基于PLC自动重合闸设计
PLC在输电线路自动重合闸控制中应用技术
PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用-电气论文PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用殷兴光（陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300）摘要：为提高三相自动重合闸控制系统的工作效率和工作可靠性，利用PLC软件代替硬件的方法对自动重合闸装置进行改造。
在PLC的软件控制中，首次使用上升沿微分指令DIFU和下降沿微分指令DIFD，在控制中指令分别只对信号的上升沿和下降沿有效，保证了控制的精确度，减少了误动作，该两条指令恰当使用也是该文的创新点所在。
从实践结果来看，利用PLC构成自动重合闸装置的控制系统运行速度快、故障少、工作稳定，且体积小、成本低，值得在工业领域推广使用。
关键词：PLC；梯形图；自动重合闸控制；输电线路中图分类号：TN709?34；TP273 文献标识码：A 文章编号：1004?373X （2015）20?0140?02收稿日期：2015?04?25Application of PLC in automatic reclosing control of transmission linesYIN Xinghuang（Shaanxi Institute of T echnology，Xi’an 710300，China）Abstract：To improve the working efficiency and reliability of three?phase automatic reclosing control system，the automaticreclosing device was modified by the method of using PLC software instead of hardware. The DIFU instruction and DIFD instruc?tion are used first insoftware control of PLC. The control instructions are valid only to the rising edge and falling edge of the sig?nal respectively，which can ensure the control accuracy and reduce the misoperation. The appropriate application of two instruc?tions is the innovation point of this article. The practice results show that the PLC?based control system of automatic reclosing de?vice has fast speed running，less failure，stable operation，small size and low cost. It is worth promoting and using in industrialfield.Keywords：PLC；ladder diagram；automatic reclosing control；transmission line在电气系统自动控制中，自动重合闸设备应用很普遍。
基于PLC的输电线路自动重合闸系统设计
行 等 方 面 起 着 非 常 重 要 的 作 用 。 研 究 自动 重 合 闸 的 ＰＬＣ 控 制 系 统 对 于 保 证 供 电 的 可 靠 性 、 稳定性 ， 改 善供 电 质量 ， 切 实 提 高 企 业 的 经 济 效 益 和 工 作 效 率
具有重 要 意义 。 １ 自动 置 合 闸装 置 简 介
接点（ 常 开接 点 ） 断开 ， 控 制 电 源 正 极 加 到 重 合 闸 继
到 ＫＭ 的 动 作 电 压 值 ， 当 延 时 接 点 ＫＴ１接 点 闭 合 时 ， ＫＭ 不 能 动 作 ， 此 后 电 容 器 Ｃ 上 电 压 只 能 保 持 在 很小 的数 值上 （ 由 ４ Ｒ 和 ＫＭ 电 压 线 圈 电 阻 分 压 而 定） ， 故 不 能 使 ＫＭ 再 次 动 作 ， 从 而 保 证 重 合 在 永 久
故 ， 在输、 配 电线 路 中 ， 已 经 得 到 极 其 广 泛
