自动重合闸5-1(2007-11)

1、电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理 西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 运行经验表明，架空线路的故障主要是运行经验表明，架空线路的故障主要是“瞬时性瞬时性”的，如：的，如： 自动重合闸（自动重合闸（ZCH）装置）装置是将因故障跳开后的断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。路器按需要自动投入的一种自动装置。自动重合闸在电力系统中的作用自动重合闸在电力系统中的作用 此时，继电保护迅速断开后，电弧即行熄灭，故此时，继电保护迅速断开后，电弧即行熄灭，故障点的绝缘强度重新恢复。如果把断路器再合上，就障点的绝缘强度重新恢复。如果把断路器再合上，就能够恢复正常的供电。能

2、够恢复正常的供电。 雷电引起的绝缘子表面闪络；雷电引起的绝缘子表面闪络；大风引起碰线；大风引起碰线；鸟类以及树枝等物落上导线上引起的短路。鸟类以及树枝等物落上导线上引起的短路。第五章第五章 自动重合闸自动重合闸运行的线路重合闸装置，并不能判断是瞬时性运行的线路重合闸装置，并不能判断是瞬时性故障还是永久性故障。故障还是永久性故障。对瞬时性故障重合闸可以成功，对永久性故障对瞬时性故障重合闸可以成功，对永久性故障重合闸不可能成功。重合闸不可能成功。重合成功的次数重合成功的次数/总动作次数总动作次数=重合闸成功率，重合闸成功率，一般在一般在60%90%之间，主要取决于瞬时性故之间，主要取决于瞬时性故障

3、占总故障的比例。障占总故障的比例。衡量重合闸工作正确性的指标是正确动作率，衡量重合闸工作正确性的指标是正确动作率，及正确动作次数与总动作次数之比。据统计为及正确动作次数与总动作次数之比。据统计为99.57%自动重合闸的作用：自动重合闸的作用： 因此因此，1kV1kV及以上的架空线或电缆与架空线路的混及以上的架空线或电缆与架空线路的混合线路中有断路器时，应设自动重合闸。合线路中有断路器时，应设自动重合闸。（3 3）可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护）可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护 误动作引起的误跳闸；误动作引起的误跳闸； （1 1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，从而能提高）对暂时

4、性故障，可迅速恢复供电，从而能提高 供电的可靠性；供电的可靠性；（2 2）对两侧电源线路，可提高系统并列运行的稳定）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；性，从而提高线路的输送容量；（4 4）在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于）在电网的设计与建设过程中，有些情况下由于 考虑重合闸的作用，即可以暂缓架设双回路线考虑重合闸的作用，即可以暂缓架设双回路线 路以节约投资。路以节约投资。 但是，当自动重合闸装置合闸于但是，当自动重合闸装置合闸于永久性故障永久性故障时，时，如：线路倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏引起的故如：线路倒杆、断线、绝缘子击穿或损坏引起的故障，断路

5、器跳闸后故障依然存在，即使再合上电源，障，断路器跳闸后故障依然存在，即使再合上电源，断路器也会再次跳闸。如此，则对电力系统的运行断路器也会再次跳闸。如此，则对电力系统的运行造成一定的不利影响。造成一定的不利影响。自动重合闸自动重合闸不利的影响不利的影响：当重合于永久性故障上时，当重合于永久性故障上时，（2）因为短时间内连续切断两次短路电流，使断）因为短时间内连续切断两次短路电流，使断 路器的工作条件变得更加严重。路器的工作条件变得更加严重。（1）使电力系统又一次受到故障的冲击；对超）使电力系统又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。高压系统还可能降低并列运行的稳定性。对

6、自动重合闸装置的基本要求对自动重合闸装置的基本要求tu故障点去游离，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。断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。 手动分闸时不应重合（手动操作或遥控操作）；手动分闸时不应重合（手动操作或遥控操作）； 手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）；手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）；1 1、在下列情况下不希望重合时，重合闸、在下列情况下不希望重合时，重合闸不应不应动作动作当当DLDL处于不正常工作状态（机构中的气压、液压降处于不正常工作状态（机构中的气压、液压降低等）而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装低等）而不允许实现重合闸时，应将

