(shí)，KCT通過(guò)斷路器輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)QF1動(dòng)作；由于KCT線圈電阻的限流作用，流過(guò)合閘接觸器KMC中的電流很小，此時(shí)KMC不會(huì)動(dòng)作，使斷路器不合閘。KCF是防跳繼電器，用于防止因KM的觸點(diǎn)粘住時(shí)引起斷路器多次重合于永久性故障線路。KAT是后加速保護(hù)動(dòng)作的中間繼電器，它具有瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)返回的觸點(diǎn)。KS是表示重合閘動(dòng)作的信號(hào)繼電器。SA是手動(dòng)操作的控制開(kāi)關(guān)。ST用來(lái)投入或退出重合閘裝置。第十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（1）輸電線路正常運(yùn)行時(shí)控制開(kāi)關(guān)SA和斷路器都處在對(duì)應(yīng)的合閘狀態(tài)，斷路器的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)QF1斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)QF2閉合，KCT線圈失電，其常開(kāi)觸點(diǎn)KCT1打開(kāi)。SA的觸點(diǎn)13-16接通，紅燈HR亮平光；SA的觸點(diǎn)21-23接通，ST置“投入”位置，其觸點(diǎn)１-３接通。電容C經(jīng)電阻R4充電，充滿電需要15～25s,電容兩端電壓等于直流電源電壓，自動(dòng)重合閘裝置處于準(zhǔn)備動(dòng)作狀態(tài)。用來(lái)監(jiān)視繼電器KM觸點(diǎn)及電壓線圈是否完好的信號(hào)燈HL亮。第十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（2）當(dāng)線路發(fā)生瞬時(shí)性故障或斷路器誤跳閘時(shí)因控制開(kāi)關(guān)SA和斷路器位置不對(duì)應(yīng)而啟動(dòng)重合閘裝置。斷路器跳閘后，其輔助觸點(diǎn)QF2打開(kāi)，QF1閉合，跳閘位置繼電器KCT動(dòng)作，KCT閉合，HG綠燈閃光；KCT1觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)重合閘時(shí)間繼電器KT，其瞬動(dòng)觸點(diǎn)KT2斷開(kāi)，接進(jìn)電阻R5

，以保證線圈的熱穩(wěn)定；經(jīng)整定的延時(shí)后，延時(shí)觸點(diǎn)KT1閉合，接通電容C對(duì)中間繼電器KM電壓線圈放電回路，從而使KM動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)均閉合，接通斷路器的合閘接觸器回路，合閘接觸器KMC動(dòng)作，使斷路器重新合上。同時(shí)KS發(fā)出重合閘動(dòng)作信號(hào)。KM電流線圈在這里起自保持作用，使斷路器可靠合閘。連接片XB1用以投切ARC或試驗(yàn)第十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（3）線路上發(fā)生永久性故障時(shí)自動(dòng)重合閘裝置的動(dòng)作過(guò)程與瞬時(shí)性故障相同，但在斷路器重合以后，因故障并未消除，繼電保護(hù)再次動(dòng)作使斷路器第二次跳閘，重合閘裝置再次啟動(dòng)，KT勵(lì)磁，KT1經(jīng)延時(shí)閉合后，由于電容C充電的時(shí)間短（小于15～25s），來(lái)不及充電到KM的動(dòng)作電壓，故不能使KM動(dòng)作，因此斷路器不會(huì)自次重合。這時(shí)電容C也不能繼續(xù)充電，因?yàn)镃與KM電壓線圈并聯(lián)，KM電壓線圈兩端的電壓由電阻R4和KM電壓線圈串聯(lián)電路的分壓比決定，由于電阻R4的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于KM電壓線圈的阻值，所以電容C上的電壓很低，小于KM的動(dòng)作電壓，保證了自動(dòng)重合閘只動(dòng)作一次。第十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（4）利用控制開(kāi)關(guān)手動(dòng)跳閘時(shí)在操作控制開(kāi)關(guān)SA手動(dòng)跳閘時(shí)，控制開(kāi)關(guān)和斷路器均處在對(duì)應(yīng)的斷開(kāi)位置，自動(dòng)重合閘不會(huì)動(dòng)作。其觸點(diǎn)21-23在跳閘和跳閘后都是斷開(kāi)的，可靠地切斷了重合閘回路的正電源，重合閘不可能動(dòng)作。與此同時(shí)觸點(diǎn)2-4在跳閘后是閉合的，接通了電容C對(duì)R6的放電回路，因R6只有幾百歐，故放電很快，使電容C兩端的電壓接近于零，所以重合閘裝置不會(huì)使斷路器合閘。第十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（5）利用控制開(kāi)關(guān)手動(dòng)操作合閘于故障線路時(shí) 在操作控制開(kāi)關(guān)SA手動(dòng)合閘時(shí)，觸點(diǎn)21-23接通，2-4斷開(kāi)，電容C開(kāi)始充電，但同時(shí)觸點(diǎn)25-28接通，使加速繼電器KAT動(dòng)作。如果線路故障仍存在，則當(dāng)手動(dòng)合上斷路器后，保護(hù)裝置立即動(dòng)作，經(jīng)加速繼電器KAT的動(dòng)合觸點(diǎn)使斷路器加速跳閘。此時(shí)電容C由于充電時(shí)間很短，電容C充不到足夠的電壓，不足以啟動(dòng)KM，從而保證了手動(dòng)合閘到故障線路時(shí)，重合閘裝置不動(dòng)作。第十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（6）重合閘閉鎖回路當(dāng)閉鎖重合閘的裝置動(dòng)作時(shí)，如自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置、母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作使斷路器跳閘時(shí)，不應(yīng)該接通重合閘。應(yīng)將自動(dòng)重合閘裝置閉鎖。為此，可將自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置的出口輔助觸點(diǎn)、母線保護(hù)的動(dòng)作觸點(diǎn)與SA的2-4觸點(diǎn)并聯(lián)，當(dāng)自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置或母線保護(hù)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)的輔助觸點(diǎn)閉合，電容C通過(guò)這閉合了的觸點(diǎn)對(duì)R6迅速放電，從而保證了重合閘裝置不動(dòng)作。第十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