的应 用 。 １ ． １ 自动 重 合 闸 装 置 的 工 作 原 理
当线路 上 发 生永 久 性 故 障时 ， 断 路 器 切 除 故 障 后 由重合 闸装 置将 断路器 投入 ， 其 动 作 过 程 同前 。 以
电器 的 １ ７端 子 上 ， 电容 器 Ｃ 经 电 阻 ４ Ｒ充 满 电 ， 其充 电时 间为 １ ５ ～２ ５ ｓ ， ＡＲＤ 处 在 准 备 动 作 状 态 ， 监 视 重
合 闸继 电器 运 行 状 态 的 信 号 灯 ＹＥ 亮 。 当 线 路 发 生 瞬 时 性 故 障 或 由 于 某 种 原 因 使 断 路 器 跳 闸时 ， 控制 开关 Ｓ Ａ 和 断 路 器 ＱＦ位 置 不 对 应 ， 因断路 器跳 闸 ， ＫＡＲ 动 作 ， ＫＡＲ 常 开 接 点 闭 合 启 动
PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用
PLC在输电线路自动重合闸控制中的应用【摘要】传统的电磁式重合闸装置存在诸多问题，采用PLC实现重合闸的自动化控制，选用S7-200 PLC为控制模块，对其进行硬件设计和软件编程。
试验结果证明该系统克服了传统的电磁式控制重合闸装置的不足，运行可靠、满足实际生产需求。
【关键词】自动重合闸可编程控制器输电线路前加速后加速引言电力系统在运行中出现各种故障，且绝大多数是瞬时性的，线路被断开后，将断路器进行重新合闸就能恢复供电。
手动操作会使设备停电时间长，且引起系统不稳定。
因此在电力系统中广泛采自动重合闸装置（简称ARD）[1]来代替人工手动合闸。
当断路器跳闸后，它能自动将断路器重新合闸，减少了没有必要的停电，保证了电力系统的稳定工作。
传统电磁方式控制的重合闸装置中复杂的接线加大了装置调试与检修难度，也限制了重合闸控制功能的扩展，且多动作级数降低了电力系统工作的可靠性。
本文构建了采用PLC实现自动重合闸的控制系统。
通过软件编程方式，用内部逻辑关系代替硬件接线，还可和计算机联网进行远程集中控制。
下面以输电线路三相自动重合闸为例介绍PLC的应用。
1 输电线路自动重合闸的控制要求（1）线路运行中出现瞬时故障时，断路器跳闸，使用自动重合闸装置使断路器重合闸；恢复供电后，能自动延时复归，准备好下一次动作；线路出现永久性故障时，继电保护动作断路器立即跳闸，但重合闸装置无法重合闸并报警。
（2）自动重合闸次数应符合预先规定。
一般重合闸只动作1次，即当断路器重新合上后，由于线路“永久性”故障，继电保护再次动作断开断路器，此时重合闸不应再动作。
（3）自动重合闸应能与继电保护装置配合，实现前加速或后加速保护[2]，缩短故障存在的时间。
系统工作于手动控制方式时，闭锁自动重合闸方式，可根据需要手动合闸或分闸。
2 PLC控制系统的硬件设计根据系统要求及需配置的I/O点数的分析，该系统的实现选用西门子S7-200 PLC作为控制器。
系统的输入输出设备及接线如图1所示[3]。
基于可编程控制器的农配网继电保护及自动重合闸系统设计
基于可编程控制器的农配网继电保护及自动重合闸系统设计发表时间：2020-09-17T16:23:12.927Z 来源：《中国电业》2020年12期作者：姜维伊[导读] 电流保护是电力系统35kV及以下农配网线路最典型的继电保护方式，姜维伊国网江苏省电力工程咨询有限公司，江苏省南京市 210000摘要：电流保护是电力系统35kV及以下农配网线路最典型的继电保护方式，随着电网的建设和农配网规模不断扩大，线路电流保护已成为电网可靠运行的重要保障。
为寻找一种更优的电流保护方案，本文提出采用可编程控制器PLC来实现农配网线路三段电流保护和自动重合闸，包括对系统结构和功能的总体设计、对PLC及其扩展模块外围电路等硬件部分的设计、以梯形图程序编写为主的软件部分的设计；此外，系统还加入远程通信技术，实现了上位机对现场的组态监控。
经仿真实验验证，该系统设计能很好地实现预期功能，满足农配网继电保护的基本要求，用于线路三段式电流保护可行性高。
关键词：PLC；农配网保护；重合闸；信号采集；远程监控0 引言电流保护是35kv及以下农配网电力线路最典型、最常用的一种继电保护方式。
由于中低压农配网线路分布广，故障率高，有必要找到一种可靠性强、功能完善、性价比高的电流保护方案，保证系统可靠运行。
传统的线路三段式电流保护装置由电磁式继电器构成，存在可靠性差、接线复杂、装置体积大、使用寿命短等缺点；单片机保护编程调试比较复杂，不容易学习和掌握。