7、自动重合闸装置闭锁；置闭锁；n 动作迅速。动作迅速。 ，一般，一般0.5”1.5”；zuttt5、自动重合闸装置启动合闸的时间应能整定，并有、自动重合闸装置启动合闸的时间应能整定，并有 可能在重合闸以可能在重合闸以前前或重合闸以或重合闸以后后加速加速继电保护的继电保护的 动作，以便更好地和继电保护相配合，加速故障动作，以便更好地和继电保护相配合，加速故障 的切除；的切除；6、在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足满足同期同期合闸条件；合闸条件； 3、不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先、不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先 的规定，如的规定

8、，如一次一次或或两次两次； 4、动作后应能自动、动作后应能自动复归复归，准备好再次动作；，准备好再次动作；2、当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后， 重合闸重合闸均应均应动作；动作；n 为了能够满足以上为了能够满足以上1、2、项所提出的要求，应、项所提出的要求，应优先采用由控制开关的位置与断路器位置不对优先采用由控制开关的位置与断路器位置不对应的原则来启动重合闸。应的原则来启动重合闸。自动重合闸的分类自动重合闸的分类n 采用重合闸的目的：保证并列运行系统的稳定性；尽快恢采用重合闸的目的：保证并列运行系统的稳定性；尽快恢复瞬时故障元件的供电，从而恢复

9、整个系统的正常运行。复瞬时故障元件的供电，从而恢复整个系统的正常运行。按断路器分合的电力元件不同分为：线路重合闸、按断路器分合的电力元件不同分为：线路重合闸、变压器重合闸和母线重合闸等。变压器重合闸和母线重合闸等。按重合闸次数不同分为：一次重合闸和多次重合闸。按重合闸次数不同分为：一次重合闸和多次重合闸。按重合闸控制断路器的相数不同分为：单相重合闸、按重合闸控制断路器的相数不同分为：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和分相重合闸。三相重合闸、综合重合闸和分相重合闸。u原则上选取对系统稳定最有利的重合方式：原则上选取对系统稳定最有利的重合方式：1、一般没有特殊要求的单电源线路，通常采用三相、一般

10、没有特殊要求的单电源线路，通常采用三相重合闸。重合闸。2、选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应、选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应采用三相重合闸。采用三相重合闸。3、当发生单相接地短路，如果三相重合闸不能满足、当发生单相接地短路，如果三相重合闸不能满足稳定要求，会出现大面积停电或重要用户停电，应稳定要求，会出现大面积停电或重要用户停电，应选用单相重合闸或综合重合闸。选用单相重合闸或综合重合闸。当线路上故障（单相接地短路、相间短路）当线路上故障（单相接地短路、相间短路） 继电保护装置动作跳开三相断路器继电保护装置动作跳开三相断路器 自动重合闸装置起动自动重合闸装置起动,经经0.5

11、1.5 s延时延时,发重合脉冲发重合脉冲 重合三相断路器重合三相断路器 若故障是瞬时性的，重合成功；故障是永久性的，若故障是瞬时性的，重合成功；故障是永久性的，保护再次跳开三相断路器，不再重合。保护再次跳开三相断路器，不再重合。 5 51 1 单侧电源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 通常三相一次自动重合闸装置由通常三相一次自动重合闸装置由启动元件启动元件、延延时元件时元件、一次合闸脉冲元件、手动分闸闭锁、手一次合闸脉冲元件、手动分闸闭锁、手动合闸于故障时保护加速跳闸动合闸于故障时保护加速跳闸等元件组成。等元件组成。 三相一次自动重合闸实现的方式有：电磁继电三相一次自动