2.工作原理：（7）防止斷路器多次重合于永久性故障的措施（防跳繼電器）如果線路上發(fā)生了永久性故障，并且斷路器在第一次重合時(shí)出現(xiàn)了KM3、KM2、KM1觸點(diǎn)粘住而不能返回，斷路器在第二次跳閘時(shí)，KCF的電流線圈通電，KCF動(dòng)作，其觸點(diǎn)KCF1閉合，于是KCF的電壓線圈經(jīng)粘牢的觸點(diǎn)KM3、KM2、KM1、KM的電流線圈、KS的線圈、觸點(diǎn)KCF1得到自保持電壓，因此常閉觸點(diǎn)KCF2一直斷開(kāi)，切斷了KMC的合閘回路，使斷路器不能再次重合。同時(shí)KM動(dòng)合觸點(diǎn)粘住后，KM的動(dòng)斷觸點(diǎn)KM4斷開(kāi)，信號(hào)燈HL熄滅，給出重合閘故障信號(hào)，以便運(yùn)行人員及時(shí)處理。第二十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日3.接線特點(diǎn)（1）采用控制開(kāi)關(guān)SA與斷路器位置不對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)方式。斷路器因任何意外原因跳閘時(shí)，都能進(jìn)行自動(dòng)重合，特別是能糾正斷路器的誤碰和誤跳閘，可靠性高；（2）利用電容C放電來(lái)獲得重合閘脈沖。利用這種原理構(gòu)成的重合閘具有工作可靠、控制容易、接線簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因而應(yīng)用很普遍；（3）斷路器合閘可靠。因在斷路器合閘回路中設(shè)有KM電流自保持線圈。（4）裝置中設(shè)有加速繼電器KAT，保證了手動(dòng)合閘于故障線路或重合于故障線路時(shí)，快速切除故障。

