第5章 自动重合闸
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自动重合闸过程
自动重合闸过程
自动重合闸的触发条件是断路器因故障分闸，操作步骤包括继电保护动作、预定延时后自动合闸，预期结果是恢复线路供电。
当电力系统发生故障导致断路器跳闸切断电源时，如果该故障是暂时性的，自动重合闸装置会被激活。
首先，继电保护装置会检测到故障并发出信号使断路器跳闸。
随后，设备会有一个预定的延时（通常在0.5s到1.5s之间），待故障消除后，断路器会自动重新闭合，尝试恢复供电。
如果故障为永久性的，自动重合闸装置应保证只动作一次，避免重复冲击电网造成更大的损害。
自动重合闸在电力系统中起着至关重要的作用，它可以提高供电可靠性，对两侧电源线路而言，能提升系统并列运行的动态稳定性，进而增加传输容量。
对于瞬时性故障，例如雷击导致的绝缘子表面闪络或大风造成的碰线等，使用自动重合闸可以有效减少停电损失，并增强送电线路的容量。
此外，它还有助于纠正由于断路器机构或继电保护误动引起的误跳闸，从而确保电网的稳定运行。
关于不同类型的自动重合闸技术，主要有单相重合闸和三相重合闸两种方式。
单相重合闸主要应用在输电线路
上，可以在发生单相接地短路时仅断开故障相，减少对健全相的影响，提高系统的稳定性。
而三相重合闸则适用于故障为瞬时性且影响所有相的情况，它操作简单并且在大多数情况下足以解决问题。
还有一种是为多次重合闸，通常用于配电网中与分段器配合自动隔离故障区段。
在选择自动重合闸方式时，需要考虑到故障类型、线路的重要性以及系统的运行条件等因素。
电力系统继电保护课件-第5章-自动重合闸铭
b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、误碰跳闸机构 等）使检无压侧（M侧）误跳闸时，因线路上仍有电压，无法进 行重合（缺陷），为此，在检无压侧也同时投入同步检定继电器 ，使两者的触点并联工作。这样，在上述情况下，同步检定继电 器工作，可将误跳闸的QF重新合闸。
三、重合闸时间的整定
1、单侧电源线路的重合闸时间 原则上越快越好，但应力争重合成功。
四、 自动重合闸与继电保护的配合
重合闸前加速保护优缺点 优点： 快速切出故障; 保证发电厂重要变电所母线的电压在0.6~0.7的额定电压之上 使用设备少。
缺点： 永久性故障，再次切除故障的时间可能很长； 装ZCH的QF动作次数多; 若QF拒动，将扩大停电范围。 主要用于35KV以下的网络。
2 、重合闸后加速保护（简称“后加速”） 每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。 第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故
当重合于永久性故障上时，自动重合闸将带来哪些不利的影响？
（1）使电力系统又一次受到故障的冲击； （2）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短路电 流，而使其工作条件变得更加恶劣。
二、对自动重合闸装置的基本要求
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， 自动重合闸装置均应动作 。 由运行人员将断路器断开时，自动重合闸不应起动。 手动重合于故障线路时，继电保护动作将断路器跳开，不允许 重合 继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出合闸脉 冲 自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。 自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电 保护的动作 ，以便加速故障的切除 。 动作后应能自动复归。
障，重合后则加速保护动作，切除故障。
重合闸后加速保护优缺点
优点： 第一次跳闸时有选择性的，不会扩大停电范围； 再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。
三、重合闸时间的整定
1、单侧电源线路的重合闸时间 原则上越快越好，但应力争重合成功。
四、 自动重合闸与继电保护的配合
重合闸前加速保护优缺点 优点： 快速切出故障; 保证发电厂重要变电所母线的电压在0.6~0.7的额定电压之上 使用设备少。
缺点： 永久性故障，再次切除故障的时间可能很长； 装ZCH的QF动作次数多; 若QF拒动，将扩大停电范围。 主要用于35KV以下的网络。
