1、线路继电保护原理线路的分类v从继电保护的角度出发，在电力系统中，线路主要分为以下三类：1.666kV的中压配电线路；2.110kV的输配电线路；3.220kV及以上电压等级的高压输电线路。配电线路的继电保护v这三种类型线路的继电保护在原理上和构成上有很大的差异：666kV的中压配电线路一般为单电源、辐射状的小电流接地系统线路，故障形式只有三相故障和两相故障两种形式（ABC三相故障或AB、BC、CA两相故障）。保护一般为电流电压保护。主要问题是速断保护区短，线路大部分的故障需要经过延时切除。配电线路的继电保护 这样的保护配置带来的危害：（1）设备烧毁的程度严重；（2）引发电压稳定性问题；（3）电
2、压跌落持续时间长。配电线路的继电保护 解决问题的思路：（1）微机保护采用后，简单、经济、可靠不再是电流电压保护的独特优点；（2）配电系统全面推广应用距离保护；（技术上没有困难，不增加复杂程度，除应该考虑TV断线闭锁外，基本没有负面影响）（3）纵联保护原理应用于配电线路保护。（主要考虑用低成本的通信手段传输继电保护的信息，可用的手段包括：导引线、复用光纤、无线电台、移动通信、无线宽带技术 等）110kV输配电线路的继电保护v110kV的输配电线路一般为大电流接地系统的单电源辐射状网络，部分线路末端可能接有小的分散电源；v故障的形式包括：三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的
3、十种故障类型；v采用的保护一般为三段式相间距离保护、三段式接地距离保护、多段式（方向）零序电流保护；1 2 3 t1I t2II t1I t3III t2II t3III 110kV输配电线路的继电保护v末端带有分散电源时，或线路接于较为重要的母线时，可采用纵联保护。v该电压等级线路的继电保护原理和技术都比较成熟，性能基本满足要求。v主要问题成套保护后，只有原理上的后备保护，没有设备上的近后备保护。220kV及以上输电线路的继电保护v220kV及以上电压等级的输电线路一般按双侧具有电源考虑，所接电网为大电流接地系统，断路器一般采用分相操作，通常采用综合重合闸方式；v故障的形式包括：三相故障、两
4、相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型，同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等；220kV及以上输电线路的继电保护v220kV及以上电压等级输电线路在电力系统中占据着十分重要的地位，对其继电保护有较高的要求，微机保护后，线路保护一般均设计为成套保护，即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能，为了实现设备上的后备，通常采用双重化配置或多重化配置。220kV及以上输电线路的继电保护v每套保护的配置方式一般为：v（1）主保护：能够全线速切的纵联差动。在被保护 区内发生故障时，应不带附加延时地发出跳闸命令。（2）后备保护：三段式相间距离保护、三段式接地
5、距离保护、多段式（方向）零序电流保护；（3）综合重合闸。220kV及以上输电线路的继电保护v主要包括以下的几项内容：（1）输电线路的距离保护；（2）输电线路的纵联电流差动保护；（3）输电线路的综合重合闸。220kV及以上输电线路的继电保护 （1）输电线路的距离保护；（2）输电线路的纵联电流差动保护。（3）输电线路的重合闸。输电线路的距离保护v距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置，通常应用于110kV及以上电压等级的输电线路，其原理也可以应用于35kV及以下电压等级的配电线路；v构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离，并与一个事先整定的距离相比较，测量距离小
6、于整定距离时保护动作；v测量故障距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法，其中应用最多的是阻抗法，此处重点介绍阻抗法。测量阻抗及其与故障距离之间的关系测量阻抗定义为保护安装处测量电压与测量电流之比：mmmIUZmmmmmjXRZZ测量阻抗及其与故障距离之间的关系v在电力系统正常运行时，近似为额定电压，为负荷电流，为负荷阻抗。负荷阻抗的量值较大，其阻抗角为数值较小的功率因数角（一般功率因数为不低于0.9，对应的阻抗角不大于25.80），阻抗性质以阻性为主，如下图2中的 所示。mUmImZLZ测量阻抗及其与故障距离之间的关系v电力系统发生金属性短路时，降低，增大，变为短路点与保护安装处之间短路阻抗 ，