为弥补上述两种保护方式的缺陷，本文提出一种新的电网电流保护和重合闸实现方案——采用可编程控制器（PLC）设计线路三段式电流保护和自动重合闸系统。
PLC保护系统结合了微机保护强大的控制功能和传统继电器保护简单易懂的特点，能较好地满足线路电流保护的控制要求。
1 总体设计方案本文设计的PLC保护系统符合继电保护装置构成的普遍规律，即包含测量、逻辑和执行三部分，其结构框图如图1：图1 系统结构设计图该系统工作原理如下：电流互感器检测线路的交流电流信号，经变送器按线性关系转化为4~20mA直流标准信号，再输入A/D 转换模块变成可编程控制器的CPU能识别的数字量，其值与线路电流呈线性关系；PLC根据该数字量大小决定是否启动电流保护，若启动则还要根据线路实际工作状况判断是否执行重合闸；最后，将判断结果具体化为输出接口触点的状态，以此控制接触器进而控制断路器产生相应动作，同时在上位机生成对应显示和报警。
基于PLC自动重合闸设计
P L C
Y2 Y3 Y4
基于PLC自动重合闸设计
软件设计
T37 I0.1
P L
I0.3 T37 I0.3 M0.2 M0.2 I0.1
IN PT 100ms Q0.3 Q0.1
C
控 制
I0.5
I0.2
I0.6
Q0.3 T38
的
自
I0.2
Q0.3
M0.1
M0.2
IN PT 100ms
I0.6
Q0.4 T38
I0.2
I0.5
Q0.0
动 重
Q0.0 T39 M0.2 Q0.0 T39 IN PT 100ms M0.2 Q0.1 I0.4 M0.1
合 闸 梯 形 图 设
M0.2
M0.1
M0.1
Q0.2
计
基于0.3灭、Q0.4亮，表示合闸成功
谢 谢 观
看
基于PLC自动重合闸设计
系统框架设计
电
力
系
统
主控机
模拟量输入子系统
开关I/0子系统
P L C A/D转换
通讯接口
保护功能继电组
数字滤波器 测量数据单元
基于PLC自动重合闸设计
自动重合闸装置
YR--跳闸线圈；YO--合闸线圈；KO--合闸接触器；KAR--重合闸继电器 KM—保护装置出口触点；SB1—合闸按钮；SB2—跳闸按钮
sb2sb2跳闸按钮跳闸按钮基于plc自动重合闸设计自动重合闸投入解除试验按钮手动合闸手动分闸位置信号故障信号1故障信号nsasb合闸继电器分闸继电器ka合闸指示灯rd分闸指示灯gd自动重合闸指示灯comcom基于plc自动重合闸设计pt100mspt100mspt100mst37i01q01q03i01m02i03m02i03q03i06i02i05t38m02m01q03i02q00i05i02q04i06m02t39q00m02t39q00m01i04q01m02q02m01m01t38t37梯形图仿真结论
运用PLC实现煤矿输电线路的自动重合闸控制
运用PLC实现煤矿输电线路的自动重合闸控制发布时间：2022-03-21T06:56:08.631Z 来源：《科学与技术》2021年10月30期作者：李书旺[导读] 本文从运用PLC的控制过程、选择PLC型号及其I/O定义方式李书旺（淮北矿业集团涡北煤矿，安徽亳州 233600）摘要：本文从运用PLC的控制过程、选择PLC型号及其I/O定义方式、基本程序设计和实现的功能等方面，浅析运用PLC实现煤矿输电线路或设备的自动重合闸控制改造。
关键词：煤矿输电线路；PLC；自动重合闸；控制改造引言：在煤矿电气系统自动化控制过程中，自动重合闸的线路或设备应用也很普遍。
为提高三相自动重合闸控制系统的工作效率和可靠性，常利用PLC软件代替硬件的方法实现自动重合闸装置的改造。
对于以前的三相自动重合闸装置，多采用继电器、接触器的硬件控制方式。
鉴于继电器、接触器是有触点的元件，在运行过程中常会造成触点的磨损、失效等现象，进而使自动重合闸设备的工作寿命缩短、故障还频发。
而如今利用PLC的软硬件所构成得自动重合闸控制系统，即可克服这种缺陷与不足，并具有安全可靠、编程简单、便于调试与维护等优点。
在PLC的软件控制中，运用上升沿微分指令DIFU和下降沿微分指令DIFD，分别只对信号的上升沿和下降沿有效，从而保证了控制的精确度，减少误动作。
其两条指令的使用，也是创新点所在。
利用PLC构成的自动重合闸装置，系统运行速度快、故障少和工作稳定。
同时，体积小，成本也低。
1.运用PLC的控制过程对于输电线路的三相自动重合闸装置，其控制过程见如图1所示。
在正常情况下，装置合闸，电流保持通路状态。
一旦出现超载等故障时，装置便自动跳闸。
一般经过一定的延时故障消除后才能重新合闸。
若合闸成功，成功信号灯便点亮；若合闸失败，并在不大于自动重合闸的设定次数下，继续延时重合闸；如果大于重合闸的设定次数，此时自动重合闸未成功的信号灯也会点亮。