12、重合闸实现的方式有：电磁继电器组合式、晶体管式、集成电路式、可编程逻辑器组合式、晶体管式、集成电路式、可编程逻辑控制式和数字式保护一体化系统的数字式等。控制式和数字式保护一体化系统的数字式等。 起动元件：当断路器跳闸之后，使延时元件起动。起动元件：当断路器跳闸之后，使延时元件起动。zuZCHttt 延时元件：延时元件：(1) 控制开关控制开关KK位置与断路器位置不对应位置与断路器位置不对应 （优先采用）（优先采用）; ;(2) 保护装置起动，断路器跳闸。保护装置起动，断路器跳闸。起动方式起动方式:手动分闸闭锁：手动分开断路器时，会启动重合闸手动分闸闭锁：手动分开断路器时，会启动重合闸回路，为此

13、设置回路，为此设置闭锁闭锁环节，使之启动合闸回路不能最环节，使之启动合闸回路不能最终发出合闸命令。终发出合闸命令。 一次合闸脉冲元件：当延时到后，发出一个合闸脉一次合闸脉冲元件：当延时到后，发出一个合闸脉冲，并开始计时，准备整组复归，冲，并开始计时，准备整组复归，复归时间复归时间为为1525s，此时间内，即使再有重合闸发出命令，也不会发出第此时间内，即使再有重合闸发出命令，也不会发出第二个合闸脉冲，保证重合闸装置只重合一次二个合闸脉冲，保证重合闸装置只重合一次;后加速保护跳闸回路：对于永久性故障，与保护后加速保护跳闸回路：对于永久性故障，与保护配合，实现重合闸后配合，实现重合闸后加速加速保护。

14、保护。 双侧电源送电线路重合闸的特点双侧电源送电线路重合闸的特点 双侧电源送电线路重合闸除满足单侧电源各项要双侧电源送电线路重合闸除满足单侧电源各项要求以外求以外, ,还应满足以下两点要求还应满足以下两点要求: :5 52 2 双侧电源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 时间的配合：时间的配合： 同期问题：同期问题：考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，考虑两侧保护可能以不同的延时跳闸，此时须保证两侧均跳闸后，故障点有此时须保证两侧均跳闸后，故障点有足够的去足够的去 游离时间。游离时间。重合时两侧系统是否同步的问题以及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。

15、是否允许非同步合闸的问题。 双侧电源送电线路重合闸的主要方式：双侧电源送电线路重合闸的主要方式： 快速自动重合方式：快速自动重合方式： 当线路上发生故障时，继电保护快速动作而当线路上发生故障时，继电保护快速动作而后进行自动重合。其特点是快速（指保护断开两后进行自动重合。其特点是快速（指保护断开两侧断路器后在侧断路器后在0.50.6s内，再次重合）须具备下内，再次重合）须具备下列条件：列条件：(1)、线路两侧均装有全线瞬时保护。、线路两侧均装有全线瞬时保护。(2)、有快速动作的、有快速动作的DL，如快速气体断路器。，如快速气体断路器。(3)、冲击电流、冲击电流允许值。允许值。 非同期重合闸方式：

16、非同期重合闸方式： 就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系统自动拉入同步，须校验冲击电的方式（期望系统自动拉入同步，须校验冲击电流，冲击电流在一定的范围内，防止保护误动）。流，冲击电流在一定的范围内，防止保护误动）。 检查同期的自动重合闸方式检查同期的自动重合闸方式 ：当必须满足同期条件才能合闸时，需使用检同期重当必须满足同期条件才能合闸时，需使用检同期重合闸。合闸。检同步重合有以下几种方法：检同步重合有以下几种方法：1、系统的结构保证线路两侧不会失步。（如有系统的结构保证线路两侧不会失步。（如有3个个以上联系的线路），由于同时断开所有联系的

17、可能以上联系的线路），由于同时断开所有联系的可能性几乎为零，当一条线路断开之后又进行重合，都性几乎为零，当一条线路断开之后又进行重合，都不会出现非同步问题，可直接使用不检同步重合闸。不会出现非同步问题，可直接使用不检同步重合闸。 2、检查双回线另一回线电流的重合闸方式：检查双回线另一回线电流的重合闸方式： ZCHZCHIId+3、单回线路采用解列重合闸方式：单回线路采用解列重合闸方式：ZCHU解列点解列点小电源小电源重要负荷重要负荷非重要负荷非重要负荷ABd123 d点短路，保护点短路，保护1动作动作 1DL跳闸，小电源侧保护跳闸，小电源侧保护 动作动作 跳跳3DL，1DL处处,ZCH检无压后

