（一）、重合闸的作用

重合闸是为保证系统的安全稳定运行而设置的一种自动控制装置。电力系统特别是高压输电线路的故障，大多数是瞬时性故障，采用自动重合闸装置，可以使系统故障跳闸后很快恢复正常运行，即重合成功。这不仅提高了供电的可靠性。重合闸愈快对稳定愈有利，但是重合闸的动作时间受到短路处去游离时间和超高压线路潜供电流的影响，一般短路点往往会出现电弧，如果重合过快，则产生电弧的短路点可能因去游离不够而造成电弧重燃，使重合闸不成功甚至故障扩大。 （二）、重合闸的基本要求

正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作。由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应起动。继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲。自动重合闸装置动作次数应符合预先的规定。自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便加速故障的切除。在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。

（三）、重合闸的启动条件

重合闸的启动方式:保护启动和不对应启动两种。

保护启动方式在保护动作跳开开关后启动重合闸，开关偷跳不启动(我场重合闸保护启动开放时间为1.0s)；主保护和后备保护本身都可以启动重合闸，后备保护的各段是否启动重合闸，是通过控制字来选择的。重合闸的时间必须和保护动作时间的配合，一般三段的动作时间都远远长于重合闸的动作时间，所以三段一般也不会选择重合闸。不对应启动是开关由合变跳进行重合(逻辑不对应启动优先)。所谓不对应关系就是，控制开关的位置与断路器的位置不对应(是启动重合闸的重要条件),当不对应时使重合闸回路接通。

运行中开关误碰或偷跳(即对开关机构不良引起自动掉闸)时也能产生“不对应”状态而启动。此时不应加速保护，如果重合后，特别是当偷跳相又发生故障时，有可能导致开关损坏，并危及系统安全。这对500kV系统更为重要。因此，不对应启动重合闸前也应先检查是否有低压开入，若无，再重合。不对应启动重合闸时，重合闸装置发重合闸令后不应加速保护。随着开关制造工艺的改进以及技术的发展，现在现场不采用

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“不对应”方式启动重合闸，而采取保护跳闸出口重动接点启动重合闸。ZG电力自动化不仅为电力在现在的大多微机保护中保护跳闸出口重动接点启动重合闸的同时作为启动开关失灵保护的逻辑输入，在运行过程中这些跳闸出口接点压板一般不需要操作，以免误操作。

（四）、三相一次自动重合闸分析

通过分析三相一次自动重合闸原理接线图及安装接线图，重点掌握重合闸装置的结构及工作原理，了解其他各元件的功能。熟悉自动重合闸前后加速的应用场合及具体实现方法，了解变电所各种不同信号装置的构成原理。

分析我场110kV输电线路设备相关的继电保护种类及原理。本场输电线路在出口侧及母线均有装设保护,110kV输电线路装配由南自RCS-943TMV数字式线路保护装置，包括以分相电流差动和零序电流差动为主体的快速主保护，由三段相间和接地距离保护、四段零序方向过流保护构成的全套后备保护、过负荷告警功能；装置配有三相一次重合闸功能，重合闸时间为1.0s,同期合闸角为90°；并且配置有重合加速II、III段和PT断线留零I段、PT断线闭锁重合闸保护，只是软压板未投入，在后期运行中可根据实际情况投退；线路高频保护停用对重合闸时，线路无保护运行，需由后备保护(延时段)切除线路故障，即不能快速切除故障，造成系统稳定极限下降，如果使用重合闸重合于永久性故障，对系统稳定运行则更为不利。线路重合闸重合时间的整定是与线路高频保护配合的，如果线路保护停用，则造成线路后备延时段保护与重合闸重合时间不配，对瞬时故障亦可能重合不成功，对系统增加一次冲击。用三相重合闸时，在最不利的情况下，有可能重合于三相短路故障，有的线路经稳定计算认为必须避免这种情况时，可以考虑在三相重合闸中增设简单的相间故障判别元件，使它在单相故避免实现重合，在相间故降时不重合。

重合闸逻辑原理图：

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图 2-1 重合闸逻辑方框图

论点：重合闸实现重合后加速保护

当被保护线路发生故障时，保护装置立即将靠近电源侧的保护首先不带时限、无选择性的瞬时动作于跳闸然后再借助自动重合闸来纠正这种非选择性的动作，在监测到另一侧在两端的频率不超过一定允许值的情况下才进行重合，检定若属于瞬时性故障，即线路已重合成功，不存在故障，故同期重合闸是以重合前加速，优点是切除故障快，以免合闸冲击电流引起误动。若重合于永久性故障时，保护装置有选择地将故障线路切除，与此同时重合闸动作，重合一次。我厂配有重合方式可选用检线路无压母线有压重合闸、检母线无压线路有压重合闸、检线路无压母线无压重合闸、检同期重合闸，也可选用不检而直接重合闸方式。