2.选择PLC型号及其I/O定义方式根据应用需要，对自动重合闸装置的控制器，可选择OMRON公司的CP1H系列小型PLC，其输入、输出分别为12点、8点，电源电压范围：AC100～240V。
基于PLC线路重合闸装置的设计开题报告
指导老师： 学 生：
目录
主要研究内容 研究背景 应用前景 主要内容 执行方案 实施计划
总结
主要研究内容
研究采用PLC技术实现供电线路自动重合闸 问题。包括PLC的选型、硬件电路设计以及 二次回路线路设计等硬件设计，和运用 STEP-7软件编程，绘制梯形图的软件设计， 实现多种工作方式的综合重合闸。
主要内容2
自动重合闸装置（ZCH）又称自动重合器，是用于配电网 自动化的一种智能化开关设备，它能够检测到故障电流、 在给定时间内断开故障电流并能进行给定次数重合的一种 “自具”能力的控制开关。所谓“自具”是只重合闸装置 本身具有故障电流检测和操作顺序控制与执行的能力，无 需附加继电保护装置和另外的操作电源，也不需要和外界 通信。 当线路发生短路故障时，它按顺序及时间间隔进行开断及 重合的操作。当遇到永久性的故障，在完成预定复位才能 解除闭锁。若重合失败，则闭锁在分闸状态，把事故区段 隔开；当故障接触后，需要手动复位才能解除闭锁。如果 是瞬时性故障，则在循环分、合闸的操作中，无论哪次重 合成功，则终止后续的分、合闸，并经过一定延时后恢复 初始的整定状态，为下次故障的来临做好准备。重合闸装 置课按预先整定的动作顺序进行多次分、合闸的循环操作。
主要内容1
在电力系统中，当电路发生故障时，电路的继电 保护装置会自动跳闸，但运行经验表明，架空线 路故障大都是瞬时性的，例如，雷电引起的绝缘 子闪络等。在线路被继电保护迅速断开后，电弧 即行熄灭，外界物体也被电弧烧掉而消失。此时， 如果把断开的线路短路器再合上，就能够恢复正 常的供电，此即瞬时性故障。一般情况下，线路 故障跳闸后重合闸越快，效果越好。由于送电线 路上的故障具有瞬时性，因此，在线路被断开后 再进行一次重合闸就有可能大大提高供电的可靠 性。基于这种前提，自动重合闸装置在电力系统 就显得非常重要。
基于PLC的自动重合闸设计
毕业设计题目: 基于PLC的自动重合闸设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2010年 9 月 25 日2摘要在电力系统得故障中，大多数的故障时送电线路（特别是架空线路）的故障。
运行经验表明，架空线路故障大都是瞬时性的。
因此，在线路因故障被断开后再进行一次重合闸就有可能大大提高供电的可靠性。
此次设计主要讨论基于PLC的自动重合闸的设计及实现。
此类重合闸抗干扰能力强，可靠性高，程序简单易学，安装简单，维修方便，体积小，重量轻，具有丰富的I/O接口模块，扩展能力强，特别适合在高压输电线跨越林区及一些环境复杂的地区使用，较传统的重合闸装置使用寿命长，拒动、误动率低。
AbstractIn the faulures of the power system, most of the transmission lines (especially overhead line)faults. The operation experience shows that overhead lines fault is transient. Therefore, it’s maybe greatly improved the reliability of power supply under the autoreclose after transmission line disconnected by the faults. The main duty of the design is about the autoreclosure based on PLC, as well as its application. It’s strong anti-jamming capability, high reliability, easy to operate and install, convenient maintenance, small volume, light weight, rich of the I/O interface module, extensible, especially suitable for high voltage transmission lines across the region, and some of the complex plare with the traditional device,them have long service life, and the low rate of the misoperation.