7、对于具有均匀分布参数的输电线路来说，与短路距离 成线性正比关系，即：mUmImZkkLzZ1kZkZkL测量阻抗及其与故障距离之间的关系v短路阻抗的阻抗角就等于输电线路的阻抗角，数值较大(对于220kV及以上电压等级的线路，阻抗角一般不低于750)，阻抗性质以感性为主。当短路点分别位于图1 中的k1、k2和k3点时，对应的短路阻抗分别如图2中的 、和 所示。1kZ2kZ3kZ图2 负荷阻抗与短路阻抗RjXZ LZk2Zk1ZsetZk3KZk1 Lset k2Lk1Lk2 G k3Lk3 G QFQFMNmImU图1 线路系统图测量阻抗及其与故障距离之间的关系v依据测量阻抗 在上述不同情况下的
8、“差异”，保护就能够“区分”出系统是否出现故障，在发现有故障的情况下，可以进一步地“区分”出是区内故障还是区外故障。v继电保护：依据“差异”，实现“区分”mZ三相系统中测量电压和测量电流的选取上面的讨论是以单相系统为基础的。在这种单相系统中，测量电压 就是保护安装处的电压，测量电流 就是线路中的电流，系统金属性短路时两者之间的关系为：（5）mUmIkmkmmmmLzIZIZIU1三相系统中测量电压和测量电流的选取v该式是距离保护能够用测量阻抗来正确表示故障距离的前提和基础，即只有测量电压、测量电流之间满足该式时，测量阻抗才能正确地反应故障的距离。v在实际三相系统的情况下，由于存在多种不同的短路
9、类型，而在各种不对称短路时，各相的电压电流都不再简单地满足式（5），所以无法直接用各相的电压、电流构成距离保护的测量电压和电流。三相系统中测量电压和测量电流的选取v现以图3所示网络中k点发生短路故障时的情况为例，对此问题进行分析讨论。按照对称分量法，可以求出M母线上各相的电压：Lk(Z1,Z2,Z0)Lk G MKZ G NkkCkBkAUUUCBAIIICBAUUU三相系统中测量电压和测量电流的选取kAkAkAkAALzILzILzIUU002211kAAAAkALzzzzIIIIU1110002133)(kAkALzIKIU10)3(kBkBBLzIKIUU10)3(kCkCCLzIKIU
10、U10)3(（6a）（6b）（6c）三相系统中测量电压和测量电流的选取v（6）式的成立与故障类型无关，即对任何类型的故障都成立；v对于不同类型和相别的故障，故障点的边界条件是不同的，即（6）式中 、和 的取值是不同的，下面以单相接地故障情况为例进行讨论。kAUkBUkCU三相系统中测量电压和测量电流的选取以A相单相接地短路故障为例进行分析。在A相金属性接地短路的情况下，式3-6a变为：mU0kAUkAALzIKIU10)3(kmAmALzIU1（7）（8）03IKIIUUAmAAmA，令得到：三相系统中测量电压和测量电流的选取v式(8)与式(5)具有相同的形式，因而由 、算出的测量阻抗能够正确
11、反应故障的距离，从而可以实现对故障区段的比较和判断。mAUmAI三相系统中测量电压和测量电流的选取v由于A相接地时 、均不等于零，式(6b)和(6c)无法变成式(5)的形式，即若 、或 、，则 、或 、之间都不满足式(5)，所以两非故障相的测量电压、电流不能准确地反应故障的距离。mUkBUkCUBmBUU03IKIIBmBCmCUU03IKIICmCmBUmBImCUmCI三相系统中测量电压和测量电流的选取v在另一方面，由于 、均接近正常电压，而 、均接近正常负荷电流，B、C两相的工作状态与正常负荷状态相差不大，所以在A相故障时，由B、C两相电压电流算出的测量阻抗都会比较大，算出的距离一般都大
12、于整定距离，由它们构成的距离保护一般都不会动作，但在某些特殊的情况下（比如保护安装处零序电流很大时），也有可能动作。kBUkCUBICI三相系统中测量电压和测量电流的选取v同理可以分析B相和C相单相接地故障时的情况，分析表明，只有故障相电压与带零序电流补偿的故障相电流之间满足（5）式，能够正确测量故障距离，非故障相测出的阻抗接近负荷阻抗，一般不会动作。三相系统中测量电压和测量电流的选取v其他类型（两相接地、两相短路、三相故障）的故障的情况也类似，只有用故障相的电压和电流（带零序补偿）进行运算时，才能准确地算出故障距离。计算量中含有非故障相电压、电流时，算出的测量阻抗不能准确地反映故障距离，并且