18、重合，若成功，检无压后重合，若成功，恢复对非重要负荷供电，在解列点实行同步并列恢复对非重要负荷供电，在解列点实行同步并列恢复正常供电。恢复正常供电。系统 具有同步检定和无压检定的重合闸：具有同步检定和无压检定的重合闸： 在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的在两侧的断路器上，除装有单侧电源线路的ZCH外，在一侧（外，在一侧（M侧）装有低电压继电器，用以检查线侧）装有低电压继电器，用以检查线路上有无电压（检无压侧），在另一侧（路上有无电压（检无压侧），在另一侧（N侧）装有侧）装有同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧）。同步检定继电器，进行同步检定（检同步侧）。 ZCHZCHUUU-UU-U同步

19、同步无压无压无压无压同步同步+MN（1）工作过程：）工作过程： 当线路故障时，两侧当线路故障时，两侧DL断开，线路失去电压，断开，线路失去电压，M侧检定线路无压一侧的重合闸（侧检定线路无压一侧的重合闸（ZCH）首先动）首先动作，使断路器投入。作，使断路器投入。 ZCHZCHUUU-UU-U同步同步无压无压无压无压同步同步+MNZCHZCHUUU-UU-U同步同步无压无压无压无压同步同步+MNb、重合不成功、重合不成功，保护再次动作，跳开，保护再次动作，跳开M侧侧DL不再不再 重合，此时重合，此时N侧没有电压，同步检定继电器不侧没有电压，同步检定继电器不 动作，重合闸不会发出命令。动作，重合闸不

20、会发出命令。a、重合成功、重合成功，N侧同步检定继电器在两侧电源符侧同步检定继电器在两侧电源符 合同步条件后再进行重合，恢复正常供电；合同步条件后再进行重合，恢复正常供电； （2）两点说明：）两点说明：a、有上述分析可见，、有上述分析可见，M侧侧DL如重合于永久性故障，如重合于永久性故障，就将连续两次切断短路电流，所以工作条件比就将连续两次切断短路电流，所以工作条件比N侧侧恶劣，为此，通常两侧都装设低电压继电器和同步恶劣，为此，通常两侧都装设低电压继电器和同步检定继电器，利用连结片定期切换其工作方式，以检定继电器，利用连结片定期切换其工作方式，以使两侧工作条件接近相同。使两侧工作条件接近相同。

21、b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、误、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（碰跳闸机构等）使检无压侧（M侧）误跳闸时，因侧）误跳闸时，因线路上仍有电压，无法进行重合（缺陷），为此，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，可将误跳闸的定继电器工作，可将误跳闸的DL重新合闸。重新合闸。注：注：在使用同步检定的另一侧，在使用同步检定的另一侧，绝对不允许绝对不允许同时投入无压

22、同时投入无压 检定继电器。检定继电器。（3）同步检定继电器工作原理）同步检定继电器工作原理UU电磁式：两个电压线圈接入同名相的电压 和 产生的磁通方向相反为磁通 ，反应是两电压产生的磁通之差即两电压之差。UU当UM=UN时，MU2U sin2MUNUU当=0时， UU=0=0，=0=0。继。继电器不动，常闭接点闭电器不动，常闭接点闭合，开放重合闸。合，开放重合闸。，。继电器动作，。继电器动作，常闭触点打开，将重合闸闭常闭触点打开，将重合闸闭锁，使之不能动作。锁，使之不能动作。一般当一般当2020时时，同步检定继电器常闭触点闭合，同步检定继电器常闭触点闭合，开放开放重合闸重合闸（ZCHZCH），

