线路过电流保护与自动重合闸综合

自动重合闸原理
自动重合闸是电力系统中常用的一种保护装置，它能够在电力系统发生故障时快速切断故障电路，保护电力设备的安全运行。

自动重合闸工作的原理是通过监测电流、电压和其他参数的变化来判断电力系统是否存在故障。

当监测到电力系统出现故障时，自动重合闸会发出信号，切断故障电路。

同时，自动重合闸还会进行故障诊断，确定并记录故障信息，以便维修人员进行进一步分析和修复。

自动重合闸主要包括三个部分：故障检测、信号传输和刀闸控制。

在故障检测方面，自动重合闸会通过电流互感器和电压互感器监测电力系统的电流和电压，并将检测到的信号传输到信号传输部分。

在信号传输方面，自动重合闸会将检测到的信号传输到控制器，通过处理器进行信号处理和判断。

最后，在刀闸控制方面，自动重合闸会根据信号判断结果控制刀闸的开合，以实现故障切除和系统重合。

自动重合闸的优点在于其快速反应、准确判断故障和自动操作的能力。

它能够在电力系统发生故障时迅速切断故障电路，减少故障对电力设备的损害程度。

同时，自动重合闸的自动操作能力能够减轻维修人员的工作负担，提高电力系统的可靠性和安全性。

总之，自动重合闸是电力系统中一种重要的保护装置，通过监测和判断电力系统的故障情况，实现快速切断故障电路，保护电力设备的安全运行。

它的工作原理主要包括故障检测、信号
传输和刀闸控制。

自动重合闸的应用能够提高电力系统的可靠性和安全性，减少故障对电力设备的损害。

10kV线路过电流保护的整定与校核摘要：电力系统是指以电能的生产，转换，配送，分配和使用为目的的各类电气设备，它们根据一定的技术与经济需求，而有机地组合在一起的一个联合系统。

10kV配电线路结构比较复杂，其中有的是用户专线，而用户专线只连接极少的用户群体；有的呈现出放射形状，在同一线路上，有数十个乃至数百个变电所在线路的支路上相连。

10kV线路的长度差别很大，从数十米到数十公里不等，有的线路上还连接着一个小的客户变电站或一个区域的开关变电站。

10kV输电线路是电力系统中不可忽视的重要组成部分。

1.10kV线路过电流保护的研究背景随着继电保护的发展状态和电力系统的发展，科学家们对继电保护持续地提出了新的要求，而其中，电力电子技术的发展、计算机技术的发展以及通信技术的发展又一次给继电保护技术的发展注入了新的活力。

我国的电脑继电保护技术研究早在70年代后期就已经开始，其中高校科研院所居于领导地位。

而在1984年，我国研制成功了一台输送线路的微机保护装置，这也是我国在国产输送线路的微机保护装置上的一个开始，到了20世纪90年代，我国的继电保护技术已经完全进入到了微机保护的时代。

2.研究10kV线路过电流保护目的和意义2.1研究过电流保护的目的过电流保护指的是在超过预先预定规定的某个数值时，保护装置检测并启动，并通过时间来保证动作的选择性，从而使断路器跳闸或发出相应的报警信号。

它具有大的整定电流和快速动作的特性，常用电磁型电流继电器，常用的短路保护元件为保险丝。

10kV配电线路的结构较为复杂，部分线路为用户专线，而用户专线仅与很小一部分用户群相连接；有的呈现出放射形状，在同一条线路上连接几十台变压器甚至上百台变压器在线路的分支上。

10kV线路长度可以从几十米到几十千米有着很大的区别，还有的线路上连接的有小型的用户变电站或者一个地区的开关变电站。

10kV线路在整个配电网中有着不可忽略的作用。

10kV线路过电流保护主要保护电路太大了过载保护跳闸或者熔断，保护整个电路不损坏，或者人触电不会造成太大的伤害。

《供配电技术》实验报告实验一供电线路的定时限过电流保护实验一、实验目的1．掌握过流保护的电路原理，深入认识继电保护二次原理接线图和展开接线图。

2．学会识别本实验中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实验打下良好的基础。

3．进行实际接线操作, 掌握过流保护的整定调试和动作试验方法。

二、预习与思考1．参阅有关教材做好预习，根据本次实验内容，参考图2－1、图2－2设计并绘制过电流保护实验接线图，参照图2－3。

2．为什么要选定主要继电器的动作值，并且进行整定？3．过电流保护中哪一种继电器属于测量元件？三、原理与说明对于3～66kV供电线路,作为线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护。