13、一般情况下都大于实际的故障距离，所以不会动作。故障环的概念故障电流可能流通的通路称为故障环。在单相接地故障的情况下，存在一个故障相与大地之间的故障环（相地故障环）；两相接地故障的情况下，存在两个故障相与大地之间的相地故障环和一个两故障相之间的故障环（相相故障环）；两相不接地故障的情况下，存在一个两故障相之间的相相故障环；三相故障的情况下，存在三个相地故障环和三个相相故障环。故障环的概念v分析表明，距离保护的测量电压、电流取为故障环上的电压、电流时，计算出的测量阻抗能够正确的反映故障距离，非故障环上的电压、电流之间算出的测量阻抗不能准确地反映故障距离，一般情况下大于故障距离，不会动作。所以距离保
14、护的动作行为应以故障环上电压、电流计算的结果为准，非故障环上电压、电流计算的结果不予考虑。故障环的概念v在传统的距离保护中，故障环的选取是靠冗余接线来实现的，即距离保护的每一段都有三个相间阻抗继电器和三个接地阻抗继电器组成，三段式保护中需要18个独立的阻抗继电器。对于任何一种类型和相别的故障，每一段的6个继电器中，至少有一个是在故障环上，它能够正确测量故障距离，其他不在故障环上的继电器不能正确测量，但一般不动作。v不能正确测量有两个方面的含义，一方面是把测量阻抗测大，反映出故障距离变远，即不动作；另一方面是把测量阻抗测小，反映出故障距离变近，可能导致在区外故障情况下误动作。此处，非故障环上的电
15、压、电流算出的阻抗一般是第一种情况，通常不会动作故障环的概念v微机保护中，距离保护的硬件接线只有一套，故障环的选取是由软件实现的，分两种情况：第一种情况是发生故障后先进行选相，找出故障类型和故障相别后，仅用故障相（即故障环上）的电压、电流进行计算，非故障相环上的电压、电流根本不参与运算；（先选相，再计算）第二种情况是针对每一个故障，用故障环和非故障环上的电压、电流都进行计算，但仅以故障环上电压、电流计算的结果作为判断故障距离的依据。（先计算，后用选相的结果进行复核）早期的微机保护普遍采用第一种方式，新型微机保护倾向于采用第二种。v在理想情况下，在金属性短路的时候，测量阻抗是与整定阻抗同方向的，
16、在这种情况下，算出测量阻抗后直接与整定阻抗比较大小，就能够判断出故障的范围。v实际情况下，由于各种误差因素的存在，以及过渡电阻的影响，测量阻抗可能与整定阻抗之间有一定的角度，这时用直接比较大小的方法就不行了。v为了保证区内故障的情况下保护可靠动作，区外故障时可靠不动作，一般将阻抗继电器的动作范围设定为一个包括整定阻抗对应的线段在内，但在整定阻抗方向上不超出整定阻抗的一个区域，最常用的区域有圆形区域和四边形区域。测量阻抗与整定阻抗的比较v圆形区域又包括方向特性圆、全阻抗圆、偏移特性圆和上抛特性圆等几种，如下图。测量阻抗与整定阻抗的比较|Zset/2|Zset/2ZsetRjXo图3-7 方向阻抗
17、特性圆Zm图3-5 偏移阻抗特性圆Zset2Zset1RjXoZmZsetRjXo图3-8 全阻抗特性圆图3-9 上抛阻抗特性圆（Zset1Zset2）/2Zset2Zset1RjXoZm|Zset1Zset2|/2v每一种特性都有两种不同的实现办法，即绝对值比较法和相位比较法，以方向圆特性为例，绝对值比较方程和相位比较方程分别为：测量阻抗与整定阻抗的比较setsetmZZZ2121ommsetoZZZ90arg90|Zset/2|Zset/2ZsetRjXoZmZset/2ZsetRjXoZm测量阻抗与整定阻抗的比较v测量阻抗已经用前述的算法算出，整定阻抗为事先设定好的常量，将两者直接代入到
18、绝对值比较或相位比较的方程中，判断方程是否满足，就可以知道测量阻抗是否落入到动作区域之内。v在园特性的数字式保护中，一般采用相位比较的方法进行判断。v图阻抗轨迹进入段边界时，启动两个计时器，振荡闭锁延时OSBD和振荡跳闸延时OSTD。如果阻抗轨迹停留在段和段之间，时间超过OSBD整定值，判定为系统稳态振荡；如果阻抗轨迹经OSTD整定时间进入段，判定为非稳态振荡。这里OSTD整定值必须小于OSBD.v检测一个非稳态振荡有两种方式。第一种方式，如果OSTD整定时间到，且阻抗轨迹进入段，那么判定为非稳态振荡，发出跳闸命令，阻抗轨迹见Trip-On-the-Way-In(TOWI)；第二种方式，如果O
19、STD整定时间到，且阻抗轨迹从段滑出，同样判定为非稳态振荡，发出跳闸命令，阻抗轨迹见Trip-On-the-Way-Out(TOWO)220kV及以上输电线路的继电保护（1）输电线路的距离保护；（2）输电线路的纵联电流差动保护。（3）输电线路的重合闸。纵联电流差动保护v基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护，是到目前为止最为完善的继电保护原理，在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下：纵联电流差动保护的基本原理纵联电流差动保护的基本原理MI被保护设备*I-I纵联电流差动保护示意图TA1TA2KD被保护设备：发电机 变压器 电动机 母线