2 、重合闸后加速保护（简称“后加速”） 每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。 第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故
当重合于永久性故障上时，自动重合闸将带来哪些不利的影响？
（1）使电力系统又一次受到故障的冲击； （2）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短路电 流，而使其工作条件变得更加恶劣。
二、对自动重合闸装置的基本要求
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， 自动重合闸装置均应动作 。 由运行人员将断路器断开时，自动重合闸不应起动。 手动重合于故障线路时，继电保护动作将断路器跳开，不允许 重合 继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出合闸脉 冲 自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。 自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电 保护的动作 ，以便加速故障的切除 。 动作后应能自动复归。
障，重合后则加速保护动作，切除故障。
重合闸后加速保护优缺点
优点： 第一次跳闸时有选择性的，不会扩大停电范围； 再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。
自动重合闸原理
自动重合闸原理
自动重合闸是电力系统中常用的一种保护装置，它能够在电力系统发生故障时快速切断故障电路，保护电力设备的安全运行。
自动重合闸工作的原理是通过监测电流、电压和其他参数的变化来判断电力系统是否存在故障。
当监测到电力系统出现故障时，自动重合闸会发出信号，切断故障电路。
同时，自动重合闸还会进行故障诊断，确定并记录故障信息，以便维修人员进行进一步分析和修复。
自动重合闸主要包括三个部分：故障检测、信号传输和刀闸控制。
在故障检测方面，自动重合闸会通过电流互感器和电压互感器监测电力系统的电流和电压，并将检测到的信号传输到信号传输部分。
在信号传输方面，自动重合闸会将检测到的信号传输到控制器，通过处理器进行信号处理和判断。
最后，在刀闸控制方面，自动重合闸会根据信号判断结果控制刀闸的开合，以实现故障切除和系统重合。
自动重合闸的优点在于其快速反应、准确判断故障和自动操作的能力。
它能够在电力系统发生故障时迅速切断故障电路，减少故障对电力设备的损害程度。
同时，自动重合闸的自动操作能力能够减轻维修人员的工作负担，提高电力系统的可靠性和安全性。
总之，自动重合闸是电力系统中一种重要的保护装置，通过监测和判断电力系统的故障情况，实现快速切断故障电路，保护电力设备的安全运行。
它的工作原理主要包括故障检测、信号
传输和刀闸控制。
自动重合闸的应用能够提高电力系统的可靠性和安全性，减少故障对电力设备的损害。
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。
2015第五章_自动重合闸
在单相接地短路时，反 应非故障相电流突变量 的继电器不动作；
其它故障时，三个继电 器都动作。
由于单相重合闸具有以上特点，并在实践中证明 了它的优越性，因此，已在220kV～500kV的线路 上获得了广泛的应用。对于110kV的电力网，一般 不推荐这种重合闸方式，只在由单侧电源向重要 负荷供电的某些线路，以及根据系统运行需要装 设单相重合闸的某些重要线路上才考虑使用。
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。 在任何情况下，例如装置本身的元件损坏、继 电器拒动等，都不应使断路器错误的多次重合 到永久性故障上去。 因为如果重合闸多次重合于永久性故障，将使 系统多次遭受冲击，同时还可能损坏断路器， 从而扩大事故。
第5章
自动重合闸
本章讲述了自动重合闸的作用及基本要求
重点介绍了单侧电源、双侧电源自动重合闸装置的 工作原理，
同时讲述了重合闸装置与继电保护的配合及提高供 电可靠性的措施，
最后介绍了综合重合闸的原理与750kV及以上特高 压输电线路上重合闸的应用。
5.1 自动重合闸的作用及基本要求
5.1.1 自动重合闸的作用
3. 重合闸时间的整定原则
（1） 单侧电源线路重合闸
M 1
2 N
k
故障点电弧熄灭及周围介质绝缘强度的恢复时间t u； 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。 若由保护起动重合闸，还应加上保护动作时间。