如果过电流保护时限不大于0.5～0.7s时，可不装设电流速断保护。

相间短路动作于跳闸，以切除短路故障。

带时限的过电流保护，按其动作时限特性分为定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。

图2-1为定时限过电流保护的原理图，图2-2为其展开图。

图2-1 定时限过电流保护原理图定时限过电流保护的整定计算方法请参考相关教材，附录1有基于本实验一次系统参数的过电流保护整定计算详细过程。

定时限过电流保护的优点：动作时间比较精确，整定简便，而且不论短路电流大小，动作时间都是一定的，不会因为短路电流小动作时间长而延长故障时间。

缺点：所需继电器多，接线复杂，且需直流操作电源，投资较大；靠近电源处的保护装置，其动作时间较长，这是带时限过电流保护的共有缺点。

图2-2 定时限过电流保护展开图序号设备名称使用仪器名称数量1 LGP01 电流继电器 12 LGP04 时间继电器 13 LGP05 出口中间继电器 14 LGP06 信号继电器 15 LGP32 交流数字真有效值电流、电压表 16 监控台电流互感器二次信号 1五、实验步骤实验前准备：1）将实验系统总电源开关断开，将监控台的“实验内容选择”转换开关旋到“线路保护”档；2）将所有监控台上所有电流互感器（实验中需要接线的除外）二次侧短接；3）合上实验系统电源开关，监控台电源开关，PLC电源开关，开始以下实验内容。

实验一 阶段式过电流与自动重合闸前加速一、实验目的1、熟悉自动重合闸前加速保护的原理与接线。

2、掌握自动重合闸与继电保护的配合形式。

3、理解继电保护与自动重合闸前加速这种配合形式的使用场合。

二、实验说明重合闸前加速保护是当线路发生故障时，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，尔后再借助于自动重合闸来纠正这种非选择性的动作。

重合闸前加速保护的动作原理可由图12-1说明,线路X-1上装有无选择性的电流速断保护1和过流保护2，线路X-2上装有过流保护4，ZCH 仅装在靠近电源的线路X-1上。

无选择性电流速断保护1的动作电流，按线路末端的短路电流来整定，动作不带延时。

过流保护2、4的动作时限按阶梯原则来整定，即t 2＞t 4。

图 12-1 自动重合闸前加速保护原理示意图当任何线路、母线（I 除外）或变压器高压侧发生故障时，装在变电所I 的无选择性电流速断保护1总是先动作，不带延时地将1QF 跳开，尔后ZCH 动作再将1QF 重合。

若所发生的故障是暂时性的，则重合成功，恢复供电；若故障为永久性的，由于电流速断已由ZCH 的动作退出工作，因此，此时通过各电流保护有选择性地切除故障。

图12-2示出了ZCH 前加速保护的原理接线图。

其中1LJ 是电流速断，2LJ 是过流保护。

从该图可以清楚地看出，线路X-1故障时，首先速断保护的1LJ 动作，其接点闭合，经JSJ 的常闭接点不带时限地动作于断路器，使其跳闸，随后断路器辅助触点起动重合闸装置，将断路器合上。

重合闸动作的同时，起动加速继电器JSJ ，其常闭接点打开，若此时线路故障还存在，但因JSJ 的常闭接点已打开，只能由过流保护继电器2LJ 及SJ 带时限有选择性地动作于断路器跳闸，再次切除故障。