23、经，经0 0.51S.51S后发出合闸脉冲。后发出合闸脉冲。5 53 3 重合闸动作时限的选择原则重合闸动作时限的选择原则 单侧电源线路的三相重合闸：单侧电源线路的三相重合闸：原则上越短越好，但应力争重合成功，保证：原则上越短越好，但应力争重合成功，保证： 故障点电弧熄灭、绝缘恢复；故障点电弧熄灭、绝缘恢复； 断路器触头周围绝缘强度的恢复及油压、气压断路器触头周围绝缘强度的恢复及油压、气压的恢复，准备好重合于永久性故障时能再次跳的恢复，准备好重合于永久性故障时能再次跳闸，否则可能发生闸，否则可能发生DL爆炸，如果采用保护装置爆炸，如果采用保护装置起动方式，还应加上起动方式，还应加上DL跳闸时间

24、。跳闸时间。根据运行经验，重合闸的最小时间为根据运行经验，重合闸的最小时间为0.30.4s左右。左右。 双侧电源线路的三相重合闸：双侧电源线路的三相重合闸： 除单侧电源线路的三相重合闸时间配合的要除单侧电源线路的三相重合闸时间配合的要求外，还须考虑时间配合，按最不利情况考虑：求外，还须考虑时间配合，按最不利情况考虑：本侧先跳，对侧后跳。本侧先跳，对侧后跳。uDLbhDLbhZCHtttttt1 .1 .2 .2 .本侧先跳：本侧先跳：DL2tutZCHt1DLt1bht2bht1DLt0保护保护1 1跳闸跳闸保护保护2 2跳闸跳闸重合重合故障点灭弧和周围介质去游离的时间重合闸前加速保护（简称“

25、前加速”）5 54 4 重合闸与继电保护的配合重合闸与继电保护的配合ABCZCH3211d2dttbht3t2t1tt 3 3处采用前加速的方式：任一条线路上发生故障时，第一处采用前加速的方式：任一条线路上发生故障时，第一次都由保护次都由保护3 3瞬时动作予以切除。如瞬时动作予以切除。如d d1 1点故障，保护点故障，保护3 3无选择性无选择性动作，但动作，但3 3跳闸以后，即起动重合闸，重新恢复供电（瞬时故跳闸以后，即起动重合闸，重新恢复供电（瞬时故障）；障）；纠正无选择性。永久故障，则第二次由保护纠正无选择性。永久故障，则第二次由保护1 1或或2 2切除。切除。若若2 2拒动时，则拒动时，

26、则3 3第二次按有选择性的时限第二次按有选择性的时限t t3 3动作于跳闸。动作于跳闸。过流保护，按阶梯型原则整定动作时限。前加速的优点：前加速的优点：（1）快速切除瞬时性故障；）快速切除瞬时性故障；（3）保证发电厂和重要变电所的母线电压在）保证发电厂和重要变电所的母线电压在 0.60.7倍额定电压以上，保证电能质量；倍额定电压以上，保证电能质量；（2）可能使瞬时性故障来不及发展成永久故）可能使瞬时性故障来不及发展成永久故 障障,提高重合闸成功率；提高重合闸成功率；（4）使用设备少，只需装设一套重合闸装置）使用设备少，只需装设一套重合闸装置, 简单、经济简单、经济 前加速适前加速适用于用于35

27、KV35KV以下由发电厂或重要变电所引以下由发电厂或重要变电所引出的线路上。出的线路上。 前加速的缺点：前加速的缺点：（1）断路器工作条件恶劣，动作次数较多；）断路器工作条件恶劣，动作次数较多；（2）重合于永久故障时，切除的时间可能较长；）重合于永久故障时，切除的时间可能较长；（3）如果重合闸装置或断路器）如果重合闸装置或断路器3拒绝合闸，则将拒绝合闸，则将 扩大停电范围扩大停电范围LJSJZJLPJSJSJ1SJ2+-右图中右图中LJLJ为过电流继电器的触点，为过电流继电器的触点，当线路发生故障时，它起动时间继电器当线路发生故障时，它起动时间继电器SJSJ，然后经整定的时限后，然后经整定的时