（2） 双侧电源线路重合闸
按最不利情况：本侧保护先跳，对侧保护后跳来考虑，
5.2 单侧电源输电线路的三相一次自动重合闸
供配电技术理实一体化教程5.5 线路过电流保护与自动重合闸综合
山东工业职业学院
第5章 供配电系统的二次回路与 自动装置
5.3 线路过电流 保护与自动重合闸综合实训
内容导航
1.实验目的 2.预习与思考 3.原理与说明 4.实验设备 5.实验步骤
6.实验报告
一、实验目的
1.掌握线路过电流保护与自动重合闸电路 的工作原理。
2.加深对DH-3型三相一次重合闸继电器 工作原理的理解。
四、实验设备培养目标五、实验步骤1）将实验系统总电源开关断开，监控台的“实验内容 选择”转换开关旋到“线路保护”档。 2）依次合上实验系统电源开关，监控台总电源开关， 监控台直流电源断开。 3）依次合上QS1，QF1，QS3，QS7，QF3。 1．手动分、合闸试验
1）按照图3-10线路过电流保护与自动重 合闸综合实验接线图接线，KA选用DL-23C， 整定动作电流为3A，KT选用DS-23C，整定 动作时间为3S，KS1选用DXM-2A，KS2选 用JX-21A/T，KM1，KOU选用DZ-31B， KAR选用DH-3。
3．永久性故障与自动重合闸实验 将QF3合闸，“短路点设置开关”旋到末端，操作短路 设置模块，设置AB相间短路，在重合闸装置充电完成 后（指示灯完全亮），按下短路故障投入按钮SB（实 验过程中不退出，相当于系统发生永久性故障），观察 实验现象。
六、实验报告
实验完成后，书面叙述过电流保护与自动重合闸 电路在系统发生暂时性故障和永久性故障时的工作过 程。
2）检查上述接线的正确性，确定无误后，
合上监控台直流电源开关。 3) 将断路器QF3手动分、合闸，观察电
路工作过程。
2．暂时性故障与自动重合闸实验 将QF3合闸，“短路点设置开关”旋到末端，操作短路 设置模块，设置AB相间短路，在重合闸装置充电完成 后（指示灯完全亮），按下短路故障投入按钮SB，使 线路发生短路故障，当出口继电器动作使QF3跳闸后， 再按下SB，使短路故障退出运行（相当于系统发生暂 时性故障），观察实验现象。
第5章 供配电系统的二次回路与 自动装置
5.3 线路过电流 保护与自动重合闸综合实训
内容导航
1.实验目的 2.预习与思考 3.原理与说明 4.实验设备 5.实验步骤
6.实验报告
一、实验目的
1.掌握线路过电流保护与自动重合闸电路 的工作原理。
2.加深对DH-3型三相一次重合闸继电器 工作原理的理解。
四、实验设备培养目标五、实验步骤1）将实验系统总电源开关断开，监控台的“实验内容 选择”转换开关旋到“线路保护”档。 2）依次合上实验系统电源开关，监控台总电源开关， 监控台直流电源断开。 3）依次合上QS1，QF1，QS3，QS7，QF3。 1．手动分、合闸试验
1）按照图3-10线路过电流保护与自动重 合闸综合实验接线图接线，KA选用DL-23C， 整定动作电流为3A，KT选用DS-23C，整定 动作时间为3S，KS1选用DXM-2A，KS2选 用JX-21A/T，KM1，KOU选用DZ-31B， KAR选用DH-3。
3．永久性故障与自动重合闸实验 将QF3合闸，“短路点设置开关”旋到末端，操作短路 设置模块，设置AB相间短路，在重合闸装置充电完成 后（指示灯完全亮），按下短路故障投入按钮SB（实 验过程中不退出，相当于系统发生永久性故障），观察 实验现象。
六、实验报告
实验完成后，书面叙述过电流保护与自动重合闸 电路在系统发生暂时性故障和永久性故障时的工作过 程。
2）检查上述接线的正确性，确定无误后，
合上监控台直流电源开关。 3) 将断路器QF3手动分、合闸，观察电
路工作过程。
2．暂时性故障与自动重合闸实验 将QF3合闸，“短路点设置开关”旋到末端，操作短路 设置模块，设置AB相间短路，在重合闸装置充电完成 后（指示灯完全亮），按下短路故障投入按钮SB，使 线路发生短路故障，当出口继电器动作使QF3跳闸后， 再按下SB，使短路故障退出运行（相当于系统发生暂 时性故障），观察实验现象。
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5章 自动重合闸
5.1.2对自动重合闸装臵的基本要求
4、动作后自动复归 自动重合闸装臵动作后应能自动复归，准备好下次再动作。 对于10kV及以下电压级别的线路，如无人值班时也可采用 手动复归方式。 5、用不对应原则启动 一般自动重合闸可采用控制开关位臵与断路器位臵不对应原 则启动重合闸装臵，对综合自动重合闸，宜采用不对应原 则和保护同时启动。 6、与继电保护相配合 自动重合闸能与继电保护相配合，在重合闸前或重合闸后加 速继电保护动作，以便更好地与继电保护装臵相配合，加 速故障切除时间，提高供电的可靠性。