自动重合闸前加速保护有利于迅速消除故障，从而提高了重合闸的成功率，另外还具有只需装一套ZCH 的优点。

其缺点是增加了1QF 的动作次数，一旦1QF 或ZCH 拒绝动作将会扩大停电范围。

《继电保护原理》课后答案电气F1201——王小辉《继电保护原理》复习资料〔课后习题选〕第一章概述1-1什么是故障、异常运行方式和事故？电力系统运行中，电气元件发生短路、短线是的状态均视为故障状态；电气元件超出正常允许工作范围，但没有发生故障运行，属于异常运行方式，即不正常工作状态；当电力系统发上故障和不正常运行方式时，假设不及时处理或处理不当，那么将引发系统事故，事故是指系统整体或局部的工作遭到破坏，并造成对用户少供电或电能质量不符合用电标准，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏等严重后果。

故障和异常运行方式不可以防止，而事故那么可以防止发生。

1-2常见故障有哪些类型？故障后果表现在哪些方面？常见鼓掌是各种类型短路，包括相间短路和接地短路。

此外，还有输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组匝间短路等，以及由以上几种故障组合成复杂的故障。

故障后果会是故障设备损坏或烧毁；短路电流通过非故障设备产生热效应和力效应，使非故障元件损坏或算短使用寿命；造成系统中局部地区电压值大幅度下降，破坏电能用户正常工作，影响产品质量，破坏电力系统中各发电厂之间并联运行稳定性，使系统发生震荡，从而使事故扩大，甚至是整个电力系统瓦解。

1-3什么是住保护、后备保护和辅助保护？远后备保护和近后备保护有什么区别？一般把反响被保护元件严重故障、快速动作于跳闸的保护装置称谓主保护。

在主保护系统失效时起备用作用的保护装置成为后备保护。

当本元件主保护拒动，由本元件另一套保护装置作为后备保护，这种后备保护是在同一安装处实现的，称为近后备保护。

远后备保护对相邻元件保护各种原因的拒动均能起到后备保护作用。

辅助保护是为了补充主保护和后备保护的缺乏而增设的简单保护。

1-4继电保护装置的人物及其根本要求是什么？继电保护装置的任务：〔1〕自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除；〔2〕反响电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号。

实验十六线路过流保护与重合闸前加速保护实验一．实验目的1．熟悉自动重合闸前加速保护的原理接线。

2．理解自动重合闸前加速的组成形式，技术特性，掌握其实验操作方法。

二．预习和思考1．图16-2中各个继电器的功用是什么？2．在重合闸动作前是由哪几个继电器及其触点共同作用，实现前加速保护。

3．重合于永久性故障，保护再次起动，此时由哪几个继电器及其触点共同作用，恢复有选择地再次切除故障的？4．为什么加速继电器要具有延时返回的特点？5．在前加速保护电路中，重合闸装置动作后，为什么KM2继电器要通过KA1的常开触点，KM2自身延时返回常开触点进行自保持？6．在输电线路重合闸电路中，采用前加速时，KM2是由于什么触点起动的？7．请分析自动重合闸前加速保护的优缺点。

8．分析自动重合闸合闸前加速度保护实验的原理和判断动作过程，并完成预习报告。

三．实验原理如图16-1所示的网络接线，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3处的时限就很长。

