【电力系统继电保护原理】第5章自动重合闸
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：
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。
自动重合闸
五、重合闸与继电保护的配合
1. 重合闸前加速保护（简称为“前加速”）
I
I
I
A t I ARD
Bt
Ct
1
2
3
• 优点
– 能够快速切除各条线路上的瞬时性故障；
– 可能使瞬时性故障来不及发展为永久性故障， 从而提高重合闸的成功率；
– 所用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单
经济。
29
五、重合闸与继电保护的配合
11
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
重合闸 时间
一次合闸 脉冲
手动跳闸后闭锁 手动合闸后加速
与
合闸
信号
后加速 保护
1. 重合闸起动
① 保护动作起动 ② 手动跳闸起动（不对应起动）
12
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
重合闸 时间
一次合闸 脉冲
手动跳闸后闭锁 手动合闸后加速
与
9
一、三相自动重合闸
三相一次重合闸方式就是不论在输电线 路上发生单相接地短路还是相间短路，继电 保护装置均将线路三相断路器断开，然后重 合闸起动，将三相断路器一起合上。若故障 为瞬时性故障，则重合成功；若故障为永久 性故障，则继电保护将再次将断路器三相断 开，不再重合。
10
一、三相自动重合闸
对单侧电源线路三相自动重合闸的基本要求： —安装地点：线路电源侧 —适用范围：35kV及以下线路（三相一次重合 闸） —线路特点：只有一个电源供电（不存在非同 期重合闸问题）
Bt
Ct
1
2
3
主要用于35KV以下由发电厂或重要变 电站引出的直配线路上，以便快速切除故 障，保证母线电压降低的时间最短。
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。
电力系统继电保护5自动重合闸
电力系统继电保护5自动重合闸1. 引言电力系统继电保护是保障电力系统平安运行的重要组成局部。
在电力系统运行过程中，由于设备故障或其他异常情况，可能导致系统中某一局部或多个局部发生故障。
为了防止这些故障进一步扩大，必须及时采取措施保护电力系统的平安稳定运行。
自动重合闸是继电保护系统中常用的一种保护手段，本文将对电力系统继电保护5自动重合闸进行详细介绍。
2. 电力系统继电保护5自动重合闸的定义和原理电力系统继电保护5自动重合闸是在电力系统发生故障后，由继电保护设备发出信号，控制断路器在故障得到去除后自动合闸的一种操作方式。
其原理是在继电保护系统中设置相应的保护装置，对电力系统中的故障进行检测和判断，并根据判断结果发出合闸信号，使断路器在短时间内自动合闸，以恢复系统的正常运行。
3. 电力系统继电保护5自动重合闸的应用场景电力系统继电保护5自动重合闸主要应用于以下场景：•电力系统发生短路故障时，为了快速恢复系统的供电能力，需要及时进行重合闸操作。
•在电力系统发生过电压或欠电压故障时，可通过自动重合闸操作迅速恢复系统的电压水平。
•在电力系统发生频繁重合闸的情况下，自动重合闸可以提高操作效率，减少人工干预。
4. 电力系统继电保护5自动重合闸的工作流程电力系统继电保护5自动重合闸的工作流程如下：1.继电保护装置实时监测电力系统的运行状态，对发生故障的局部进行检测并判断。
2.继电保护装置根据故障的性质和位置，发出相应的合闸信号。
3.断路器接收到合闸信号后，在合闸时间内执行自动合闸操作。
4.继电保护装置监测断路器的合闸操作是否成功，假设成功那么继续监测系统运行状态，假设失败那么进行相应的故障处理。
5. 电力系统继电保护5自动重合闸的优点和挑战电力系统继电保护5自动重合闸的优点包括：•快速恢复电力系统的供电能力，减少停电时间。
•通过自动化操作减少人工干预，提高操作效率。
•对不同类型的故障可进行自动判断和自动处理，减少人工判断误差。
继电保护 原理 第五章 自动重合闸
第五章自动重合闸一、自动重合闸在电力系统中的作用自动重合闸（ZCH ）装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。
运行经验表明，架空线路大多数故障是瞬时性的，如：（1）雷击过电压引起绝缘子表面闪络。
（2）大风时的短时碰线。
（3）通过鸟类身体（或树枝）放电。
此时，若保护动——>熄弧——>故障消除——>合断路器——>恢复供电。
手动（停电时间长）效果不显著，自动重合（1”）效果明显。
作用：（P153）（1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高供电的可靠性。
（2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定性，从而提高线路的输送容量。
（3）可以纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
应用：1KV 及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上，只要装有断路器，一般应装设ZCH （P153，最后一段）。
但是，ZCH 本身不能判断故障是瞬时性的，还是永久性的。