5.1.1自动重合闸的作用
电力系统的故障中，输电线路的故障占绝大部分，大都 是“暂时性”的故障 ，在线路被继电保护迅速动作控制断路 器，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的 供电。自动重合闸成功率（60%-90%)。此外，还有“永久性 故障”， “永久性故障”在线路被断开之后，它们仍然是存 在的，即使合上电源，也不能恢复正常供电。 因此，在电力系统中采用了自动重合闸装臵（AAR）， 即是当断路器由继电保护动作或其它非人工操作而跳闸后， 能够自动控制断路器重新合闸的一种装臵。
障也可采用自动重合闸装置。 • 根据自动重合闸运行的经验可知，线路自动重合闸的配置和选择应根
据不同系统结构、实际运行条件和规程要求具体确定。一般选择自动
重合闸类型可按下述条件进行。
2、自动重闸的配置原则
1）110kV及以下电压的系统单侧电源线路一般采用三相一次重合闸装臵； 2）220kV、110kV及以下双电源线路用合适方式的三相重合闸能满足系统稳 定和运行要求时可采用三相自动重合闸装臵。 3）220kV线路采用各种方式三相自动重合闸不能满足系统稳定和运行要求 时，采用综合重合闸装臵； 4）330～500kV线路,一般情况下应装设综合重合闸装臵； 5）在带有分支的线路上使用单相重合闸时，分支线侧是否采用单相重合闸， 应根据有无分支电源，以及电源大小和负荷大小确定； 6）双电源220kV及以上电压等级的单回路联络线，适合采用单相重合闸； 主要的110kV双电源回路联络线，采用单相重合闸对电网安全运行效果 显著时，可采用单相重合闸。
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3
第一节
自动重合闸
一、自动重合闸的作用
（一）输电线路故障的特点
瞬时性故障：
(1) 起因：雷电引起的闪络、大风引起的碰线，鸟、 树枝等物体落在导线上引起短路。 (2)特点：故障被切除后，电弧自行熄灭，绝缘强度 得以恢复，此时重新合上断路器，则可以恢复供 电。 (3)发生几率：架空线路80%以上
4
永久性故障:
导通
击穿 变为E
“一次重合闸脉冲 截止 导通 元件”工作过程
24
3）线路上存在有永久性故障：
未来得及 充满电 不动作 再次 断开 导通 只进行一次 重合闸 截止
导通
25
4）用控制开关手动跳闸：
一直放电 0V 接通
断开
26
5）用控制开关手动合闸：
开始冲电 需15-25s 截止
接通
27
6）“后记忆元件”动作分析：
&
合闸 信号
手跳闭锁 手合后加速 图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 后加速 保护
手动跳闸后闭锁： 当手动跳开断路器时，也会启动重合闸回路，为 消除这种情况造成的不必要合闸，设置闭锁环节， 使之不能形成合闸命令。
20
重合闸 起动
时间元 件
一次合闸 脉冲元件
&
合闸 信号
手跳闭锁 手合后加速 图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 后加速 保护
电力系统继电保护
Power System Relay Protection
主讲教师：韩成春
电气工程及其自动化专业教研室
第五章
基本要求 学习内容
自动重合闸
习题与思考题
2
本章基本要求
了解自动重合闸的作用；
掌握自动重合闸的工作原理；
掌握三相一次重合闸的工作原理；
掌握单相自动重合闸的工作原理；
返回
图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 重合闸启动： 当断路器由继电保护动作跳闸或其它非手动原因 而跳闸后，重合闸均应起动。一般采用不对应启 动
17
重合闸 起动
时间元 件
一次合闸 脉冲元件
&
合闸 信号
手跳闭锁 手合后加速 后加速 保护
图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 重合闸时间元件： 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，发出一个暂短的合闸脉冲命 令。该延时时间可以整定
（一）工作方式： 断路器由于保护动作或开关偷跳原因跳闸时， 重合闸启动，经预定延时发出合闸脉冲，将断路 器重合。若合闸后，故障已消失，则线路继续运 行；若合闸后，故障仍存在，则保护再次动作跳 开三相。 （二）特点： 单侧电源无需考虑同期问题，故而实现简单。 无需考虑故障类型。
16
（三）原理框图
