图5-4检无压、检同步逻辑图重合闸为三相一次重合闸方式。闭锁重合闸时，或门D3输出为1，将TCD清零，相当于传统重合闸装置中电容放电。当保护跳闸后或开关偷跳、三相电流消失时均可起动重合闸。I2C模块可以允许一个或多个支持I2C总线功能的器件连接到同一条总线上。重合闸条件满足后，经整定的重合闸延时，发重合闸脉冲，宽度为150ms。......
2023-06-24
单侧电源线路三相重合闸优化方案
【摘要】：断路器偷跳时自动重合闸也应起动，重合成功后可以保证继续供电。手动分闸是运行人员根据调度命令实施的断路器操作，因此手动分闸不应进行重合闸。重合次数规定为一次的三相重合闸称为三相一次重合闸。110kV 及以下电压等级单侧电源馈电线路若断路器允许，供电负荷较重要时可以考虑设置三相二次重合闸，即允许进行两次重合。因此，母线保护动作于线路断路器跳闸时，应禁止重合。
1.基本原则
(1)重合闸起动方式。重合闸可以采用“不对应起动”和“保护起动”方式。
自动重合闸可由继电保护跳闸命令起动，即继电保护发出跳闸命令同时起动重合闸，经一定时间(tARC，1s左右)进行自动重合。这种方式称为“保护起动”方式。
继电保护未发出跳闸命令，而因为二次回路上出现问题等情况导致断路器跳闸，这种情况称为断路器偷跳。断路器偷跳时自动重合闸也应起动，重合成功后可以保证继续供电。
断路器偷跳情况下继电保护并未发出跳闸命令，采用“保护起动”方式不能起动重合闸，可以采用“不对应起动”方式弥补这一缺陷。所谓“不对应”是指断路器操作控制开关位置与断路器实际位置的不对应，即断路器操作控制开关位置在“合后”状态，而断路器在“分闸”状态。采用“不对应起动”后，任何非控制开关操作引起的跳闸都将起动重合闸程序。
(2)手合、手分时禁止重合。由值班人员手动操作(或通过遥控装置)断开断路器及手动合闸于故障而被保护断开时，自动重合闸不应动作。
手动分闸是运行人员根据调度命令实施的断路器操作，因此手动分闸不应进行重合闸。
根据运行经验，手动合闸于故障情况往往是永久性故障，也可能是恶性的人为事故，例如，检修接地线未拆除、带地线合闸，因此手合时也禁止重合。
(3)重合次数符合规定。在任何情况下(包括装置本身的元件损坏，以及继电器触点粘住或拒动)，自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定 (如一次重合闸只应动作一次)。重合次数规定为一次的三相重合闸称为三相一次重合闸。
在110～220kV 电网中，重合闸采一般用三相一次重合闸方式。当一次重合闸失败后，立即跳闸，不得再次重合。此项规定是在重合于永久性故障情况下保证设备及系统的安全。
110kV 及以下电压等级单侧电源馈电线路若断路器允许，供电负荷较重要时可以考虑设置三相二次重合闸，即允许进行两次重合。
(4)三相重合闸动作后，在预定时间内准备好下一次再动作，即整组复归。以三相一次重合闸为例，重合次数限制可以理解为在规定的重合闸周期内 (约15～25s)只能进行一次重合。早期的重合闸装置是由一个电容充电回路实现重合闸次数限制的，电容充电时间需要约15～25s，重合闸起动一定时间后，由继电器控制电容向重合闸出口继电器放电，发出重合命令。由于依赖电容放电驱动重合闸出口继电器，重合命令是一个脉冲形式的命令，只能维持较短的时间。同时，因为电容充电到能使重合闸继电器动作的电压时间需要约15～25s，当断路器重合于永久性故障、继电保护再次跳闸又起动重合闸时，电容再次向重合闸继电器放电将无法使重合闸继电器动作，从而确保重合闸的次数符合规定。重合成功后，重合闸装置并未整组复归，即装置没有回到故障前的状态。因为，此时电容充电并未完成，如果又遇到故障，再次起动重合闸时，不能发出重合命令。重合闸装置或动作后必须经过一定时间约15～25s才能具备重合闸的能力。
目前微机保护装置中已经不采用电容充电回路控制重合闸次数，但有时沿用习惯，仍在装置面板上设置充电指示灯，指示灯亮表示装置具有重合闸能力。在保护程序框图里也会把相应的回路称为充电回路。
(5)当断路器处于不正常状态时，应采用简单可靠的办法自动将重合闸闭锁。重合闸过程中必须重视断路器的安全，重合于永久性故障情况下断路器在很短的时间内要完成“跳-合-跳”三次操作，如果断路器操作能力不足 (例如，弹簧操作机构弹簧未储能、液压机构液压下降)以及绝缘能力下降 (例如，SF6断路器气压降低)，应闭锁重合闸，防止断路器在重合闸过程中损坏。