所以若重合于永久性故障时，其不利影响：（1）使电力系统又一次受到故障的冲击；（2）使断路器的工作条件恶化（因为在短时间内连续两次切断短路电流）。
据运行资料统计，ZCH 成功率60~90%，经济效益很高——>广泛应用。
二、对自动重合闸的基本要求：（1）动作迅速。
，一般0.5”~1.5”。
z u t t t +>tu ——故障点去游离，tz ——断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。
（2）不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定，如一次或两次。
（3）动作后应能自动复归，准备好再次动作。
（4）手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。
（5）手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）。
三、三相自动重合闸：（一）单侧电源线路的三相一次重合闸：当线路上故障（单相接地短路、相间短路）——>保护动作跳开三相——>重合闸起动——>合三相：故障是瞬时性的，重合成功；故障是永久性的，保护再次跳开三相，不再重合。
电力系统继电保护-5 自动重合闸
5.1.1 自动重合闸的作用
（33kv线 路故障图）
采用重合闸的技术经济效果： 1. 大大提高供电的可靠性，减小线路的停 电次数，特别是对单侧电源的单回线路 尤为显著； 2. 在高压输电线路上采用重合闸，还可以 提高电力系统并列运行的稳定性，从而 提高传输容量； 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，也能起纠正的 作用。
5.2.2 双测电源线路的检同期三相一次自动重合闸
• 解决方法如图5-4所示。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。此时如遇有上述情况，则同步检定 继电器就能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的继电器重 新投入。但是，在使用同步检定的另一侧，其无电压检定是绝对不允 许同时投入的。
重合于永久性故障上时的不利的影响： 1.电力系统再次受到故障的冲击，对超高压系统还可能降低并列运 行的稳定性； 2.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。 对于重合闸的经济效益，应该用无重合闸时，因停电而造成的国民 经济损失来衡量。
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
（图5-4：采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系）
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三、双侧电源线路三相一次重合闸
1. 双侧电源送电线路重合闸的特点
– 时间的配合：考虑两侧保护可能以不同的时 限断开两侧断路器。
– 同期问题：重合时两侧系统是否同步的问题 以及是否允许非同步合闸的问题。
K
1QF
+
U<
无压
KRC
+
同步
U-U
2QF
无压 KRC
+
U<
同步
+
U-U
两侧保护断开断路器之后，检无压侧装置检测到 线路上无电压之后先重合，检同期侧装置检测线路 电压与母线电压满足要内容
5.1 重合闸的作用及对其基本要求 5.2 自动重合闸的应用
5.1 自动重合闸的作用 及基本要求
1、自动重合闸的作用
• 瞬时性故障：提高供电的可靠性。
• 双侧电源的线路：提高系统并列运行的稳 定性，提高线路的输送容量。
• 纠正断路器的误跳闸。
二、对自动重合闸的基本要求
一、三相自动重合闸
故障 断开三相QF 重合三相 瞬时性故障 恢复正常运行 永久性故障 断开三相QF不再重合
二、单侧电源线路的三相一次重合闸
重合闸 起动
重合闸 时间
一次合闸 脉冲
手动跳闸后闭锁 手动合闸后加速
与
合闸
信号
后加速 保护
• 重合闸时间
延时元件，保证断路器断开后，故障点有足 够的去游离时间和断路器准备再次动作的时间。
• 重合闸不应动作情况 1、手动跳闸；2、手动合闸于故
障线路；3、断路器处于不正常状态
• 重合闸应动作情况 1、保护启动；2、不对应启动； • 重合次数 • 动作后应能自动复归 • 能与继电保护配合
5.2 自动重合闸的应用
110kV及以下电网 三相重合闸 一次或多次 220kV及以上电网 单相重合闸/综合重合闸 综合重合闸:三重，单重，综重，停用重合闸
（4）具有同步检定和无压检定的重合闸
K
1QF
+
U<
无压
KRC
+
同步
U-U
2QF
无压 KRC
+
U<
同步
+
U-U
1QF—检无压侧，同时投入同步检定继电器。 2QF—检同期侧，无电压检定是绝对不允许同时投入。 两侧的投入方式可以定期轮换。
四、单相自动重合闸
• 一、动作过程
单相接地短路 → 跳故障单相→ 重合单相 瞬时性故障 → 重合成功 永久性故障 → 跳三相
相间故障 → 跳三相 → 不重合
（1）需装设故障选相元件 （2）潜供电流 （3）闭锁受影响的保护 eg 零序保护
ABC
M M
ABC M
• 潜供电流使熄弧时间变长。 • 动作时间由实测确定，一般比三相重合闸的动作时
间长。