20、 线路 电抗器等NInImIdI纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析21TANTAMnmdnInIIII即流入到差动继电器KD中的电流为0，继电器不会动作。021TANTAMdnInII正常及外部故障时，纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析v被保护设备发生故障时（区内故障时），流入KD的电流为故障电流的二次值，KD动作。v即区内故障时，流入KD的就等于故障点的故障电流，所以从这一点上说，差动保护是一种反映故障分量的保护；TAFTANTAMdFNMnInInIIIII21，纵联电流差动保护问题纵联电流差动保护问题v可见，在理想情况下，根据KD中是否有电流，就能够区分出是否有内部故障，是否
21、应将被保护设备从系统中切除。v在实际情况下，由于电流互感器误差等因素的存在，在正常运行及外部故障时也会有一定量的不平衡电流流入差动继电器KD，特别是在外部故障电流互感器饱和的情况下，误差将会大大增加，会有比较大的不平衡电流流入KD。为防止差动保护误动，KD的动作电流必须按躲过外部故障的最大不平衡电流来整定。纵联电流差动保护问题纵联电流差动保护问题v带来的问题是动作值过大，内部故障的灵敏度降低。v采用带制动特性的差动保护，是解决可靠性与灵敏性之间矛盾的有效措施。即：maxunbrelopIKI电流差动保护比率制动特性单斜率差动保护动作特性IrestraintIzIoperate动作区制动区Isd
22、Slope 1Slope 2Ir1Ir2双斜率差动保护动作特性123、Iunbmax电流差动保护判据v在图示参考方向下动作量：v通常情况下，制动量选为：v动作表达式：K制动系数，0MNiminDNMdIII2NMresIIKIzNMNMIIIKII2纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析v被保护设备为发电机、变压器和母线时，其各侧的电流互感器均在同一个厂站内，这时可由两种方式实现上述的电流差动:v一种方式是直接将设备各侧的电流接入到同一个装置中，由该装置按照差动保护的公式进行分析比较，判断故障的区间；v另一种方式是每个电流互感器的输出都接到一个采集装置中，然后通过通信网络将各个采集装置联系在
23、一起，实现差动算法。纵联电流差动保护分析纵联电流差动保护分析v发电机、变压器一般采用第一种方式，母线既可以采用第一种方式，也可以采用第二种方式，第二种方式实现的差动保护成为分布式母线保护。v而当被保护设备为输电线路时，由于两端相距甚远，需要在每一侧都装设采集装置，然后利用通信线路来交换两端的电流信息。纵联电流差动保护通信纵联电流差动保护通信v可用的通信手段：（1）导引线 （2）载波 （3）微波 （4）光纤 光纤通道具有传输速率高、抗干扰性能好、安全可靠性高、能保持长期不间断地传输信号的特点,已成为纵联保护信号传输通道的首选方式。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技
24、术特点v光纤纵联保护的同步数据通信信号传输方式有两大类:v专用光纤方式(图1)vPCM复用方式(图2)。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v专用光纤方式专用光纤方式 利用专用光纤传送保护信息时,将64 kbitPs 或更高速率(n 64 kbitPs)的保护信号直接调制在发光二极管(LED)或半导体激光器(LD)的输出回路中,并发送至对端。数据接收端直接将光信号解调成64 kbitPs保护信号,如图1(a)所示。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v由于采用专用光纤通道,64 kbits 数据接口装置的时钟同步方式为:两
