武汉理工大学《电力系统继电保护》课程设计说明书
4.2单相自动重合闸
220KV~500KV系统中，由于线间距离大，经验表明，绝大多数故障为单相接地故障。此时，若只跳开故障相，其余两相仍继续运行，可提高供电的可靠性和系统并联运行的稳定性，还可减少相间故障的发生。成功，恢复三相供电；不成功，允许非全相运行，再次跳故障相不重合。不允许非全相运行，再次跳三相不重合。若是相间短路，跳三相不重合。
4.2.1单相自动重合闸特点：
需装设故障判别元件和故障选相元件：判别元件一般I0、U0。相间短路无I0、U0，直接三相。接地短路，再由选相元件判别d(1)、d(2.0)。选相元件：在d(1)时，选出故障相。应考虑潜供电流的影响：相间电容、相间电感提供潜供电流，使熄弧时间长，所以单相重合闸动作时间一般应比三相重合闸的动作时间长。应考虑非全相运行状态的影响：此时将出现负序和零序分量的电流和电压，其影响：对发电机的影响：在转子中产生倍频交流分量，产生附加发热。转子中的偶次谐波也将在定子绕组中感应出偶次电动势，与基波叠加，有可能产生危险的高电压，允许长期非全相运行的系统应考虑其影响。零序电流对通信的影响：对邻近的通信线路直接产生干扰，可能造成通信设备的过电压，对铁路闭塞信号也会产生影响。非全相运行状态对继电保护的影响：保护性能变坏，甚至不能正确动作。对会误动的保护采取闭锁措施等。
4.3重合闸时间整定及配合
在输电线路上发生故障时，线路两侧保护可能以不同的时限断开两侧的断路器。如在靠近线路一侧发生短路，近故障点一侧属于第一段保护范围，而离故障点较远的另一侧则属于第二段动作保护范围。因此，当本侧断路器跳闸后，在重合闸前，必须保证对侧的断路器确已跳开，故障点有足够去游离时间，才能将本侧断路器首先合闸，以使重合闸成功。所以双电源重合闸的动作时间，还应考虑双侧保护的动作时间的影响，它的动作时间比单侧电源的重合闸时间长。
在某些情况下，当线路发生故障被继电保护断路器断开后，线路两侧电源间电动势角摆开，有可能使两侧电源之间失去同步。为此，重合闸时，对后合闸一侧断路器应考虑两侧电源是否同步，以及是否允许非同步合闸的问题。因此，在两侧电源的线路上，应根据电网的接线方式和具体运行情况，采用不同重合闸方式。
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4.3.1自动重合闸的前加速和后加速
重合闸前加速保护方式一般用于单侧电源辐射形电网，重合闸装置（ZCH）仅装在电源侧的一段线路上，又简称为“前加速”。假定在每条线路上均装设过电流保护，其动作时限按阶梯型原则来配合。因而，在靠近电源端保护处的时限就很长。为了加速故障的切除，可在该保护处采用前加速的方式，即当任何一条线路上发生故障时，第一次都由该保护瞬时无选择性动作予以切除，重合闸以后保护第二次动作切除故障是有选择性的。
4.3.2自动重合闸和断路器失灵保护的配合
如果在L1线路上发生短路，线路保护跳DL1、DL2两个断路器。假如DL1断路器失灵，为了短路点的熄弧，DL1断路器失灵保护应将I母线上所有断路器都跳开。如果Ⅰ母线上发生短路，母线保护动作跳母线上所有断路器。假如DL1断路器失灵，DL1断路器的失灵保护将DL2断路器跳开。所以边断路器的失灵动作后应该跳开边断路器所在母线上的所有断路器和本串中间断路器。DL2断路器失灵，如果L1或L2线路上发生短路，线路保护跳DL1、DL2两个断路器或DL2、DL3两个断路器。假如DL2断路器失灵，DL2断路器的失灵保护应补发三跳令，将DL1或DL3三相跳开。所以中断路器的失灵保护动作后应该跳开它两侧的两个边断路器。
图4-1 自动重合闸配合图
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5电压互感器二次回路断线闭锁装置
电压互感器相当与一个电压源，当二次回路发生短路时将会出现很大的短路电流，如果没有合适的保护装置将故障切除，将会使电压互感器及其二次线烧坏。