第二十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日4.參數(shù)整定（1）重合閘動(dòng)作時(shí)限值的整定重合閘動(dòng)作時(shí)限即圖2-2中時(shí)間繼電器KT的延時(shí)時(shí)間。整定時(shí)應(yīng)考慮到以下兩方面：a）大于故障點(diǎn)的去游離時(shí)間。對(duì)于單電源環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)線路和平行線路，重合閘動(dòng)作時(shí)限還應(yīng)考慮兩側(cè)保護(hù)不同時(shí)切除故障使故障點(diǎn)斷電時(shí)刻延遲的情況。b）重合閘動(dòng)作時(shí)，繼電保護(hù)裝置一定要返回，同時(shí)斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)恢復(fù)原狀，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作也需要一定的時(shí)間，重合閘必須在這個(gè)時(shí)間以后才能向斷路器發(fā)出合閘脈沖。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，單電源線路的三相重合閘動(dòng)作時(shí)間取0.8～1s較為合適。

第二十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）重合閘復(fù)歸時(shí)間的整定重合閘復(fù)歸時(shí)間就是圖2-21中電容C上電壓從零充電到能使中間繼電器KM動(dòng)作電壓所需的時(shí)間。復(fù)歸時(shí)間的整定需考慮以下兩個(gè)方面的因素：a）保證當(dāng)重合到永久性故障，由最長(zhǎng)時(shí)限的保護(hù)切除故障時(shí)，斷路器不會(huì)再重合。

b）保證斷路器切斷能力的恢復(fù)，即當(dāng)重合閘動(dòng)作成功后，復(fù)歸時(shí)間應(yīng)不小于斷路器恢復(fù)到再次動(dòng)作所需時(shí)間。綜合這兩方面的要求，重合閘復(fù)歸時(shí)間一般取15～25s。

第二十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日二、雙側(cè)電源線路三相自動(dòng)重合閘

雙電源線路采用自動(dòng)重合閘裝置時(shí)，除了滿足前述基本要求外，還必須考慮以下兩個(gè)特殊問(wèn)題：

（1）時(shí)間的配合問(wèn)題。因?yàn)楫?dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，線路兩側(cè)的繼電保護(hù)可能以不同的時(shí)限跳開(kāi)兩側(cè)的斷路器。

（2）同期問(wèn)題。因?yàn)楫?dāng)線路發(fā)生故障，兩側(cè)斷路器跳間后，線路兩側(cè)電源之間電動(dòng)勢(shì)相位差將增大，有可能失去同步。第二十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日雙電源電路上自動(dòng)重合閘的類型

分為兩大類：（1）檢定同期的重合閘，如檢定無(wú)壓和檢定同期的三相一次重合閘。（2）不檢定同期的重合閘，如三相快速自動(dòng)重合閘、非同期重合閘。第二十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（一）三相快速自動(dòng)重合閘

三相快速自動(dòng)重合閘：是指當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)能瞬時(shí)斷開(kāi)線路兩側(cè)斷路器，并隨即進(jìn)行自動(dòng)重合閘。特點(diǎn)：快速、不失步。采用三相快速自動(dòng)重合閘應(yīng)具備下列條件：（1）線路兩側(cè)都裝設(shè)有能瞬時(shí)切除故障的繼電保護(hù)裝置，如高頻保護(hù)等。（2）線路兩側(cè)都裝有快速動(dòng)作的斷路器，如空氣斷路器等。要求：必須校驗(yàn)重合瞬間產(chǎn)生的沖擊電流。第二十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（二）三相非同期自動(dòng)重合閘

三相非同期自動(dòng)重合閘：是當(dāng)線路兩側(cè)斷路器因故障被斷開(kāi)以后，不管兩側(cè)電源是否同步就進(jìn)行重合。顯然，采用這種方式重合時(shí)電氣設(shè)備可能要承受較大的沖擊電流，系統(tǒng)可能發(fā)生振蕩。采用三相非同期自動(dòng)重合閘應(yīng)具備下列條件：（1）沖擊電流不超過(guò)規(guī)定的允許值。（2）產(chǎn)生振蕩過(guò)程中，對(duì)重要負(fù)荷的影響應(yīng)較小。（3）重合后，電力系統(tǒng)可以迅速恢復(fù)同步。不利影響：可能引起繼電保護(hù)誤動(dòng)作。第二十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日非同期自動(dòng)重合閘的兩種方式