25、侧的继电保护通信接口装置均发送工作时钟,数据发送采用本机内时钟,接收时钟从接收数据码流中提取,称为内时钟(主-主)方式,如图1(b)所示。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点vPCM 复用方式复用方式 利用光纤通信PCM复用方式传送保护信息时,数据信号在PCM的64 kbitPs 同步数据接口实现复接,占用2 MbitPs 接口传送,如图2(a)所示。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v两类光纤保护远传信号传输方式的技术特点两类光纤保护远传信号传输方式的技术特点 采用专用光纤方式时,保护远传信号的传输通道直接由2 芯光纤
26、和保护装置光接口组成,通道时延小于1 ms。其可靠性依赖于站点间直通光缆,当光缆断缆时保护远传信号全部中断,无替代传输路由。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点vPCM复用方式下,保护远传信号通过SDH 光纤通信网络传送,不占用光纤芯数,故不依赖两站点间的直通光缆路由,而且工程设计时一般单独配置一套保护专用PCM装置,可以复接多路保护远传信号,容量大。在点对点传输时,通道时延小于1 ms;当AB 两站间经过的光纤站点较多时,按1 个接点延时1 ms 考虑,只要站点控制在8 个以内,通道总时延仍能控制在15 ms 以内。SDH光纤通信网络具有传输容量大、抗干扰
27、、传输可靠性高等特点,并且具有自愈切换保护功能。光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点光纤纵联保护的信号传输方式和技术特点v保护远传信号复用在PCM 设备2 MbitPs 接口经SDH 环网传输时,当某一方向光纤通信电路故障时,可以经由SDH自愈环保证信息连续传送至对侧。但当相应站点SDH 光端机或保护专用PCM装置故障时,保护远传信号随之中断。此外,当保护远传信号经光纤支线电路传输时,则不具备SDH光纤电路自愈切换保护功能。纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v电流差动保护有两种主要的实现形式，一种是工频量（包括工频全电流和工频故障分量）构成差动电流和制动电流，称为相量差动；另一种
28、是直接利用瞬时采样值构成差动电流和制动电流，称为瞬时值差动。v相量差动通常利用傅氏算法等计算出差动和制动电流相量，然后代入公式比较，该方法性能稳定，但因需要较长的时间窗，动作速度较慢；瞬时值差动时间窗很短，动作速度快，但受个别不良数据的影响较大，需要连续几个点（或多数点）动作一致时，才能作为最后的判断结果。v无论相量差动还是瞬时值差动，都要求对各侧的电流同时采样，否则将无法得到正确的结果。纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v在各侧的电流都接入到同一个装置的情况下（上述的第一种方式），同步采样可以利用采样/保持器来实现；在分布式母线保护和输电线路保护的情况下，各电流的采集是在不同的
29、装置中完成的，特别是线路保护的情况，电流的采集是由安装在相距甚远的两地的装置分别采集的，必须采取特殊的同步措施。分析表明，如果要求同步角误差不大于0.1，要求时间误差不大于5s。纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v目前采用的同步方式主要有两种，一种是利用GPS同步，另一种是精确计及通信通道延时，由一侧向另一侧发送同步时钟信号。vGPS精度较高（时间误差不大于1s），且接受也比较简单，但因受制于国外，安全性差，不能作为独立的同步时钟源；v第二种同步方法实现比较复杂，且精度较差，但因安全性好，仍可以应用。一般考虑采用两种方式配合完成时间同步，一般情况下用GPS，GPS失效时改用其他同
30、步方法。应用应用GPS实现同步问题实现同步问题uGPS determines a users position in 3-D spaceuGPS also determines a users position in timeGPS接收器接收器vin-view of 4 satellitesvprinciple=time difference of arrival of signals from satellitesvunknowns-receivers 3D location and universal timevsince 4 satellites,4 equations availabl