断路器异常闭锁重合闸既可以由断路器操作机构本身完成；也可以将断路器异常信息以空接点形式送至继电保护装置，在继电保护操作回路完成闭锁重合闸功能。
(6)不论断路器本身是否具有防止跳跃的自卫手段，重合闸装置任一元件损坏、继电器接点粘住或拒动，均不会使断路器发生跳跃而损坏断路器。
重合闸命令应该是一个脉冲形式的命令，如果重合闸继电器损坏等原因造成重合闸出口继电器不能返回、其接点一直闭合的情况，又重合于永久性故障，将形成重合闸于故障→跳闸→再合于故障→又跳闸→再一次合闸……的恶性循环，这称为断路器跳跃。
必须采取措施避免断路器跳跃情况出现，这样的回路称为防跳回路。防跳的实现有两种方式：在继电保护操作箱内实现防跳，称为操作箱防跳或保护防跳；在断路器操作机构内实现防跳，称为机构防跳。
如图5-1所示，为一种断路器机构防跳回路的简化示意图。
图中KC为合闸出口继电器，QF1、QF2为断路器辅助接点，YC为断路器合闸线圈，K 为防跳继电器。
图5-1 断路器机构防跳回路图
当断路器重合闸完成后，断路器常闭辅助接点QF1打开，断开合闸回路；常开辅助接点QF2闭合，起动防跳继电器K。如果合闸接点KC未返回，KC接点、K 常开接点与防跳继电器K 的线圈形成自保持，防跳继电器K 的常闭接点断开合闸回路；只有合闸接点KC 断开，才能切断防跳继电器的自保持回路，重新开放合闸回路。可见每次合闸命令无论有多长时间，断路器机构只进行一次合闸操作。
(7)母线保护动作、低周减载装置动作时禁止重合。母线故障时，母线保护动作跳开连接在故障母线上的所有出线。此时，若允许线路进行重合闸，将可能对母线形成多次冲击。因此，母线保护动作于线路断路器跳闸时，应禁止重合。
系统出现较大有功缺额时，频率下降，严重时导致系统频率崩溃。为防止这一情况发生，设置了低周减载装置(自动按频率减负荷装置)。如果，因系统有功缺额过大、频率降低越限而由低周减载装置发出跳闸命令，则不应该进行重合闸。
(8)重合闸时间。继电保护跳闸后不能立即进行重合闸，应该等待一定时间，称为重合闸时间(tARC)。tARC整定时应考虑故障点灭弧时间(重合闸计时及负荷侧电动机反馈对灭弧时间的影响)及周围介质去游离时间以及断路器及操作机构复归原状，准备好再次动作的时间，重合闸时间一般约1s左右。
(9)重合闸装置要与继电保护配合。为在重合于永久性故障情况下降低第二次故障对设备、系统的冲击，应考虑实施重合闸时加速保护动作以减少故障引起的损坏。
加速保护方式有前加速、后加速两种，以下将详细介绍。
2.重合闸实现
重合闸曾经以一个独立的装置实现，在微机型继电保护装置中重合闸与继电保护已经合为一体，由微机保护装置中的重合闸程序完成重合闸功能。
由于实际产品中均考虑双侧电源线路三相一次重合闸，当用于单侧电源线路时通过控制字退出部分回路，具体的重合闸逻辑框图在以下详细介绍。
3.加速方式
(1)前加速。前加速重合闸方式，是仅在电源首端线路断路器上装设重合闸装置。系统故障时电源首端继电保护加速动作，切除故障，即在重合闸之前加速保护动作 (例如，Ⅲ段保护无延时跳闸)，快速切除故障。如果是瞬时性故障，重合成功；如果是永久性故障，则保护按正常的切除时限有选择性地切除故障。
重合闸前加速保护动作的优点是节省投资(重合闸装置仅需在供电线路首端装一个)，接线简单、切除故障快、重合闸成功的可能性大；其缺点是第一次切除故障时无选择性，因此前加速方式只能用于配电线路(35kV 及以下电压等级)。
(2)后加速。后加速与前加速重合闸方式相反，后加速方式下保护加速命令与重合闸命令同时发出。即第一次故障继电保护按正常动作时限跳闸，保证动作的选择性。重合闸时为保证快速切除永久性故障，对保护进行加速，例如瞬时加速Ⅱ段(将Ⅱ段保护动作时间改为0s)、瞬时加速Ⅲ段(将Ⅲ段保护动作时间改为0s)。理论上讲如果是瞬时性故障而重合闸加速保护时正好相邻线路发生故障，继电保护将越级跳闸，考虑到后加速命令仅在重合闸时开放0.4s左右，发生以上情况的几率很小。
由于保证了继电保护动作的选择性，110kV 及以上电压等级线路上均采用后加速方式，具体加速Ⅱ段保护还是Ⅲ段保护由继电保护整定人员决定。35kV 及以下电压等级线路可以采用前加速方式，也可以采用后加速方式，由调度部门人员决定。
(3)手合后加速。前面提到手合于故障线路时往往是较严重的事故，因此手合时均加速保护跳闸以减小故障造成的损坏。
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