28、限后SJSJ2 2触点闭合，触点闭合，起动出口继电器起动出口继电器ZJZJ而跳闸。而跳闸。当重合闸启动以后，后加速元件当重合闸启动以后，后加速元件JSJJSJ的触点将闭合的触点将闭合1s1s的的时间，如果重合于永久性故障上，则时间，如果重合于永久性故障上，则LJLJ再次动作，此时即可再次动作，此时即可由时间继电器的瞬时常开触点由时间继电器的瞬时常开触点SJSJ1 1，压板，压板LPLP和和JSJJSJ的触点串联的触点串联而立即起动而立即起动ZJZJ动作于跳闸，从而实现重合闸以后使过电流保动作于跳闸，从而实现重合闸以后使过电流保护加速的要求。护加速的要求。重合闸后加速保护（重合闸后加速保护（“后

29、加速后加速”）第一次故障时，保护有选择性动作，然后进行重合。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上，则在断路器合闸后，再加速保护如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作。动作。瞬时切除故障，该方式适用于瞬时切除故障，该方式适用于35KV以上的网络及重以上的网络及重要负荷供电的送电线。要负荷供电的送电线。（3 3）与前加速相比，使用中不受网络结构和负荷）与前加速相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制。条件的限制。 后加速的优点：后加速的优点：（1）第一次是有选择性的切除故障，不会扩大停）第一次是有选择性的切除故障，不会扩大停 电范围，特别是在重要的

30、高压电网中，不允电范围，特别是在重要的高压电网中，不允许保护无选择性动作而以重合闸来纠正；许保护无选择性动作而以重合闸来纠正；（2 2）保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然是有）保证了永久性故障能瞬时切除，并仍然是有选择性的；选择性的； 后加速的缺点：后加速的缺点：（1 1）每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前）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；加速相比较为复杂；（2 2）第一次切除故障时可能可能带延时。）第一次切除故障时可能可能带延时。5.5 高压输电线路的单相自动重合闸高压输电线路的单相自动重合闸 在在220-500kV220-500kV架空线路上，由于线间距离大，运

31、架空线路上，由于线间距离大，运行经验表明，其绝大部分故障都是单相接地短路。此行经验表明，其绝大部分故障都是单相接地短路。此时，如只把发生故障的一相断开，进行单相重合，未时，如只把发生故障的一相断开，进行单相重合，未发生故障的两相仍然继续运行，可大大提高供电可靠发生故障的两相仍然继续运行，可大大提高供电可靠性和系统并列运行的稳定性。性和系统并列运行的稳定性。单相自动重合闸：单相自动重合闸：单相接单相接地短路地短路保护动作保护动作跳故障相跳故障相单相单相重合重合成功：成功：恢复三相供电。恢复三相供电。一般是再次跳一般是再次跳开三相不重合。开三相不重合。不成功：不成功：若是相间短路，则跳开三相不重合

32、。若是相间短路，则跳开三相不重合。 单相自动重合闸的特点单相自动重合闸的特点1、需装设、需装设故障选相元件故障选相元件。1）应）应保证选择性保证选择性，即选相元件与继电保护相配合只跳开发，即选相元件与继电保护相配合只跳开发 生故障的一相，而接于另外两相上的选相元件不应动作。生故障的一相，而接于另外两相上的选相元件不应动作。选相元件是在发生单相接地短路时，选出故障相。选相元件是在发生单相接地短路时，选出故障相。 对选相元件的基本要求有：对选相元件的基本要求有：2）在故障末端发生单相接地短路时，接于该相上的选相元）在故障末端发生单相接地短路时，接于该相上的选相元 件应件应保证足够的灵敏性保证足够的

33、灵敏性。常用的选相元件有常用的选相元件有电流选相元件电流选相元件，低电压选相元件低电压选相元件，阻抗阻抗选相元件选相元件，相电流差突变量选相元件相电流差突变量选相元件等。等。当故障相线路自两侧切除后，如图，非故障相与断开相之间存在有静电（通过电容）和电磁（通过互感）联系，虽然短路电流已被切断，但在故障点的弧光通道中仍有：1）非故障相A通过A-C相间的 供给的电流；2）非故障相B通过B-C相间的电容 供给的电流；3）继续运行的两相，由于流过负荷电流ILa和ILb在C相中产生互感电势E EM M，此电势通过故障点和该相对地电容产生的电流。2、在选择动作时限时，应考虑下列问题、在选择动作时限时，应考