重合闸 起动 时间元 件 一次合闸 脉冲元件 & 合闸 信号 手跳闭锁 手合后加速 后加速 保护
输出0
导通
接通
28
6）“后记忆元件”动作分析：
动作
不动作 +E 输出0 放电 正反馈 电流 重合闸回 路动作 导通 D3-D9已消失， 截止 却保持导通 电位-E 0V
截止 导通
29
四、双侧电源送电线路重合闸的方式 及选择原则 1）双侧电源送电线路重合闸的特点
①同期问题：
当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着 重合闸时两侧电源是否同步，以及是否允 许非同步合闸的问题。
(1) 起因：断线、倒杆，绝缘子击穿等引起的故障。 (2) 特点：故障被切除后，故障线路的绝缘强度无 法恢复。即故障仍然存在。 (3) 发生几率：架空线路低于20%
由于输电线路故障大多为瞬时性故障，因此 采用自动重合闸可以大大提高输电线路供电可 靠性。
5
（二）自动重合闸的作用
优点 ① 大大提高供电可靠性，减少停电次数。对单侧电源 系统效果尤为明显 ② 在高压线路上采用重合闸，可以提高电力系统并列 运行稳定性 ③ 对断路器由于机构不良或保护误动引起的误跳闸， 可以其纠正作用 缺点 ① 重合于永久故障，可能使电力系统遭受二次冲击 ② 使断路器工作条件恶化。
重合闸后加速保护跳闸回路： 对于永久性故障，在保证选择性的前提下，尽可 能地加快故障的再次切除，需要保护与重合闸配 合。
21
(四)重合闸原理接线（晶体管型）：
22
1）正常工作状态：
充电E
不动作
接通
截止
截止
导通
截止
23
2）断路器误动作或跳闸：
电位下降0
击穿 充电 断开 不能突变 动作 不动作 0.1s后电位 截止 导通止 截 回升
电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不
允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正 （即前加速的方式）； 2. 保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然是有 选择性的；
3. 和前加速相比，使用中不受网络结构和负荷
条件的限制，一般说来是有利而无害的。
51
缺点： 1. 每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前
加速相比略为复杂；
பைடு நூலகம்
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。
42
3)重合闸时间整定
总的原则： 为保证瞬时故障时重合闸成功率，重合时 间应在保证故障电绝缘恢复的前提下，尽可能 得快。
最小重合时间原则
43
（一）单端电源三相一次重合闸时间整定原则 • 断路器跳闸后，负荷电动机向故障点反送电影响 了绝缘的快速恢复；故障点电弧熄灭，周围介质 的绝缘恢复需要时间
跳闸时，由于对侧并未动作，线路上有电压， 因而就不能实现重合闸。 【解决】通常在检定无电压的一侧也同时投入
同步检定继电器，两者经“或门”并联工作。
39
40
同步检定：采用同步继电器
母线
线路
总磁通 '
U 2U sin
2
41
3)重合闸时间整定
对于瞬时性故障： 必须等待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后 才有重合成功； 对于永久性故障：
2. 重合于永久性故障时，故障切除的时间可能 较长； 3. 重合闸装置或断路器拒绝合闸，扩大停电范 围。
适用范围：35kV以下由发电厂或重要 变电站引出的直配线路上。
48
（二）重合闸后加速保护方式
当线路第一次故障时，保护有选择性动作，
然后进行重合。如果重合于永久性故障，则 在断路器合闸后，再加速保护瞬时切除故障，
31
2）双侧电源送电线路重合闸的主要方式
1.快速重合闸
是指保护断开两侧断路器后在0.5－0.6秒内 使之再次重合，在这样短的时间内，两侧电势 角摆开不大，系统不可能失去同步，即使两侧 电势角摆大了，冲击电流对电力元件、电力系
统的冲击均在可以耐受范围内，线路重合后很
快会拉入同步。
32
应用条件：
① 线路两侧都装有可以进行快速重合的断路器
14
（二）其他原因（保护跳闸、机构不良导致的偷 跳）导致的断路器跳闸，均应进行重合 （三）重合闸动作次数应符合预先的设定。（单 次重合或多次重合）
（四）支持自动复归和手动复归
（五）重合闸动作时间应能整定（调整）
（六）双侧电源线路上实现重合闸时，应具备同 步检定功能
15
三、单侧电源送电线路的三相一次自动 重合闸
&
U U KRC
&
KRC
U