电压互感器二次回路的保护设备应满足：在电压回路最大负荷时，保护设备不应动作；而电压回路发生单相接地或相间短路时，保护设备应能可靠地切除短路；在保护设备切除电压回路的短路过程中和切除短路之后，反应电压下降的继电保护装置不应误动作，即保护装置的动作速度要足够快；电压回路短路保护动作后出现电压回路断线应有预告信号。
电压互感器二次回路保护设备，一般采用快速熔断器或自动空气开关。
5.1电压互感器二次回路保护
电压回路采用哪种保护方式，主要取决于电压回路所接的继电保护和自动装置的特性。当电压回路故障不能引起继电保护和自动装置误动作的情况下，应首先采用简单方便的熔断器作为电压回路的保护。在电压回路故障有可能造成继电保护和自动装置不正确动作的场合，应采用自动开关，作为电压回路的保护，以便在切除电压回路故障的同时，也闭锁有关的继电保护和自动装置。在实际工程中，通常在60kV及以下没有接距离保护的电压互感器二次回路和测量仪表专用的电压回路，都采用快速熔断器保护；对于接有距离保护的电压回路，通常采用自动开关作为保护设备。
电压互感器二次侧应在各相回路和开口三角绕组的试验芯上配置保护用的熔断器或自动开关。开口三角形绕组回路正常情况下无电压，故可不装设保护设备。熔断器或自动开关应尽可能靠近二次绕组的出口处装设，以减小保护死区。保护设备通常安装在电压互感器端子箱内，端子箱应尽可能靠近电压互感器布置。
电压互感器二次回路的接地，主要是防止一次高压串至二次侧时，可能对人身及二次设备造成威胁。其接地点与二次侧中性点接地方式、测量和保护电压回路供电方式、以及电压互感器二次绕组的个数有关。
5.2低电压闭锁装置
对 6-10KV 单侧电源线路，可装设两段过电流保护：第一段为不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电流保护。过电流保护一般按躲过线路或电气设备最大负荷电流来整定，但当过电流保护不能满足其动作的灵敏度要求和躲开
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过负荷电流时，可采用低电压闭锁的过电流保护装置。对线路进行准确的继电保护计算是保证线路可靠工作的最重要的手段。利用 PLC 代替传统的继电器对线路进行保护不仅可靠性、灵敏性高，而且修改整定值方便快捷。
5.2.1工作原理
在线路正常的情况下，低电压继电器 KV1～KV3 的常闭触点和过电流继电器 KA1、KA2 的常开触点都处于断开位置，保护不动作。当系统电压正常而线路电流超过电流继电器的动作电流整定值是，虽然 KA1、KA2 吸和，其常开触点闭合，但由于低电压继电器 KV1～KV3 不释放，中间继电器不会吸和，断路器 QF 不会跳闸。只有当线路电流超过电流继电器的动作电流整定值，又伴着电压显著下降，只是低电压继电器KV1～KV3 也释放时，保护才动作。这时候 KV1～KV3 的常闭触点也闭合，中间继电器 KC1得电吸和，其常开触点闭合，时间继电器 KT 得电，经过一段延时后，其延时闭合的常开触点闭合，信号继电器 KS2 动作，发出信号指令。同时时间继电器 KC2 得电吸和，其常开触点闭合，接通断路器 QF 的跳闸线圈 YR，断路器跳闸。
QS2QS1FU1YRQFQFKS1TVKC1KS2KA1TA1TA2KTKC2KM2KV1FU2KV2KV3
图5-1 低电压闭锁过电流保护原理图
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5.2.2展开图
下图是低电压闭锁过电流保护原理图的展开图，它们能简明、直观的显示出电路图的工作原理和过程，可以轻易的看出来各个部分之间的联系。通过此图还可以顺利的编辑出 PLC 控制程序，进一步实现课题设计。
UWTA1TA2KA1KA2过电流继电器电流回路
图5-2 电压闭锁过电流保护展开图1
FU3KV1KV2KV3RFU3控制小母线熔断器KC1低电压KS1低电压信号继电器KC1KC1KTKA1KA2KTKC2低电压过电流低电压过电流信号继电器保护回路KS2
图5-3 电压闭锁过电流保护展开图2
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