34、虑下列问题:2）潜供电流潜供电流对灭弧所产生的影响；实测确定灭弧时间对灭弧所产生的影响；实测确定灭弧时间 0.6s1）不论是单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元件）不论是单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元件 与继电保护与继电保护以不同时限切除故障以不同时限切除故障的可能性。的可能性。acCbcC 单相自动重合闸的优点单相自动重合闸的优点 在大多数故障情况下保证对用户连续供电，提高供电在大多数故障情况下保证对用户连续供电，提高供电可靠可靠性性。由单侧电源单回路向重要负荷供电时保证。由单侧电源单回路向重要负荷供电时保证不间断供电不间断供电。 在双侧电源联络线上采用单相重合闸，可在故障时大

35、大加在双侧电源联络线上采用单相重合闸，可在故障时大大加强两个系统的联系，提高系统并列运行的强两个系统的联系，提高系统并列运行的动态稳定动态稳定。 单相自动重合闸的缺点单相自动重合闸的缺点 需有按相操作的断路器；需有按相操作的断路器； 需专门的选相元件与继电保护相配合，接线比较复杂；需专门的选相元件与继电保护相配合，接线比较复杂； 在单相重合闸过程中，由于非全相运行引起本线路和在单相重合闸过程中，由于非全相运行引起本线路和电网中其它线路的保护误动作，需要根据实际情况采取电网中其它线路的保护误动作，需要根据实际情况采取预防措施。预防措施。56故障类型判别和故障选相故障类型判别和故障选相u 在在22

36、0kV及以上电压等级的超高压线路中，由于系统稳定的要求，需及以上电压等级的超高压线路中，由于系统稳定的要求，需要分相跳闸，即单相故障只跳故障相，多相故障才跳三相，要求保护要分相跳闸，即单相故障只跳故障相，多相故障才跳三相，要求保护装置除能够测量出故障距离外，还能选出故障的类型及相别。装置除能够测量出故障距离外，还能选出故障的类型及相别。u 数字式保护常用电流突变量（数字式保护常用电流突变量（相电流差相电流差突变量和突变量和相电流相电流突变量）选相。突变量）选相。u 相电流差突变量的定义：相电流差突变量的定义：(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)()()()(

37、)()()()()()()()()ABABABAABBABBCBCBCBBCCBCCACACACCAACIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII (0)(0)(0)AABBCCAABCABCABCIIIIIIIIIIII式中 ，相电流差突变量； ，相电流突变量； ， ，故障后电流； ，故障前电流。 一般首先根据测量电流中是否含有零序分量，判定是否一般首先根据测量电流中是否含有零序分量，判定是否是是接地短路接地短路。如果是则：。如果是则：CA)A)B)CBCABBCCABCCAABABCAABBCmIImIImIImIImIImII 若满足（，判断为 相单相接地短路故障

38、；若满足（，判断为 相单相接地短路故障；若满足（，判断为 相单相接地短路故障；M为整定系数，一般取48当上述条件都不满足时，判定为两相接地故障。三个相电流差突变量的最大值所对应的两相就是故障相；若无零序电流，则判定故障为非接地故障；AA)AB)BC)CACACBBCBABCmIImIImIImIImIImII 若满足（，判断为两相短路故障；若满足（，判断为两相短路故障；若满足（，判断为两相短路故障；当上述条件都不满足时，判定为三相短路故障。u另外还可以根据测量电流中是否含有负序分量，另外还可以根据测量电流中是否含有负序分量，确定故障是确定故障是两相故障两相故障还是还是三相故障三相故障。当负序电