为了能加速故障的切除，可在保护3处采用前加速的方式，即当任何一条线路上发生故障时，第一次都由保护3瞬时动作予以切除。

如果故障是在线路A-B以外（如d1点），则保护3的动作都是无选择性的。

但断路器3跳闸后，即起动重合闸重新恢复供电，从而纠正了上述无选择性的动作。

如果此时的故障是瞬时性的，则在重合闸以后就恢复了供电。

如果故障是永久性的，则故障由保护1或2切除，当保护2拒动时，则保护3第二次就按有选择性的时限t3动作与跳闸。

为了使无选择性的动作范围不扩展的太长，一般规定当变压器低压侧短路时保护3不应动作。

因此，其起动电流还应按照躲开相邻变压器低压侧的短路（d2点）来整定。

图16-1 重合闸前加速保护的网络接线图图12-2示出了自动重合闸前加速保护的原理接线图。

其中KA护。

从该图可清楚地看出，线路故障时，首选继电器KA1合，经KM2作于断路器使其跳闸，随后断路器辅助触点起动重合闸继电器，将断路器重合。

实验一三段式电流保护与自动重合闸装置综合实验（-）实验目的1.了解电磁式电流保护的组成。

2.学习电力系统电流保护中电流、时间整定值的调整方法。

3.研究电力系统中运行方式变化对保护灵敏度的影响。

4.分析三段式电流保护动作配合的正确性。

（）基本原理1.电流保护实验基本原理图in 电流保护实验一次系统图1）三段式电流保护当网络发生短路时，电源与故障点之间的电流会增大。

根据这个特点可以构成电流保护。

电流保护分无时限电流速断保护（简称I段）、带时限速断保护（简称II 段）和过电流保护（简称II段）。

下面分别讨论它们的作用原理和整定计算方法。

（1）无时限电流速断保护（I段）单侧电源路线上无时限电流速断保护的作用原理可用图1-2来说明。

短路电流的大小人和短路点至电源间的总电阻R E及短路类型有关。

三相短路和两相短路时，短路电流人与R E的关系可分别表示如下：/⑶=E, = E,K R E凡+ R。

，/ （2）=心* Esk — 2R +R,ls式中，E——电源的等值计算相电势；R——归算到保护安装处网络电压的系统ss等值电阻；Ro——路线单位长度的正序电阻；I ――短路点至保护安装处的距离。

由上两式可以看到，短路点距电源愈远（Z愈长）短路电流&愈小；系统运行方式小（尺愈大的运行方式）4亦小。

4与I的关系曲线如图1-2曲线1和2所示。

曲线1为最大运行方式（R,最小的运行方式）下的衣=/（ /）曲线，曲线2为最小运行方式（Rs最大的运行方式）下的I K=JU）曲线。

路线AB和BC上均装有仅反应电流增大而瞬时动作的电流速断保护，则当路线AB上发生故障时，希翼保护KA?能瞬时动作，而当路线BC 士故障时，希望保护KAi 能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本路线全长的00%。

但是这种愿望是否能实现，需要作具体分析。

以保护KA 2为例，当本路线末端妇点短路时，希翼速断保护KA2能够瞬时动作切除故障，而当相邻路线BC的始端（习惯上又称为出口处）化点短路时，按照选择性的要求，速断保护KA2就不应该动作，因为该处的故障应由速断保护KAi动作切除。