关键词：自动重合闸；PLC；电力系统Keywods: autoreclosure；PLC；power system目录1 任务提出与方案论证 (6)1.1 设计任务的提出 (6)1.2 设计方案的论证 (6)2 总体设计 (7)2.1 系统框架设计 (7)2.2 重合闸系统框架设计 (7)3 详细设计 (9)3.1硬件设计 (9)3.2软件设计 (10)4 总结 (12)参考文献 (13)1 任务提出与方案论证1.1设计任务的提出在电力系统得故障中，大多数的故障时送电线路（特别是架空线路）的故障。
自动重合闸装置的开题报告
毕业设计（论文）开题报告
题目基于PLC的自动重合闸装置的设计
系（院）自动化系年级2010级专业电气自动化技术班级2班
学生姓名
学号
指导教师职称
滨州学院教务处
二〇一二年三月
开题报告填表说明
1.开题报告是毕业设计（论文）过程规范管理的重要环节，是培养学生严谨务实工作作风的重要手段，是学生进行毕业设计（论文）的工作方案，是学生进行毕业设计（论文）工作的依据。
2.学生选定毕业设计（论文）题目后，与指导教师进行成分讨论协商，对题意进行较为深入的了解，基本缺点工作过程思路，并根据课题要求查阅、收集文献资料，进行毕业实习（社会调查、现场考察、实验室试验等），在此基础上进行开题报告。
3.课题的目的意义，应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。
4.文献综述是开题报告的重要组成部分，是在广泛查阅国内外有关文献资料后，对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述，并提出自己对一些问题的看法。
5.研究内容，要具体写出在哪些方面开展研究，要突出重点，实事求是，所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。
6.在工作开始前，学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。
7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作，应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。
8.课题分阶段进度计划，应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等，以便于有计划开展工作。
9.开题报告应在指导教师指导下进行填写，指导教师不能包办代替。
10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告，经系主任批准后方可进行下一步的研究（或设计）工作。
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可编辑。
基于PLC的线路过电流保护与自动重合闸
四、实验设备
培养目标
五、实验步骤
实验前准备：
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）将所有监控台上所有电流互感器（实验中需要接线的除外）二 次侧短接； 3）合上实验系统电源开关，监控台电源开关，PLC电源开关关断， 开始以下实验内容。
实验步骤
9．永久性故障与自动重合闸实验 操作SA，手动合闸QF3，“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，在重合闸充电完成后，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，分析实验样例程序怎样实现不对应 启动和一次重合闸。
6．合上SA，将重合闸功能投入，程序设定重合闸充电时间为15S, 重合闸充电过程中，充电指示灯HW闪烁，充电完成后，指示灯亮。 7．手动分、合闸试验 将断路器QF3手动分、合闸，观察电路工作过程。 8．暂时性故障与自动重合闸实验 操作SA，手动合闸QF3，“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，在重合闸充电完成后，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。
