【收藏】解读重合闸
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概述
在电力系统中，输电线路是发生故障最多的元件，因此，如何提高输电线路工作的可靠性，对电力系统的安全运行具有重大意义。
输电线路故障的性质，大多数属瞬时性故障，约占总故障次数的80%~90%以上，这些瞬时性故障多数由雷电引起的绝缘子表面闪络、线路对树枝放电、大风引起的碰线、鸟害和树枝等物掉落在导线上以及绝缘子表面污染等原因引起，这些故障被继电保护动作断开断路器后，故障点去游离，电弧熄灭，绝缘强度恢复，故障自行消除。此时，如把输电线路的断路器合上，就能恢复供电，从而减少停电时间，提高供电可靠性。当然，输电线路也有少数由线路倒杆、短线、绝缘子击穿或损坏等原因引起的永久性故障，在线路被断开之后，这些故障仍然存在。此时，如把线路断路器合上，线路还要被继电保护动作断路器再次断开。
由输电线路故障的性质可以看出，线路被断开之后再进行一次重合，其成功的可能性是相当大的，这种合闸固然可以由我们手动进行，但由于停电时间长，效果并不十分显著。为此，采用自动重合闸装置将被切除的线路重新投入运行，来代替我们的手动合闸。
线路上装设重合闸后，重合闸本身不能判断故障是否属瞬时性，因此，如果故障是瞬时性的，则重合闸能成功；如果故障是永久性的，则重合后由继电保护再次动作断路器跳闸，重合不成功。运行实践表明，线路重合闸的动作成功率约在60%~90%之间。可见，采用自动重合闸的效益很可观。
在输电线路上采用自动重合闸后，不仅提高了供电可靠性，而且可提高系统并列运行的稳定性和线路输送容量，还可以纠正断路器本身机构不良、继电保护误动以及误碰引起的误跳闸。由于自动重合闸本身费用低，工作可靠，作用大，故在电力系统中获得广泛应用。但是，采用自动重合闸后，对电力系统也带来某些不利影响，如重合于永久性故障时，系统将再次受到短路电流的冲击可能引起系统振荡；同时使断路器工作条件恶化。
输电线路的重合闸，常可以分为单相重合闸、三相重合闸及综合重合闸；或者分为一次动作的重合闸和两次动作的重合闸；还可以分为单侧电源重合闸和双侧电源重合闸。此外，还可以分机械式、电气式和晶体管式重合闸。
自动重合闸装置应符合下列基本要求：
1、自动重合闸可按控制开关位置与断路器位置不对应的原理起动。
2、用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或将断路器投于故障线路上而随即由保护装置将其断开时，自动重合闸均不应动作。
3、在任何情况下，自动重合闸的动作次数应符合预先的规定。
4、自动重合闸动作后应自动复归。
5、自动重合闸应能在重合闸后加速继电保护的动作。必要时，还应能在重合闸前加速其动作。当用控制开关合闸时，应采用加速继电保护动作的措施。
6、当断路器处于不允许实现自动重合闸的不正常状态时，应将自动重合闸闭锁。
1：自动重合闸装置是什么
自动重合闸装置就是线路发生故障保护动作使断路器跳闸后按需要自动再将断路器投入的装置。
2：为什么要设置自动重合闸装置
架空输电线路上有约90%的故障是瞬时性的故障，这些故障在继电保护动作切除输电线路后，短路电流消失，空气的绝缘水平将会恢复到故障前的水平，如果此时通过自动重合闸装置将断路器重新合闸就可以使线路立即恢复运行，保证系统的安全稳定。
1
综重：
单相故障，单相重合，重合于永久性故障后跳三相；相间故障跳三相，三相重合，重合于永久性故障后跳三相。
02
三重：
任何类型故障跳三相，三相重合，重合永久性故障后跳三相。
03
单重：
单相故障，单相重合，重合永久性故障后跳三相。相间故障，跳开三相后不重合。
04
停用：
任何故障跳三相，不重合。
重合闸又分为一次重合闸、多次重合闸，我国基本上采用一次重合闸，110kV及以下的断路器重合闸都是三相重合闸，在220kV及以上电压因为断路器有分相跳闸，故而又有单相重合闸、三相重合闸和综合重合闸之分，不同的运行情况需要有选择性的采用不同的重合闸方式。
4：自动重合闸的起动方式有哪些
01
位置不对应起动方式
跳闸继电器动作后（TWJ=1），证明断路器处于断开位置，若此时控制开关在合闸后状态（KKJ=1）则说明断路器之前一直处于合闸状态，通过这两个位置不对应起动重合闸的方式称为位置不对应起动重合闸。
该方式不仅可以在保护将断路器跳开后起动重合闸，也可以在断路器“偷跳”时起动重合闸。
02
保护起动
绝大多数情况都是先由保护动作发出跳闸命令后才需要重合闸发出合闸命令的，因此重合闸可由保护来起动。
当保护装置发出单相跳闸命令且检查该相线路无电流或者三相跳闸且三相线路均无流时起动重合闸，这种起动方式是保护自身通过内部软件实现的。用保护起动重合闸方式在断路器偷跳时无法起动重合闸。
5：自动重合闸动作时间如何整定
重合闸时间是从断路器主触头断开、线路无流后开始到重合闸发出合闸脉冲之间的时间。
单侧电源线路上通常采用三相重合闸方式，重合闸时间应为断电时间加上裕度时间减去断路器固有合闸时间。
其中断电时间为电弧熄灭时间和短路点去游离时间，而固有合闸时间为断路器收到合闸脉冲到断路器主触头闭合的这段时间，该时间与故障点去游离时间同时进行，在计算重合闸时间需去除。