供电系统中常用地保护有哪些？（）电网地电流电压保护：包括：单侧电源网络地相间短路地电流电压保护、电网相间短路地方向性电流保护、大接地电流系统地零序电流保护、中性点不接地单相接地地保护；电网地距离保护输电线路地纵联保护包括：纵联差动保护、高频保护、高频闭锁方向保护、高频闭锁负序方向保护、高频闭锁距离保护和零序保护、高频相差动保护、光纤差动保护；输电线路地自动重合闸包括：三相自动重合闸、综合自动重合闸电力变压器地保护包括：主变压器内部故障地差动保护、主变压器零序保护、主变压器瓦斯保护、高压厂用变压器保护；发电机保护包括：相间短路地纵联差动保护、发电机定子绕组匝间短路保护、发电机定子绕组地单相接地保护、发电机低励失磁保护、励磁回路一点接地保护、励磁回路两点接地保护、转子表层过热（负序电流）保护、发电机地逆功率保护、发电机失步异常运行保护、定子绕组对称过负荷保护、发电机变压器组公用继电保护；母线地继电保护包括：母线差动保护、电流相位比较式母线保护；异步电动机和电容器地保护（）供电系统地单端电网地保护：供电线路常见地故障对架空线来说，有断线、碰线、绝缘子被击穿、相间飞弧、短路以及杆塔倒塌等；对电缆来说，应其直接埋地或敷设在混凝土管、隧道等，受外界因素影响较少，除本身绝缘老化地原因外，只有某些特殊情况下，如地基下沉、土壤含有杂质、建筑施工破坏、热力网影响等，才会使相间或相地之间绝缘击穿或断裂，但是电缆接头连接不良或由于污垢而产生地故障，占其全部故障地以上.工业企业供电线路基本上是开式单端供电网络，厂区内距离较短，所以线路保护并不复杂，常用地保护装置有：定时限或反时限地过电流保护；低电压保护；电流速断保护；中性点不接地系统地单相接地保护等.一、过电流保护当流过被保护元件中地电流超过预先整定地某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信号地装置称为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种.⒈定时限过电流保护装置定时限过电流是电流继电器本身地动作时限是固定地，与通过它地电流大小无关.这种保护装置地接线图如图所示.⒉反时限过电流保护装置图是一个交流操作地反时限过电流保护装置图，、为型感应式带有瞬时动作元件地反时限过电流继电器，继电器本身动作带有时限，并有动作指示掉牌信号，所以回路不需接时间继电器和信号继电器.二、电流速断保护定时限过电流保护装置地时限一经整定便不能变动，如图所示，当处发生三相短路故障时，断路器地继电保护动作时间必须经过△才能动作，达不到速断地目地.为了减小本段线路故障下地事故影响范围，当过电流保护地动作时限大于时，便需设置电流速断保护，以保证本段线路地短路故障能迅速地被切除.具有电流速断和定时限过电流保护地线路如图所示.三、低电压保护低电压保护主要用于以下几个方面.. 低电压闭锁地过电流保护定时限过电流保护地动作电流是按躲过最大地负荷电流来整定地，在某些情况下可能满足不了灵敏度地要求.为此可采用低电压继电器地过电流保护装置来提高其灵敏度.其闭锁接线如图所示.. 用于电动机地低电压保护电动机采用低电压保护地目地是当电网电压降低到某一数值时，低电压保护装置动作，将不重要地或不允许自起动地电动机从电网切除，以保证重要电动机在电网电压恢复时，顺利自起动.四、中性点不接地系统地单相接地保护中性点不接地系统发生单相接地故障时，线电压值不变，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高了√倍，流经故障点地电容电流是正常时每相对地电容电流地倍.因此在供电系统中采用中性点不接地系统地目地是，当系统发生几率最多地单相接地故障时，一般并不要求立即将电源切断，这是因为这种故障并不影响接于线电压上电气设备地正常工作，仍可继续运行.但如果流过故障点地接地电流数值较大时，就会在接地点间产生间歇性电弧以致引起过电压、损坏绝缘，发展成为相间或两相对地短路，扩大故障.因此，对中性点不接地系统应当装设绝缘监测装置，必要时还可装设零序电流保护.五、变压器地保护电力变压器是供电系统中地重要设备，它地故障对供电地可靠性和用户地生产、生活将产生严重地影响.因此，必须根据变压器地容量和重要程度装设适当地保护装置.变压器地故障一般分为内部故障和外部故障两种.变压器地内部故障主要有绕组地相间短路、绕组匝间短路和单相接地短路，内部故障是很危险地，因为短路电流产生地电弧不仅会破坏绕组绝缘，烧坏铁心，还可能使绝缘材料和变压器油受热而产生大量气体，引起变压器油箱爆炸.变压器常见地外部故障是引出线上绝缘套管地故障从而可能导致引出线地相间短路或接地短路.变压器地不正常工作状态有：由于外部短路和过负荷而引起地过电流，油面地过度降低和温度升高等.对于变压器地故障种类及不正常运行状态，变压器一般应装备下列保护.（）瓦斯保护它能反应（油浸式）变压器油箱内部故障油面降低，瞬时动作于信号或跳闸.（）差动保护或电流速断保护它能反应变压器内部故障和引出线地相间短路、接地短路，瞬时动作于跳闸.（）过电流保护它能反应变压器外部短路而引起地过电流，带时限动作于跳闸，可作为上述保护地后备保护.（）过负荷保护它能反应过载而引起地过电流，一般作用于信号.（）温度信号它能反应变压器温度升高和油冷却系统地故障.。