（一）按順序投入線路兩側(cè)斷路器的方式：預(yù)先規(guī)定兩側(cè)斷路器的合閘順序，先重合側(cè)采用單電源線路重合閘方式，后重合側(cè)采用檢定線路有電壓的自動(dòng)重合閘方式，即在單電源線路重合閘的啟動(dòng)回路中串聯(lián)檢定線路有電壓的電壓繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)。當(dāng)線路故障時(shí)，繼電保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)兩側(cè)斷路器后，先重合側(cè)重合該側(cè)斷路器，若是瞬時(shí)性故障，則重合成功，于是線路上有電壓，后重合側(cè)檢定到線路有電壓而重合，線路恢復(fù)正常運(yùn)行。如果是永久性故障，先重合側(cè)重合后，該側(cè)保護(hù)加速動(dòng)作切除故障后，不再重合，而后合側(cè)由于線路無(wú)壓不能進(jìn)行重合。

優(yōu)點(diǎn)：永久性故障情況下、后重合側(cè)不會(huì)重合，避免了再一次給系統(tǒng)帶來(lái)沖擊。

缺點(diǎn)：整個(gè)重合閘時(shí)間較長(zhǎng)，線路恢復(fù)供電的時(shí)間也較長(zhǎng)；在線路側(cè)必須裝設(shè)電壓互感器或電壓抽取裝置，增加了設(shè)備投資。第二十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日非同期自動(dòng)重合閘的兩種方式

（二）不按順序投入線路兩側(cè)斷路器的方式：在線路兩側(cè)均采用單電源線路重合閘方式。

優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，不需裝設(shè)線路電壓互感器或電壓抽取裝置，系統(tǒng)恢復(fù)并列運(yùn)行快，從而提高了供電可靠性。缺點(diǎn)：永久性故障時(shí)，線路兩側(cè)斷路器均要重合一次，會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)兩次沖擊。

注：在我國(guó)110kV以上的線路，非同期重合閘一般采用不按順序投入線路兩側(cè)斷路器的方式。第二十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（三）檢定無(wú)壓和檢定同期的三相自動(dòng)重合閘

定義：當(dāng)線路兩側(cè)斷路器跳閘后，其中一側(cè)先檢定線路無(wú)電壓而重合，稱為無(wú)壓側(cè)；另一側(cè)在無(wú)壓側(cè)重合成功后，檢定線路兩側(cè)電源滿足同期條件時(shí)，才允許進(jìn)行重合，稱為同步側(cè)。

特點(diǎn)：這種重合閘方式不會(huì)產(chǎn)生危及電氣設(shè)備安全的沖擊電流，也不會(huì)引起系統(tǒng)振蕩，所以在沒(méi)有條件或不允許采用三相快速重合閘、非同期重合閘的雙電源聯(lián)絡(luò)線上，可以采用這種重合閘方式；采用這種重合閘方式時(shí)，兩側(cè)線路均需裝設(shè)電壓互感器或電壓抽取裝置。第三十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日工作原理