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．熟悉S7-200PLC编程软件的使用以及简 单的程序编写。
2.加深对线路过电流保护与自动重合闸 电路工作原理的理解。
二、预习与思考
自动重合闸在微机型保电护中力的系启统动自条动件 化技 是什么？术专业的核心课程
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基于PLC自动重合闸设计
PLC控制系统特点 (1)PLC控制方式技术先进、兼容性强 (2)PLC构成的自动重合闸装置调试简单 (3)PLC操作灵活,可靠性高,具有扩展性。 (4)PLC控制系统整和维护, 可实现远程通讯 。
基于PLC自动重合闸设计
方案一基于单片机的自动重合闸设计 单片机是集成芯片，程序开发比较麻烦，运行容易发生拒动、 勿动. 方案二基于PLC的自动重合闸设计 由于PLC抗干扰能力强，可靠性高，程序简单易学，安装简单， 维修方便体积小，PLC的抗干扰能力强。 综合考虑以上因素，本设计方案选择方案二
软件设计
T37
P
Hale Waihona Puke I0.1INPT 100ms
L
I0.3
M0.2
I0.1
Q0.3
Q0.1
C
T37
I0.3
M0.2
控
制
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T38
的
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IN
PT 100ms
自
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T39
M0.2
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M0.2
Q0.0
基于PLC自动重合闸设计
硬件设计
自动重合闸投 SA
入/解除
试验按钮
SB1
手动合闸
SB2
手动分闸
SB3
位置信号
QF
故障信号1
故障信号n
X0
Y0
X1
Y1
P X2
Y2
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COM
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KA1 合闸继电器 KA2 分闸继电器 RD
合闸指示灯 GD 分闸指示灯
自动重合闸 指示灯
E
基于PLC自动重合闸设计
T39
IN
闸
PT 100ms
梯
M0.2
Q0.1
I0.4
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M0.1
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图
M0.1
Q0.2
设
计
基于PLC自动重合闸设计
梯形图仿真
结论：Q0.3亮几秒后，Q0.3灭、Q0.4亮，表示合闸成功
基于PLC自动重合闸设计
结论：Q0.3亮几秒后，Q0.3灭、Q0.4亮，接着Q0.3第二次亮，Q0.2亮。表示合闸 不成功，并且报警
基于PLC自动重合闸设计
结论：Q0.3亮，表示分闸成功
致谢
大学的学习生活即将结束。在此，我要感 谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的 同学，是你们在我成长过程中给予了我很 大的帮助。本文能够顺利完成，感谢各位 系的老师的关心和帮助。
最后向所有关心和帮助过我的人表示真心 的感谢。
谢 谢 观 看
基于PLC自动重合闸设计
系统框架设计
电力系统
模拟量输入子系统 A/D转换
数字滤波器
开关I/0子系统 PLC
保护功能继电组
主控机 通讯接口 测量数据单元
基于PLC自动重合闸设计
自动重合闸装置
YR--跳闸线圈；YO--合闸线圈；KO--合闸接触器；KAR--重合闸继电器 KM—保护装置出口触点；SB1—合闸按钮；SB2—跳闸按钮
我的梦想从这里起航
黑龙江交通职业技术学院
LOGO
基于PLC的自动合重闸设计
指导教师：张慧坤
班级：电气化铁道技术1016班
学生：
高冰
学号： 2 0 1 0 1 6 0 0 7
LOGO
基于PLC自动重合闸设计
课题研究的背景 （1）传统的自动重合闸装置容易发生误动和拒动 （2）体积大, 噪音大，结构单一、有色金属消耗多。