双侧电源线路上线路上有纵联保护将可以瞬间切除本线路全长范围内的故障，如果只有反应一侧电气量的距离、零序保护，对侧保护动作的时间将有可能大于本测，重合闸要将对侧的延时考虑进去。
同时，双侧电源线路在使用单相重合闸和综合重合闸方式时，若出现线路单相跳闸的情况时还要考虑潜供电流的影响。
延伸：线路上发生单相接地故障，继电保护通过选相元件只将故障相自线路两侧断开，非故障相仍然继续运行，非故障两相电压通过相间电容与另外两相电流通过相间互感向短路点提供短路电流，使故障点弧光通道中仍有一定数值的电流通过，此电流称为潜供电流。
它的大小与线路的参数有关，线路电压越高，线路越长，负荷电流越大，潜供电流就越大。
由于潜供电流的影响，一般单相重合闸时间要比三相重合的时间长，以便熄弧。
潜供电流示意图
6：重合闸的“加速”是什么
如果线路发生永久性故障，重合闸动作后系统将再一次受到故障的冲击，这对系统的稳定运行是极为不利的，通过重合闸的“加速”可以有效减少重合于永久性故障对系统的冲击。重合闸加速分为前加速和后加速：
01
重合闸前加速
当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护先无选择性地瞬时动作于跳闸，而后再靠重合闸来纠正这种非选择性动作，重合于故障线路后它的动作时限才是按阶梯时限特性配合的时限，前加速一般用于具有几段串联的辐射线路中，重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。
由于第一次跳闸虽然快但有可能是非选择性跳闸，造成停电范围扩大，所以这种加速方式只在不重要用户的直配线路上使用。
02
重合闸后加速
当线路发生故障后，保护有选择性地动作切除故障，重合闸进行一次重合后恢复供电。若重合于永久性故障时，保护装置不带时限无选择性的动作跳开断路器，这种方式称为重合闸后加速。
第7：重合闸充放电的原理是什么
在模拟型保护中是用电阻、电容来实现充、放电的，重合闸发合闸命令时利用电容器上的电压对出口继电器放电，从而完成断路器的合闸过程。充电时间只有超过15s，电容器上的电压才足以使继电器动作。
在微机保护中的重合闸程序中有一个计数器，通过计数器的不断计数和清零来模拟电容器的充、放电。
8：重合闸充放电的条件是什么
为了保证重合闸能够正常重合并且只重合一次，只有在充电完成的前提下，才允许重合，保护装置只有同时满足以下条件重合闸才允许充电。
1）重合闸压板在投入状态；
2）三相跳位继电器均为动作，即断路器在合闸位置；
3）没有断路器压力低闭锁重合闸以及其他外部闭锁重合闸的输入；
4）当采用综合重合闸或三相重合闸方式时，没有线路TV断线的信号输入。当三相跳闸使用检线路无压或检同期重合闸时要用到线路TV。
而当正常运行和短路故障运行状态下出现不允许重合闸的情况时，应立即放电，将计数器清零，闭锁重合闸，重合闸的放电条件较多，这里就不一一赘述。
单侧电源线路上电源侧保护中的重合闸不存在同期问题。
双侧电源线路上使用单相重合闸方式或综合重合闸方式时，单相跳闸后两侧系统通过正常运行的两相一直联系着，此时也不需要考虑同期问题。
而在双侧电源线路上发生三相跳闸后，两侧系统可能无任何联系，重合闸在合闸时就需要考虑同期问题，在这种情况下重合闸的检查条件如下：
01
检查线路无压和检查同期重合闸
线路两侧分别装设检查线路无压和检查同期重合闸，线路发生短路三相跳闸后，三相无压，检查线路无压重合闸侧率先达到合闸条件，经三相重合闸动作时间后发出合闸命令，随后检查线路同期重合闸侧检查到线路、母线有压且达到同期合闸条件时经三相重合闸动作时间发出合闸命令。
检查线路无压侧可以将检查同期功能投入，在断路器“偷跳”后重合闸也可以发出合闸命令；而检查线路同期侧不能将检查线路无压功能投入，否则两侧将可能同时合闸造成非同期合闸。
02
检线有压母无压、线无压母有压、线无压母无压
在110kV线路和110kV以下小接地电流系统线路上使用的微机保护中增加了这三种重合闸检查方式以适应不同运行方式的需求，而且这三种方式还可以组合应用。
03
检相邻线有电流方式
这种重合闸检查条件用在双回线路上。当双回线路中某一回线发生短路两侧三相跳开后，只要检查另一回线有电流，说明两侧系统还通过另一回线联系在一起，即满足合闸条件。
10：3/2接线下对重合闸有何特殊要求
3/2接线方式线路保护发出跳闸命令要跳两个断路器，两个断路器的重合顺序是先合边断路器，后合中断路器。若边断路器重合不成功，合于故障线路，保护再次将边断路器跳开，中断路器就不再重合且发三跳命令。
在此接线方式下，重合闸和断路器失灵保护做在单独的断路器保护装置中。
若是先合中断路器，重合于永久故障，保护再跳中断路器，此时中断路器失灵，将向两侧边断路器发出跳闸命令，导致相邻运行间隔失电。
若是先合边断路器，重合于永久故障，保护再跳边断路器，此时边断路器失灵，将向中断路器和所在母线上所有断路器发出跳闸命令，母线停电但不影响所有运行间隔正常送电。
（来源:继保小哥、双泗大讲堂、电力知识课堂等）