原理接線圖：在單側(cè)電源線路的三相一次自動(dòng)重合閘的基礎(chǔ)上增加附加條件來(lái)實(shí)現(xiàn)的：除了在線路兩側(cè)均裝設(shè)單側(cè)電源ARC外，兩側(cè)還裝設(shè)有檢定線路無(wú)壓的低電壓繼電器KV和檢定同步的繼電器KY，并把KV和KY的觸點(diǎn)串入重合閘時(shí)間元件啟動(dòng)的回路中。正常運(yùn)行時(shí)，兩側(cè)同步檢定繼電器KY通過(guò)連接片均投入，而檢定無(wú)壓的繼電器KV僅一側(cè)投入，另一側(cè)KV通過(guò)無(wú)壓連接片斷開(kāi)。圖2-4中，假設(shè)M側(cè)為無(wú)壓側(cè)，N側(cè)為同步側(cè)。第三十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日工作原理（1）當(dāng)線路上發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)斷路器被繼電保護(hù)裝置跳開(kāi)后，線路失去電壓，這時(shí)檢查線路無(wú)壓的M側(cè)低電壓繼電器KV動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，經(jīng)無(wú)壓連接片啟動(dòng)ARC，經(jīng)預(yù)定時(shí)間，M側(cè)斷路器重新合閘。如果線路上發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，則M側(cè)檢定無(wú)壓重合成功，N側(cè)線路有電壓，這時(shí)，N側(cè)同步繼電器既加入母線電壓，也加入線路電壓，于是N側(cè)KY開(kāi)始檢查兩電壓的電壓差、頻率差和相角差是否在允許范圍內(nèi)，當(dāng)滿足同期條件時(shí)，KY觸點(diǎn)閉合時(shí)間足夠長(zhǎng)，經(jīng)同期連接片使N側(cè)ARC動(dòng)作，重新合上N側(cè)斷路器，線路便恢復(fù)正常供電。第三十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日工作原理（2）如果線路上發(fā)生的是永久性故障，則M側(cè)線路加速保護(hù)動(dòng)作再次跳開(kāi)該側(cè)斷路器，而后不再重合。由于N側(cè)斷路器已跳開(kāi)，這樣N側(cè)線路無(wú)電壓，只有母線上有電壓，故N側(cè)同步繼電器KY因只有一側(cè)電壓，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，不能啟動(dòng)重合閘裝置，所以N側(cè)ARC不動(dòng)作。注：無(wú)壓側(cè)的斷路器在重合至永久性故障時(shí)，將連續(xù)兩次切斷短路電流，其工作條件比同步側(cè)惡劣，為使兩側(cè)斷路器工作條件相同，利用無(wú)壓連接片定期切換兩側(cè)工作方式。第三十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日工作原理（3）由于誤碰或繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作使斷路器跳閘時(shí)，如果是同步側(cè)斷路器誤跳閘，可通過(guò)該側(cè)同步繼電器檢定同期條件使斷路器重合；如果是無(wú)壓側(cè)斷路器誤跳閘，由于線路上有電壓，無(wú)壓側(cè)不能檢定無(wú)壓而重合，為此，在無(wú)壓側(cè)也投入同步繼電器，以便在這種情況下也能自動(dòng)重合閘，恢復(fù)同步運(yùn)行。注：無(wú)壓側(cè)不僅要投入檢定無(wú)壓繼電器KV，還應(yīng)投入同步繼電器KY。而同步側(cè)只投入檢定同步繼電器，線路兩側(cè)的無(wú)壓檢定是不允許同時(shí)投入的，否則會(huì)造成非同期重合閘。第三十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日啟動(dòng)回路的工作情況在無(wú)壓側(cè)，無(wú)壓連接片XB接通。線路故障時(shí)兩側(cè)斷路器跳閘后，因線路無(wú)電壓，低電壓繼電器KV1觸點(diǎn)閉合，KV2觸點(diǎn)打開(kāi)，跳閘位置繼電器KCT動(dòng)作，其觸點(diǎn)KCT1閉合，檢查無(wú)壓?jiǎn)?dòng)回路接通，ARC動(dòng)作，無(wú)壓側(cè)斷路器重新合閘。如無(wú)壓側(cè)斷路器誤跳閘，則線路側(cè)有電壓，觸點(diǎn)KV1打開(kāi)、KV2閉合，KCT動(dòng)作，KCT1閉合，同步繼電器KY檢定同期條件后，重合該側(cè)斷路器。在同步側(cè)，無(wú)壓連接片XB斷開(kāi)，切斷了檢定線路無(wú)電壓重合的啟動(dòng)回路，只有在本側(cè)斷路器跳閘，線路側(cè)有電壓，即KCT1觸點(diǎn)閉合，KV2觸點(diǎn)閉合，且滿足同期條件時(shí)，該側(cè)ARC才動(dòng)作將斷路器重新合上，恢復(fù)同步運(yùn)行。第三十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日同步繼電器的工作原理（1）同步繼電器的作用：檢定同期自動(dòng)重合閘的同期條件檢定就是檢定斷路器閉合瞬間線路兩側(cè)電壓之間的幅值差、相角差和頻率差是否都在允許的范圍內(nèi)。當(dāng)這三個(gè)條件同時(shí)得到滿足時(shí)，才說(shuō)明滿足同期條件，此時(shí)才允許重合閘將斷路器合上。否則，當(dāng)三個(gè)條件中有一個(gè)得不到滿足，就不允許重合閘將斷路器合上。（2）結(jié)構(gòu)（電磁型）：有兩個(gè)電壓線圈，分別經(jīng)電壓互感器接入同步點(diǎn)斷路器兩側(cè)電壓。指兩側(cè)都有電源可以進(jìn)行同步操作的斷路器第三十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日同步繼電器結(jié)構(gòu)工作原理第三十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日第三十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日同步繼電器的工作原理（1）鐵心中的總磁通反應(yīng)了兩個(gè)電壓所產(chǎn)生的磁通之差，即反應(yīng)兩電壓之幅值差。（2）同步繼電器KY動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合的時(shí)間tKY與頻率差成反比，當(dāng)tKY≥tKT時(shí)重合閘才動(dòng)作，從而可以判別頻率差的條件是否滿足。（3）在臨界條件下，δ3是否小于允許值，即可判別相角差的大小是否滿足要求。