31、e hence:-solve for 4 unknownsvreceivers clock locked to GPS universal timeGPS SyncDifferentialrelayCommsGPS SyncDifferentialrelayCommsBreakersBreakersGPSreceiverGPSreceiverI1I2I1I2I1I2Internal faultExternal faultI2I1If=-GPSCTsCTsLoss of GPS Signal unsynchronised phasors 012340246Bias Current(p.u.)Di
32、fferential Current(p.u.)0.555ms1.388ms2.222ms40 phase shift25 phase shift10 phase shift采样时刻调整法TStdtdts1tr1tmtm1ts2tr2tm2ttr3tttm3ts3ts4tm4td采样时刻调整法从站主站纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题tTs：采样间隔；tmj：主站采样点tsi：从站采样点td：通道延时 td=0.5(tr2-tm1-tm)t：主、从站采样时刻间的误差 tts3-tm3=ts3-(tr3-td)为使两站同步采样，从站下次采样时刻应调整为：ts4=(ts3+Ts)-t
33、纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题v采样数据修正法tttmtd1td2A端B端tA1tA2tA3tA4tA5tAtA6tB1tB2tBtB3tB4tB5tB3纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题vA端计算的通道延时：td=td1=td2=0.5(tA-tA1-tm)tB3=(tA-td)与tA4时刻对应的B端电流向量：同理可计算出tA3时刻对应的B 端电流向量BAttfBBeII4234纵联电流差动保护同步问题纵联电流差动保护同步问题 自动重合闸Autoreclosure 一、引言瞬时性故障：瞬时性故障：MN12k永久性故障：永久性故障：绝缘子表面闪络（雷电）绝缘子表
34、面闪络（雷电）短时碰线（大风）短时碰线（大风）鸟类（或树枝）放电。鸟类（或树枝）放电。（6090）倒杆、断线、绝缘子击穿倒杆、断线、绝缘子击穿（10）自动重合闸（自动重合闸（ARC）装置）装置：将因故障跳开后的断路器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。按需要自动投入的一种自动装置。二、自动重合闸的作用利：利：弊：弊：1.1.瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；瞬时性故障可迅速恢复供电，提高供电的可靠性；2.2.提高并列运行稳定性、线路输送容量；提高并列运行稳定性、线路输送容量；3.3.纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起的误跳闸；纠正断路器偷跳、保护误动、人为误碰引起
35、的误跳闸；在重合到永久性故障后：在重合到永久性故障后：1.1.使系统再次遭受故障电流的冲击；使系统再次遭受故障电流的冲击；2.2.断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。断路器工作情况更加恶劣（短时间内两次切断）。应用应用：1KV架空线路或混合线路，只要装断路器。架空线路或混合线路，只要装断路器。MN12k2.2.不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定。不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先的规定。1.1.动作迅速动作迅速,t=tu+tz。，一般。，一般0.50.5s-s-1.51.5s s。t tu u:故障点去游离故障点去游离;t tz z:断路器消弧室及传动机构准备好再次动
36、作。断路器消弧室及传动机构准备好再次动作。4.4.双侧电源重合闸应考虑电源同步问题双侧电源重合闸应考虑电源同步问题。6.6.手动跳闸时不应重合（手动操作或遥控操作）。手动跳闸时不应重合（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）。三、对自动重合闸的基本要求3.3.应能和继电保护配合，在重合闸前或后加速保护动作应能和继电保护配合，在重合闸前或后加速保护动作。断路器不正常状态时不重合（多属于永久性故障）。断路器不正常状态时不重合（多属于永久性故障）。5.5.动作后应能自动复归，准备好再次动作。动作后应能自动复归，准备好再次动作。