39、流大于定值时，判定为两相故障，否当负序电流大于定值时，判定为两相故障，否则为三相故障。则为三相故障。在判为两相故障的情况下，求三个相电流差突在判为两相故障的情况下，求三个相电流差突变量的最大值，与之对应的两相就是故障相。变量的最大值，与之对应的两相就是故障相。5-7 高压输电线路的综合自动重合闸简介高压输电线路的综合自动重合闸简介 综合重合闸综合重合闸： 将单相重合闸和三相重合闸综合在一起，当发生单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；当相接地故障时，采用单相重合闸方式工作；当 发生相间发生相间短路时，采用三相重合闸方式工作。短路时，采用三相重合闸方

40、式工作。 综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸装置综合重合闸装置。 综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有综合重合闸装置经过转换开关的切换，一般都具有单单相重合闸相重合闸、三相重合闸三相重合闸、综合重合闸综合重合闸和和直跳直跳( (线路上发生任线路上发生任何类型的故障时，保护可通过重合闸装置的出口，断开三何类型的故障时，保护可通过重合闸装置的出口，断开三相不再重合闸相不再重合闸) )等四种运行方式。等四种运行方式。 综合重合闸综合重合闸回路接线的基本原则：回路接线的基本原则： 在综合闸的接线中，应考虑能实现在综合闸的接线中，应考虑能实现单相重合闸

41、单相重合闸、三三相重合闸相重合闸、综合重合闸综合重合闸和和直跳直跳四种运行方式的可能性，四种运行方式的可能性，具体的接线原则如下：具体的接线原则如下： 单相接地短路时跳开单相，然后进行单相重合；如重合不单相接地短路时跳开单相，然后进行单相重合；如重合不 成功则跳开三相而不再进行重合。成功则跳开三相而不再进行重合。 对于非全相运行中可能误动作的保护，应进行可靠的闭对于非全相运行中可能误动作的保护，应进行可靠的闭 锁；对于在单相接地时可能误动作的相间保护（如距离锁；对于在单相接地时可能误动作的相间保护（如距离 保护），应有防止单相接地误跳三相的措施。保护），应有防止单相接地误跳三相的措施。 当选相

42、元件拒绝动作时，应能跳开三相，并进行三相重合。当选相元件拒绝动作时，应能跳开三相，并进行三相重合。 各种相间短路时跳开三相，然后进行三相重合；如重合不各种相间短路时跳开三相，然后进行三相重合；如重合不 成功，仍跳开三相，而不进行重合。成功，仍跳开三相，而不进行重合。 当一相跳开后重合闸拒绝动作时，为防止线路长期出现非当一相跳开后重合闸拒绝动作时，为防止线路长期出现非 全相运行，应将其它两相自动断开。全相运行，应将其它两相自动断开。 任意两项的分相跳闸继电器动作后，应联跳第三相，使三任意两项的分相跳闸继电器动作后，应联跳第三相，使三 相断路器均跳闸。相断路器均跳闸。 无论单相或三相重合闸，在重合

43、不成功后，均应考虑能加无论单相或三相重合闸，在重合不成功后，均应考虑能加速切除三相，即实现重合闸后加速。速切除三相，即实现重合闸后加速。 在非全相运行过程中，如又发生另一相或两相的故障，保在非全相运行过程中，如又发生另一相或两相的故障，保 护应能有选择性地予以切除。护应能有选择性地予以切除。上述故障如发生在单相重合上述故障如发生在单相重合 闸的脉冲发出以前闸的脉冲发出以前，则在故障切除后，则在故障切除后能进行三相重合能进行三相重合；如如 发生在重合闸脉冲发出以后发生在重合闸脉冲发出以后，则切除三相，则切除三相不再进行重合不再进行重合。 对对空气断路器空气断路器或或液压传动的油断路器液压传动的油断路器，当气压或液压低至，当气压或液压低至不允许实现重合闸时，应将重合闸回路自动闭锁；但如果在不允许实现重合闸时，应将重合闸回路自动闭锁；但如果在重合闸过程中下降到低于运行值时，则应保证重合闸动作的重合闸过程中下降到低于运行值时，则应保证重合闸动作的完成。完成。5-8 备用电源和备用设备自动投入装置备用电源和备用设备自动投入装置 备用电源和备用设备自动投入装置，是当工作电源因故障被断开以后，能迅速自动地将备用电源或备用设备投入工作