第三十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日三、自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合輸電線路自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)合理的配合，可以提高供電的可靠性，加速故障的切除。目前，自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)配合的方式有自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)和自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)兩種。第四十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（一）自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)

1.定義是指當(dāng)線路上（包括相鄰線路及以外的線路）發(fā)生故障時(shí)，靠近電源側(cè)的保護(hù)首先無(wú)選擇性瞬時(shí)動(dòng)作跳閘，而后借助自動(dòng)重合閘來(lái)糾正這種非選擇性動(dòng)作。重合閘前加速保護(hù)一般用于具有幾段串聯(lián)的輻射形網(wǎng)絡(luò)中，自動(dòng)重合閘裝置僅裝在靠近電源的一段線路上。第四十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日原理說(shuō)明圖

在線路L1、L2、L3上各裝有一套定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，ARC裝置僅裝在線路L1靠近電源側(cè)的斷路器處，同時(shí)在線路L1靠近電源側(cè)的斷路器處另裝有一套無(wú)選擇性的電流速斷保護(hù)。無(wú)選擇性電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過(guò)變壓器低壓側(cè)（k4點(diǎn)）的短路電流來(lái)整定，它的保護(hù)范圍可以到線路L3的末端。當(dāng)線路L1、L2、L3上任意一點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，電流速斷保護(hù)因不帶延時(shí)，總是首先動(dòng)作瞬時(shí)跳開(kāi)電源側(cè)斷路器，然后啟動(dòng)重合閘裝置，將該斷路器重新合上，并同時(shí)將無(wú)選擇性的電流速斷保護(hù)閉鎖。若故障是瞬時(shí)性的，則重合成功，恢復(fù)正常供電，若故障是永久性的，則由定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)有選擇性地切除故障。第四十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日2.原理接線圖及動(dòng)作過(guò)程

KA1是電流速斷保護(hù)繼電器，KA2是過(guò)電流保護(hù)繼電器。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，因加速繼電器KAT未動(dòng)作，KA1動(dòng)作后，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，經(jīng)加速繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)啟動(dòng)保護(hù)出口中間繼電器KCO，使電源側(cè)斷路器瞬時(shí)跳閘，跳閘后ARC裝置動(dòng)作，同時(shí)啟動(dòng)加速繼電器KAT，使KAT的動(dòng)斷觸點(diǎn)KAT1瞬時(shí)打開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)KAT2瞬時(shí)閉合。如果是瞬時(shí)性故障，重合成功后ARC裝置復(fù)歸，KAT失電，觸點(diǎn)延時(shí)返回。如果重合于永久性故障，則KA1觸點(diǎn)再閉合，通過(guò)KAT2使KAT自保持，電流速斷保護(hù)不能經(jīng)KAT1的觸點(diǎn)去瞬時(shí)跳閘，只有等過(guò)電流保護(hù)時(shí)間繼電器KT的延時(shí)觸點(diǎn)閉合后，才能去跳閘，這樣，重合閘動(dòng)作后，保護(hù)只能有選擇性地切除故障。第四十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日3.評(píng)價(jià)（1）優(yōu)點(diǎn)：能快速切除故障，設(shè)備少，只需裝一套自動(dòng)重合閘裝置，接線簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

（2）缺點(diǎn)：切除永久性故障帶有延時(shí)，同時(shí)在重合閘過(guò)程中所有用戶都要暫時(shí)停電，裝有重合閘裝置的斷路器動(dòng)作次數(shù)較多，而且一旦此斷路器或自動(dòng)重合閘裝置拒動(dòng)，則使停電范圍擴(kuò)大。