简述线路重合闸保护重合闸就是线路非永久性故障时（如雷击、树枝碰线跳闸等等）保护动作断路器跳闸闸后又再次合闸称为重合闸。

重合闸重合的间隔时间必需要让第一次故障得以恢复，譬如放电闪络的空气绝缘恢复，这样重合成功，线路就能恢复运行。

重合闸分为一次重合闸、多次重合闸两种，我国基本上采用一次重合闸。

重合闸包括检同期（就是检定断路器两端电压的同期性，包括电压差、频率差和同期角度差）、不检定或检无压（检定线路确无电压）。

国内一般110kV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。

★一、重合闸由二种方式启动，一是由线路保护跳闸启动重合闸；二是由跳闸位置启动重合闸。

跳闸位置启动重合分为跳闸位置起动单重与跳闸位置启动三重，可由控制字分别控制投退。

二、对自动重合闸的基本要求作为安全自动装置之一的自动重合闸同继电保护装置一样应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性等要求：(1) 动作迅速在满足故障点去游离（即介质恢复绝缘能力）所需的时间和断路器消弧室和断路器的传动机构准备好再次动作所必须的时间的前提下，自动重合闸装置的动作时间应尽可能短。

因为，故障后从断路器断开到自动重合闸发出合闸脉冲的时间愈短，用户的停电的时间就可以相应缩短，从而可以减轻故障对用户用电和系统引起的不稳定带来的不良影响。

(2) 不允许任意多次重合自动重合闸动作次数应符合预先的规定。

如一次重合闸就只应重合一次。

当重合于永久性故障线而断路器再次跳闸时，自动重合闸就不应再重合。

在任何情况（例如，自动重合闸装置本身的元件损坏，继电器拒动等）下，发生永久性故障时都不应使断路器错误地多次重合。

因为发生永久性故障时，自动重合闸多次重合，将使系统多次遭受冲击，还可能会使断路器损坏，从而扩大事故。

(3) 动作后应能自动复归。

当自动重合闸成功动作一次后，应能自动复归，准备好再次动作。

题1002：什么是重合闸后加速?为什么采用检定同期重合闸时不用后加速?答1002：，保护装置即不带时限无选择性的动作断开断路器，这种方式称为重合闸后加速。

检定同期重合闸是当线路一侧无压重合后，另一侧在两端的频率差不超过一定允许值的情况下才进行重合的。

若线路属于永久性故障，无压侧重合后再次断开，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。

若属于瞬时性故障，无压重合后，即线路已重合成功，不存在故障，故采用检定同期重合闸时，不采用后加速，以免合闸冲击电流引起误动。

157．什么是重合闸前加速?它有何优缺点?重合闸前加速保护方式一般用于具有几段串联的辐射形线路中，重合闸装置仅装在靠近电源的一段线路上。

当线路上（包括相邻线路及以后的线路）发生故障时，靠近电源侧的保护首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。

如图4-88所示，线路L1、L2、L3上各装有一套过电流保护，其时限按阶梯原则选择；L1上另装有一套可以保护到L3线路的电流速断保护。

这样，无论哪条线路发生故障，速断保护都可以无选择地动作，将QF1断开，然后利用ARC将其合闸。

如遇永久性故障，则速断保护被ARC闭锁，不再瞬时跳闸，而通过过电流保护按时限配合，有选择性地将故障切除。

这种先用速断保护无选择地将故障切除，然后利用ARC进行重合闸的方式，叫ARC前加速保护方式。

它既能加速切除瞬时性故障，又能在ARC动作后有选择性地断开永久性故障。

ARC前加速保护方式的优点是能快速切除瞬时性故障，且只需装设一套ARC装置．接线简单，易于实现。

其缺点是切除永久性故障时间较长，装有ARC装置的断路器动作次数较多，且一旦断路器或ARC拒动，将使停电范围扩大。

ARC前加速保护方式主要适用于35kV以下由发电厂或主要变电所引出的直配线上。

题1024：在综合重合闸装置中常用的选相元件有哪几种?答1024：其常用的选相元件有如下几种：的三相重合闸方式（由运行方式部门规定哪一侧检电压先重合，但大型电厂的出线侧应选用检同步重合闸）。