（1）检线路无压母线有压时，检查线路电压小于30V且无线路电压断线，同时三相母线电压均大于40V时，检线路无压母线有压条件满足，而不管线路电压用的是相电压还

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是相间电压；

（2）检母线无压线路有压时，检查三相母线电压均小于30V 且无母线TV 断线，同时线路电压大于40V时，检母线无压线路有压条件满足；

（3）检线路无压母线无压时，检查三相母线电压均小于30V 且无母线TV 断线，同时线路电压小于30V 且无线路电压断线时，检线路无压母线无压条件满足；

（4）检同期时，检查线路电压和三相母线电压均大于40V且线路电压和母线电压间的相位在整定范围内时，检同期条件满足。

上述控制字可单独使用，也可组合使用，如“检线无压母有压”、“检线无压母无压”同时投入即为“检线路无压方式”；“检母无压线有压”、“检线无压母无压”同时投入即为“检母线无压方式”；三者同时投入即为“检任一无压方式”；上述三者使用时可同时投入“投检同期方式”。当采用手合允许继电器时，手合方式不受重合闸投入与否以及重合闸方式控制字的控制，固定投入检同期方式和检无压方式，即同期、线路无压、母线无压三者满足任一条件即输出手合接点。

属于后加速选择故障重合，故障的严重或是永久故障引入闭锁重合闸的方式，无压侧重合后再次断开，不能再连续合闸，此时检定同期重合闸不重合，因此采用检定同期重合闸再装后加速也就没有意义了，当满足重合闸条件则展宽10 分钟，在此时间内，若有重合闸动作则开放出口继电器正电源500ms，在此时间内来选择检线路无压母线有压重合闸、检母线无压线路有压重合闸、检线路无压母线无压重合闸，有选择性的实现重合闸。但在我场这四个重合闸检查均未投入；我场配置有重合加速II、III段和PT断线留零I段、PT断线闭锁重合闸保护是退出的；结合南自RCS-943TMV数字式线路保护装置只能选择由PT断线和控制回路断线的一个或门的逻辑关系经整定的重合闸延时，发重合闸脉冲150ms来实现重合闸，只能判断是否断线，并未能实现检线路无压母线有压重合闸、检母线无压线路有压重合闸、检线路无压母线无压重合闸的选择性。我场在投入重合闸并投入检同期方式、检线无压母有压装、检母线无压线路有压、检线无压母无压软压板才能实现重合闸后加速保护功能的重合闸选择性。一般的重合闸装置在实现重合闸加速时多加一块中间继电器即可实现，而我场所配装置既没有外加中间继电器，在装置内部本身也没有重合加速的逻辑关系，因此我场是在没有外配中间继电器装置下南自RCS-943TMV数字式线路保护装置实现重合闸加速保护的；

三、差动保护概述

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（一）、差动保护的基本概念

差动保护：反映变压器内部故障（包括三侧或两侧CT之间的电缆）。以两圈变为例，采集变压器两侧的电流。正常情况，根据KCL定理，流入变压器电流等于流出变压器电流，即差流为零；如果变压器内部故障，肯定有一侧的电流比较大，从而导致差流不为0，保护动作，见图（b）如果是外部故障，流入变压器电流仍然等于流出变压器电流，保护不会动作，见图（a）常见的差动有差流速断、比率差动等。

图a 区外故障

图b 区内故障

微机型主变差动保护由二次谐波制动的比率差动保护和差动速断保护组成。并针对系统频繁发生的差动保护在差动回路TA断线或接触不良时发生误动问题，设计了TA断线闭锁装置。

（二）、比率差动的原理及动作特性

变压器在正常负荷状态下，电流互感器的误差很校这时，差动保护的差回路不平衡电流也很小，但随着外部短路电流的增大，电流互感器就可能饱和，误差也随之增大，这时的不平衡电流也随之增大。当电流超过保护动作电流时，差动保护就会误动，因此，为了防止变压器区外故障发生时差动保护误动作，我们希望引入一种继电器，其动作特性是：它的动作电流将随着不平衡电流的增大而按比例增大，并且比不平衡电流增大的还要快，这样误动就不会出现。因此，我们在差动保护中引入了比率制动式差动继电器，它除了以差动电流作为动作电流外，还引入了外部短路电流作为制动电流。当外部短路电流增大时，制动电流也随之增大，使继电器的动作电流也相应增大，从而有效地防止了变压器区外故障发生时差动保护误动作，制动特性曲线见图3-1。

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