（3）應(yīng)用：自動(dòng)重合閘前加速保護(hù)主要用于35kV及以下的發(fā)電廠和變電所引出的直配線上，以便能快速切除故障，保證母線電壓水平。

第四十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（二）自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)

1.定義當(dāng)輸電線路上發(fā)生故障時(shí)，首先由故障線路的保護(hù)有選擇性動(dòng)作，將故障切除，然后由故障線路的自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行重合閘。如果是瞬時(shí)性故障，則重合成功，線路恢復(fù)正常供電，如果是永久性故障，則故障線路的加速保護(hù)裝置不帶延時(shí)地將故障再次切除。第四十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日原理說(shuō)明圖

在線路L1、L2、L3上都裝有一套有選擇性的保護(hù)和ARC裝置。當(dāng)任一線路發(fā)生故障時(shí)，首先由故障線路的保護(hù)有選擇性動(dòng)作，將故障切除，然后由故障線路的自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行重合閘。若故障是瞬時(shí)性的，則重合成功，恢復(fù)正常供電；若故障是永久性的，則故障線路的加速保護(hù)裝置不帶延時(shí)地將故障再次切除。這樣，就在重合閘動(dòng)作后加速了保護(hù)動(dòng)作，使永久性故障盡快地切除。第四十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日2.原理接線圖及動(dòng)作過(guò)程

當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，KA動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，加速繼電器的KAT未動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)打開(kāi)。只有當(dāng)按選擇性原則動(dòng)作的延時(shí)觸點(diǎn)KT1閉合后，才啟動(dòng)出口中間繼電器KCO，跳開(kāi)相應(yīng)線路的斷路器，隨后自動(dòng)重合閘動(dòng)作，重新合上斷路器，同時(shí)也啟動(dòng)加速繼電器KAT，KAT動(dòng)作后，其動(dòng)合觸點(diǎn)KAT1瞬時(shí)閉合。若重合于永久性故障，則KA再次動(dòng)作，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，與已經(jīng)閉合的KAT1瞬時(shí)啟動(dòng)KCO，使斷路器再次跳閘。這樣實(shí)現(xiàn)了重合閘后加速保護(hù)動(dòng)作的目的。第四十七頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日3.評(píng)價(jià)（1）優(yōu)點(diǎn)：第一次保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘是有選擇性的，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，這對(duì)于重要的高壓電網(wǎng)顯得特別重要；這種方式再次斷開(kāi)永久性故障的時(shí)間加快，有利于系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（2）缺點(diǎn)：第一次切除故障帶有延時(shí)，因而影響了重合閘的動(dòng)作效果；每條線路上都需裝設(shè)一套重合閘，設(shè)備投資大。

（3）應(yīng)用：自動(dòng)重合閘后加速保護(hù)廣泛用于35kV以上的電網(wǎng)中，應(yīng)用范圍不受電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的限制。第四十八頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)綜合重合閘簡(jiǎn)介一、概述

意義：在220kV及以上的大接地電流系統(tǒng)中，由于線間距離較大，發(fā)生相間故障的機(jī)會(huì)較少，而發(fā)生單相接地故障的機(jī)會(huì)較多。單相接地故障可高達(dá)90%。因此，若線路上裝有可分相操作的三個(gè)單相斷路器，在發(fā)生單相接地故障時(shí)，只斷開(kāi)故障相斷路器而后進(jìn)行重合，保持未發(fā)生故障的兩相繼續(xù)運(yùn)行，這樣不僅可以大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。第四十九頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

單相重合閘方式：當(dāng)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作只斷開(kāi)故障相斷路器，然后進(jìn)行單相重合。若重合于永久性故障，而系統(tǒng)又不允許長(zhǎng)期非全相運(yùn)行，則斷開(kāi)三相斷路器，不再重合。當(dāng)線路發(fā)生相間短路或因其他原因斷開(kāi)三相斷路器時(shí)，不進(jìn)行重合。綜合重合閘裝置：在設(shè)計(jì)線路重合閘裝置時(shí)，把單相重合閘和三相重合閘綜合在一起的重合閘裝置，即當(dāng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，采用單相重合閘方式；當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí)，采用三相重合閘方式。廣泛應(yīng)用于220kV及以上的大接地電流系統(tǒng)中。第五十頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日二、綜合重合閘的重合閘方式（1）單相重合閘方式。（2）三相重合閘方式。（3）綜合重合閘方式。（4）停用方式。