A 图 5－3
C 具有同步和无电压检定的重合闸接线示意图
B
U-U --同步检定继电器；U< --无电压检定继电器；KRC --自动重合闸继电器
38
【问题】在使用检查线路无电压方式重合闸的 一侧，当该断路器在正常运行情况下，由于某
种原因（如误碰跳闸机构、保护误动作等）而
混合线路，在具有断路器的条件下，如用 电设备允许且无备用电源自动投入时，应 装设自动重合闸装置 旁路断路器或兼作旁路断路器的母线联络 断路器，应装设自动重合闸装置 低压侧不带电源的降压变压器，可装设自 动重合闸装置 必要时，母线故障可采用母线自动重合闸 装置
11
(六)自动重合闸的分类
根据控制的电气元件： 线路重合闸 母线重合闸 变压器重合闸 按动作次数： 一次重合闸 多次重合闸
30
②时间问题： 当线路上发生故障时，两侧的保护在可能以 不同的实现动作于跳闸（比如一侧为第I段动 作，另一侧为第II段动作）。此时为了保证 故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，以使 重合闸有可能成功，线路两侧的重合闸必须 保证在两侧的断路器跳闸以后，再进行重合 闸，其重合闸时间与单侧电源的有所不同。
② 线路两侧都装有全线速动的保护，如纵联保 护等。 ③ 重合瞬间输电元件中出现的冲击电流对电力 元件、电力系统的冲击均在允许范围内。
33
2.非同期重合闸
合闸时不考虑同期条件，靠系统自动拉入同
步。
应用条件：
着重考虑重合瞬间对系统和设备的冲击要低 于其耐受水平。
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3.检同期重合闸
可适合任何场合。 检同期方法的替代方案：
的次数
提高电力系统并列运行的可靠性 纠正断路器的误跳闸
暂缓架设双回线路，也节约投资
9
当重合闸工作于永久性故障上时的不利 影响：
使电力系统又一次受到故障的冲击 使断路器工作条件变为更加严重
10
(五)自动重合闸装设规定：
1kV 及 以 上 的 架 空 线 路 和 电 缆 与 架 空 的
6
（三）自动重合闸的考核指标
重合闸成功率：
重合闸动作恢复供电的次数 重合闸成功率 重合闸总动作次数
重合闸正确动作率：
重合闸正确动作次数 重合闸正确率 重合闸总动作次数
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2003年全国220kV及以上系统线路 主保护运行情况统计表
第一节
自动重合闸
一、自动重合闸的作用
（一）输电线路故障的特点
瞬时性故障：
(1) 起因：雷电引起的闪络、大风引起的碰线，鸟、 树枝等物体落在导线上引起短路。 (2)特点：故障被切除后，电弧自行熄灭，绝缘强度 得以恢复，此时重新合上断路器，则可以恢复供 电。 (3)发生几率：架空线路80%以上
4
永久性故障:
导通
击穿 变为E
“一次重合闸脉冲 截止 导通 元件”工作过程
24
3）线路上存在有永久性故障：
未来得及 充满电 不动作 再次 断开 导通 只进行一次 重合闸 截止
导通
25
4）用控制开关手动跳闸：
一直放电 0V 接通
断开
26
5）用控制开关手动合闸：
开始冲电 需15-25s 截止
接通
27
6）“后记忆元件”动作分析：
&
合闸 信号
手跳闭锁 手合后加速 图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 后加速 保护
手动跳闸后闭锁： 当手动跳开断路器时，也会启动重合闸回路，为 消除这种情况造成的不必要合闸，设置闭锁环节， 使之不能形成合闸命令。
20
重合闸 起动
时间元 件
一次合闸 脉冲元件
&
合闸 信号
手跳闭锁 手合后加速 图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 后加速 保护
电力系统继电保护
Power System Relay Protection
主讲教师：韩成春
电气工程及其自动化专业教研室
第五章
基本要求 学习内容
自动重合闸
习题与思考题
2
本章基本要求
了解自动重合闸的作用；
掌握自动重合闸的工作原理；
掌握三相一次重合闸的工作原理；
掌握单相自动重合闸的工作原理；
返回
图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 重合闸启动： 当断路器由继电保护动作跳闸或其它非手动原因 而跳闸后，重合闸均应起动。一般采用不对应启 动
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重合闸 起动
时间元 件
一次合闸 脉冲元件
&
合闸 信号
