输电线路的自动重合闸浅析

【摘 要】本文通过分析自动重合闸的经技术效益和不利影响，指出装设自动重合闸装置的必要性，介绍了自动重合闸分类和选用，提出了对自动重合闸的基本要求，最后对自动重合闸的原理进行了分析。

【关键词】输电线路；自动重合闸

输电线路是电力系统中运行环境最恶劣的电力设备，同时也是输送电能中非常重要的环节，它的稳定运行直接影响整个电力系统的安全运行水平。经验表明，输电线路的故障大多是“瞬消型”的，线路断开后再进行一次重合闸可以大大提高供电的可靠性。为此在电力系统中广泛采用自动重合闸装置。

1.采用自动重合闸装置的利害关系分析

采用自动重合闸对于瞬时性故障可迅速恢复正常运行，大大提高了供电可靠性，对单侧电源的单回线路尤为明显；对因为继电保护误动、工作人员误碰、断路器操作机构失灵等原因导致的断路器误跳闸可通过自动重合闸补救；提高了系统并列运行的稳定性，提高了输电线路的输送容量。这些都是装设自动重合闸的有利之处。

但事物都具有两面性，当重合于永久性故障时，它也将带来一些不利的影响，如使电力系统又一次受到故障的冲击；断路器的工作条件变得更加恶劣。但自动重合闸的本身投资很低，工作可靠，可避免因瞬消性故障停电而造成的损失，因此在电力系统中广泛应用。

2.自动重合闸装置的分类及选用

自动重合闸装置按其控制断路器相数的不同可分为三相重合闸、单相重合闸和综合重合闸。凡是选用简单的三相重合闸方式能满足系统实际需要的线路，都应当选用三相重合闸方式。如果使用三相重合闸不能保证系统稳定要求，地区系统会出现大面积停电，或者导致重要负荷停电的线路上，应当选用单相或综合重合闸方式。若根据重合闸的动作次数可分为一次重合闸和多次重合闸。一次重合闸主要用于输电线路，提高系统的稳定性，二次重合闸是配电自动化的重要组成部分，用来在配电网中与分段器配合，自动隔离故障区段。总之在选择重合闸方式时必须根据具体的系统结构及运行条件，经过分析后选定。

3.对自动重合闸装置的基本要求

作为一种安全自动装置，自动重合闸与继电保护装置一样有一系列基本要求。

（1）自动重合闸装置动作时间应尽可能短。动作时间短是为了缩短了停电时间；有一定时限是为了保证在重合时短路点的绝缘以及断路器的灭弧性能已恢复，这样能够提高重合闸成功率和设备工作可靠性，而且双侧电源线路的自动重合闸必须保证在两侧的断路器都跳闸以后才能重合。根据运行经验，一般要求动作时间为0.5-3S。

（2）自动重合闸装置动作后，应能自动复归，以提高其可靠性。这条在雷雨季节时显得尤其重要。对于10KV及以下电压级别的线路，如无人值班时也可采用手动复归方式。

（3）自动重合闸装置的动作次数必须预先规定，不能无限制地进行多次重合。如一次重合闸应保证重合一次。发生永久性故障时，多次重合将使系统多次遭受冲击，还可能会使断路器损坏，扩大事故。

（4）在下列情况下，自动重合闸装置不应动作：

1）由运行人员手动操作或通过遥控装置操作使断路器跳闸时。例如检修线路。

2）手动投入断路器而断路器随即被继电保护操作断开时。表明在合闸前就存在有持续性故障，比如安全地线未拆除或存在隐患等。

（5）自动重合闸的启动方式优先采取由控制开关的位置（合闸）与断路器的实际位置（分闸）不对应原则来启动重合闸。对综合重合闸宜用不对应原则和继电保护同时启动方式。

（6）自动重合闸装置应该与继电保护装置配合，加速故障的切除。自动重合闸与继电保护的配合方式有两种。一种是前加速，另一种是后加速。自动重合闸前加速保护动作称为前加速。前加速主要用于具有几段线路串联的辐射线路中，仅在靠近电源的一段线路上装设重合闸装置。当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作使断路器跳闸切除故障，而后通过重合闸来纠正这种非选择性动作。对于瞬消性故障来说前加速动作速度快，而且所用设备少，只须一套自动重合闸设备，这是它的优点。但若线路中发生的是永久性故障，第二次切除故障的时间就会很长，而且若此断路器或重合闸拒动，则停电的范围将扩大，甚至在最末一级线路上发生的故障，也可能造成全线路停电，因此应用较少，主要用于35kV以下的网络中。

自动重合闸后加速保护动作称为后加速。采用“后加速”方式时，必须在每条线路上都装设有继电保护和自动重合闸装置。当其中一条线路上发生故障时，该线路的继电保护装置有选择性的动作将故障切除，然后该线路的自动重合闸装置动作使断路器重新合闸。若是瞬消性故障，则重合成功，恢复正常供电；若是永久性故障，则继电保护瞬时动作将故障再次切除。可以看出后加速中继电保护第一次跳闸是有选择性的，不会扩大事故范围，而且断开永久性故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。在重要的高压网络中，一般都不允许保护无选择性地动作，后加速方式更加适合。

（7）双侧电源的线路上采用重合闸时，除了应满足对自动重合闸的基本要求，还应该考虑重合闸时两侧电源是否同步，以及是否允许同步，并保证线路两侧断路器均已跳闸。

（8）当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将重合闸装置可靠闭锁。

4.自动重合闸构成及原理

双侧电源线路的自动重合闸采用检同步以后重合闸方式时在线路两侧都装设自动重合闸装置，并且还都装设检查线路无电压的继电器和检查两侧电源同步的继电器。当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，检无压侧的自动重合闸首先动作，使断路器合闸。如果线路故障是永久性的，则该侧的继电保护装置再次动作，将断路器跳闸，而后两侧自动重合闸装置都不启动。如果故障是瞬消性故障，检无压侧断路器重合成功，则另一侧在检定两侧电源符合同步条件后，自动重合闸装置动作，将该侧断路器合闸，使线路恢复正常供电。

检无压侧的断路器，在线路故障是永久性故障时，要连续两次切断故障电流，工作条件相对恶劣。因此，通常利用连接片进行切换，定期改变两侧重合闸运行方式，使两侧断路器工作条件接近相同。

5.结束语

自动重合闸是保证系统不间断供电的有效措施之一，因此在电力系统中得到广泛的应用。但是目前所用的自动重合闸装置大多是没有判断故障性质能力的，对与永久性故障，重合闸无疑加重了对系统的破坏。随着计算机技术和信号处理技术的发展，能够正确判断故障性质，并能在最佳重合时间进行重合操作的智能重合闸已经成为可能。

【参考文献】

[1]赵海燕.关于自动重合闸问题的探讨[J].商业文化（学术版），2009（08）.

[2]盛晓峰.浅谈自动重合闸装置在220KV输电线路中的应用[J]，硅谷，2010（23）.

[3]李方永.自动重合闸在输电线路上的运用[J].中国高新技术企业，2010（24）.

[4]刘欣.话说自动重合闸[J].农村电工，2009（05）.

[5]陈小川.铁路供电继电保护与自动化（第一版）[M].中国铁道出版社，2010，8.