選用：一般凡選用簡(jiǎn)單的三相重合閘方式能滿足電力系統(tǒng)實(shí)際需要的，應(yīng)優(yōu)先使用三相重合閘方式。在220kV及以上電壓等級(jí)的單回聯(lián)絡(luò)線、兩側(cè)電源之間相互聯(lián)系薄弱的線路、或當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)使用三相重合閘不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定的線路，應(yīng)采用單相重合閘或綜合重合閘方式。當(dāng)系統(tǒng)允許使用三相重合閘、但使用單相重合閘對(duì)系統(tǒng)或恢復(fù)供電有較好效果時(shí)，可采用綜合重合閘方式。第五十一頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日綜合重合閘的工作流程圖：第五十二頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

三、綜合重合閘的特殊問(wèn)題

1.需設(shè)置故障選相元件

對(duì)選相元件的要求：（1）應(yīng)保證選擇性，即選相元件與繼電保護(hù)配合只跳開(kāi)發(fā)生故障的那一相，而接于另外兩相的選相元件不應(yīng)動(dòng)作；（2）當(dāng)故障相線路末端發(fā)生單相接地短路時(shí)，接于該相上的選相元件應(yīng)保證足夠的靈敏度。第五十三頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日

常用的選相元件有如下幾種：（1）相電流選相元件

在每相上裝設(shè)一個(gè)過(guò)電流繼電器，當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí)，故障相電流增大，使該相上的過(guò)電流繼電器動(dòng)作，從而構(gòu)成相電流選相元件。過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定。這種選相元件原理簡(jiǎn)單，短路電流小時(shí)不能采用。由于相電流選相元件受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較大，故一般不作為獨(dú)立的選相元件，僅作為輔助選相元件。第五十四頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（2）相電壓選相元件在每相上裝設(shè)一個(gè)低電壓繼電器，當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí)，故障相電壓降低，使該相上的低電壓繼電器動(dòng)作，從而構(gòu)成相電壓選相元件。低電壓繼電器的動(dòng)作電壓按小于正常運(yùn)行及非全相運(yùn)行是時(shí)可能出現(xiàn)的最低電壓來(lái)整定。這種選相元件適于裝在電源較小或單側(cè)電源線路的受電側(cè)。由于低電壓選相元件在長(zhǎng)期運(yùn)行中觸點(diǎn)易抖動(dòng)，可靠性比較差，因而不能單獨(dú)作為選相元件使用，通常只作為輔助選相元件。第五十五頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（3）阻抗選相元件阻抗選相元件采用帶零序電流補(bǔ)償?shù)慕泳€，即三個(gè)低阻抗繼電器接入的電壓、電流為。阻抗繼電器的測(cè)量阻抗與短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的距離成正比，正確地反映了故障點(diǎn)的距離。對(duì)于非故障相的選相元件，由于所加的非故障相電壓較高，而非故障相電流較小，所以非故障相選相元件的測(cè)量阻抗比較大，不會(huì)動(dòng)作，從而可以正確選出故障相。這種阻抗選相元件不僅可以反映單相接地故障，還能正確反映兩相接地和三相短路故障。但是當(dāng)線路發(fā)生兩相相間短路故障時(shí)不能正確選相。阻抗選相元件具有較高的靈敏性和可靠性，在復(fù)雜電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。第五十六頁(yè)，共六十四頁(yè)，2022年，8月28日（4）相電流差突變量選相元件相電流差突變量選相元件是根據(jù)每?jī)上嗟碾娏鞑顦?gòu)成的三個(gè)選相元件，三個(gè)選相元件的輸入量分別為在線路發(fā)生單相接地短路時(shí)，只有兩非故障相電流之差不突變，該選相元件不動(dòng)作，另外兩個(gè)選相元件動(dòng)作。而在其他短路故障下，三個(gè)選相元件都動(dòng)作。因此，當(dāng)三個(gè)選相元件都動(dòng)作時(shí)，表明發(fā)生了多相故障，其動(dòng)作后跳開(kāi)三相斷路器；兩個(gè)選相元件動(dòng)作時(shí)，表示發(fā)