37、四、自动重合闸的分类1.1.按接通和断开的电力元件，分为：按接通和断开的电力元件，分为：线路重合闸线路重合闸2.2.按重合闸控制断路器的相数不同，分为：按重合闸控制断路器的相数不同，分为：单相重合闸单相重合闸三相重合闸三相重合闸综合重合闸综合重合闸变压器重合闸变压器重合闸母线重合闸母线重合闸五、输电线路的三相一次自动重合闸1.1.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 线路上故障线路上故障=跳开三相跳开三相=重合闸起动重合闸起动,合三相：合三相：瞬时故障，成功；瞬时故障，成功；永久故障，再次跳开三相，不再重合永久故障，再次跳开三相，不再重合 重合闸启动重合闸时间一次合
38、闸脉冲手动跳闸后闭锁手动合闸后加速合闸信号后加速保护 两侧断路器都跳后再重合；两侧断路器都跳后再重合；（1）双侧电源线路重合闸的特点双侧电源线路重合闸的特点2.2.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（2）双侧电源线路重合闸的主要方式双侧电源线路重合闸的主要方式MN12k 重合时两侧系统是否同步、是否允许非同步合闸。重合时两侧系统是否同步、是否允许非同步合闸。快速自动重合闸（快速自动重合闸（0.5-0.6s）非同期重合闸非同期重合闸 检同期重合闸检同期重合闸全线速动、全线速动、Brk快、快、Ish允许值允许值Ish 保护动，跳故障相保护动，跳故障相=单相重合单相重合
39、成功，恢复三相供电。成功，恢复三相供电。不成功：不成功：若允许非全相运行，再次跳故障相不重合；若允许非全相运行，再次跳故障相不重合；若不允许非全相运行，再次跳三相不重合。若不允许非全相运行，再次跳三相不重合。k(相间相间)=保护动，跳三相保护动，跳三相=不重合不重合1.保护装置、选相元件与重合闸的配合关系保护装置、选相元件与重合闸的配合关系11单相重合闸过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使得单相重合闸过程中，纵向不对称出现负序和零序分量，使得本线路或其它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作时本线路或其它元件的保护可能误动，应在单相重合闸动作时予以闭锁或整定动作时限躲开单相重合闸的周期。予
40、以闭锁或整定动作时限躲开单相重合闸的周期。2.故障相选相元件故障相选相元件 要求：（要求：（1）选择性：直跳故障相；）选择性：直跳故障相；（2）末端短路时的灵敏性。）末端短路时的灵敏性。选相元件：选相元件：（1）电流选相：电源端、短路电流比较大一侧；）电流选相：电源端、短路电流比较大一侧；（2）低电压选相：小电源侧，单侧电源受电端；）低电压选相：小电源侧，单侧电源受电端；（3）阻抗选相：更高的选择性和灵敏性，复杂网络。）阻抗选相：更高的选择性和灵敏性，复杂网络。（4）相电流差突变量选相。）相电流差突变量选相。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。
41、3.动作时限选择动作时限选择 （1）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间；）故障点熄弧及周围介质去游离，断路器恢复时间；（2）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性；）两侧选相元件与保护以不同时限切除故障的可能性；（3）潜供电流对灭弧潜供电流对灭弧的影响。的影响。4.优点：优点：（1）连续供电，提高供电可靠性；）连续供电，提高供电可靠性；（2）提高并列运行的稳定性。）提高并列运行的稳定性。缺点：缺点：（1）需按相操作的断路器；）需按相操作的断路器；（2）选相元件，接线复杂；）选相元件，接线复杂；（3）非全相运行时）非全相运行时,有些保护误动有些保护误动,使得整定和调试复杂。使得整定和调试复杂。潜供电流潜供电流八、综合重合闸单相重合闸和三相重合闸综合在一起综合重合闸。单相重合闸和三相重合闸综合在一起综合重合闸。K(1)跳单相跳单相 合单相。（单重方式）合单相。（单重方式）相间相间K 跳三相跳三相 合三相。（三重方式）合三相。（三重方式）四种运行方式：单重、三重、综重、停用。四种运行方式：单重、三重、综重、停用。Thank you for listening！谢谢听课谢谢听课！