手跳闭锁 手合后加速 后加速 保护
图5－1 三相一次重合闸逻辑框图 重合闸时间元件： 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，发出一个暂短的合闸脉冲命 令。该延时时间可以整定
（一）工作方式： 断路器由于保护动作或开关偷跳原因跳闸时， 重合闸启动，经预定延时发出合闸脉冲，将断路 器重合。若合闸后，故障已消失，则线路继续运 行；若合闸后，故障仍存在，则保护再次动作跳 开三相。 （二）特点： 单侧电源无需考虑同期问题，故而实现简单。 无需考虑故障类型。
16
（三）原理框图
重合闸 起动 时间元 件 一次合闸 脉冲元件 & 合闸 信号 手跳闭锁 手合后加速 后加速 保护
输出0
导通
接通
28
6）“后记忆元件”动作分析：
动作
不动作 +E 输出0 放电 正反馈 电流 重合闸回 路动作 导通 D3-D9已消失， 截止 却保持导通 电位-E 0V
截止 导通
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四、双侧电源送电线路重合闸的方式 及选择原则 1）双侧电源送电线路重合闸的特点
①同期问题：
当线路上发生故障跳闸以后，常常存在着 重合闸时两侧电源是否同步，以及是否允 许非同步合闸的问题。
(1) 起因：断线、倒杆，绝缘子击穿等引起的故障。 (2) 特点：故障被切除后，故障线路的绝缘强度无 法恢复。即故障仍然存在。 (3) 发生几率：架空线路低于20%
由于输电线路故障大多为瞬时性故障，因此 采用自动重合闸可以大大提高输电线路供电可 靠性。
5
（二）自动重合闸的作用
优点 ① 大大提高供电可靠性，减少停电次数。对单侧电源 系统效果尤为明显 ② 在高压线路上采用重合闸，可以提高电力系统并列 运行稳定性 ③ 对断路器由于机构不良或保护误动引起的误跳闸， 可以其纠正作用 缺点 ① 重合于永久故障，可能使电力系统遭受二次冲击 ② 使断路器工作条件恶化。
重合闸后加速保护跳闸回路： 对于永久性故障，在保证选择性的前提下，尽可 能地加快故障的再次切除，需要保护与重合闸配 合。
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(四)重合闸原理接线（晶体管型）：
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1）正常工作状态：
充电E
不动作
接通
截止
截止
导通
截止
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2）断路器误动作或跳闸：
电位下降0
击穿 充电 断开 不能突变 动作 不动作 0.1s后电位 截止 导通止 截 回升
电范围，特别是在重要的高压电网中，一般不
允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正 （即前加速的方式）； 2. 保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然是有 选择性的；
3. 和前加速相比，使用中不受网络结构和负荷
条件的限制，一般说来是有利而无害的。
51
缺点： 1. 每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前
加速相比略为复杂；
பைடு நூலகம்
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。
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3)重合闸时间整定
总的原则： 为保证瞬时故障时重合闸成功率，重合时 间应在保证故障电绝缘恢复的前提下，尽可能 得快。
最小重合时间原则
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（一）单端电源三相一次重合闸时间整定原则 • 断路器跳闸后，负荷电动机向故障点反送电影响 了绝缘的快速恢复；故障点电弧熄灭，周围介质 的绝缘恢复需要时间
跳闸时，由于对侧并未动作，线路上有电压， 因而就不能实现重合闸。 【解决】通常在检定无电压的一侧也同时投入
同步检定继电器，两者经“或门”并联工作。
39
40
同步检定：采用同步继电器
母线
线路
总磁通 '
U 2U sin
2
41
3)重合闸时间整定
对于瞬时性故障： 必须等待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后 才有重合成功； 对于永久性故障：
2. 重合于永久性故障时，故障切除的时间可能 较长； 3. 重合闸装置或断路器拒绝合闸，扩大停电范 围。
适用范围：35kV以下由发电厂或重要 变电站引出的直配线路上。
48
（二）重合闸后加速保护方式
当线路第一次故障时，保护有选择性动作，
然后进行重合。如果重合于永久性故障，则 在断路器合闸后，再加速保护瞬时切除故障，
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2）双侧电源送电线路重合闸的主要方式
1.快速重合闸
是指保护断开两侧断路器后在0.5－0.6秒内 使之再次重合，在这样短的时间内，两侧电势 角摆开不大，系统不可能失去同步，即使两侧 电势角摆大了，冲击电流对电力元件、电力系
统的冲击均在可以耐受范围内，线路重合后很
快会拉入同步。
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应用条件：
① 线路两侧都装有可以进行快速重合的断路器
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（二）其他原因（保护跳闸、机构不良导致的偷 跳）导致的断路器跳闸，均应进行重合 （三）重合闸动作次数应符合预先的设定。（单 次重合或多次重合）
（四）支持自动复归和手动复归
（五）重合闸动作时间应能整定（调整）
（六）双侧电源线路上实现重合闸时，应具备同 步检定功能
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三、单侧电源送电线路的三相一次自动 重合闸
&
U U KRC
&
KRC
U
A 图 5－3
C 具有同步和无电压检定的重合闸接线示意图
B
U-U --同步检定继电器；U< --无电压检定继电器；KRC --自动重合闸继电器
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【问题】在使用检查线路无电压方式重合闸的 一侧，当该断路器在正常运行情况下，由于某
种原因（如误碰跳闸机构、保护误动作等）而
混合线路，在具有断路器的条件下，如用 电设备允许且无备用电源自动投入时，应 装设自动重合闸装置 旁路断路器或兼作旁路断路器的母线联络 断路器，应装设自动重合闸装置 低压侧不带电源的降压变压器，可装设自 动重合闸装置 必要时，母线故障可采用母线自动重合闸 装置
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(六)自动重合闸的分类
根据控制的电气元件： 线路重合闸 母线重合闸 变压器重合闸 按动作次数： 一次重合闸 多次重合闸
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②时间问题： 当线路上发生故障时，两侧的保护在可能以 不同的实现动作于跳闸（比如一侧为第I段动 作，另一侧为第II段动作）。此时为了保证 故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，以使 重合闸有可能成功，线路两侧的重合闸必须 保证在两侧的断路器跳闸以后，再进行重合 闸，其重合闸时间与单侧电源的有所不同。
② 线路两侧都装有全线速动的保护，如纵联保 护等。 ③ 重合瞬间输电元件中出现的冲击电流对电力 元件、电力系统的冲击均在允许范围内。
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2.非同期重合闸
合闸时不考虑同期条件，靠系统自动拉入同
步。
应用条件：
着重考虑重合瞬间对系统和设备的冲击要低 于其耐受水平。
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3.检同期重合闸
可适合任何场合。 检同期方法的替代方案：
的次数
提高电力系统并列运行的可靠性 纠正断路器的误跳闸
暂缓架设双回线路，也节约投资
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当重合闸工作于永久性故障上时的不利 影响：
使电力系统又一次受到故障的冲击 使断路器工作条件变为更加严重
10
(五)自动重合闸装设规定：
1kV 及 以 上 的 架 空 线 路 和 电 缆 与 架 空 的
6
（三）自动重合闸的考核指标
重合闸成功率：
重合闸动作恢复供电的次数 重合闸成功率 重合闸总动作次数
重合闸正确动作率：
重合闸正确动作次数 重合闸正确率 重合闸总动作次数
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2003年全国220kV及以上系统线路 主保护运行情况统计表