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电力系统继电保护原理PPT 5自动重合闸

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5.自动重合闸

5.自动重合闸


鉴于单母线或双母线的变电所在母线故障时会造成全停或部分停电的严 重后果，有必要在枢纽变电所装设母线重合闸。根据系统的运行条件， 事先安排哪些元件重合、哪些元件不重合、哪些元件在符合一定条件时 才重合；如果母线上的线路及变压器都装有三相重合闸，使用母线重合 闸不需要增加设备与回路，只是在母线保护动作时不去闭锁那些预计重 合的线路和变压器，实现比较简单。

重合闸时间：
• 起动元件发出起动指令后，时间元件开始记时，达到预定的延时后，发出 一个短暂的合闸脉冲命令。这个延时就是重合闸时间，它是可以整定的， 选择的原则见后述。

一次合闸脉冲：
• 当延时时间到后，它马上发出一个可以合闸脉冲命令，并且开始记时，准 备重合闸的整组复归，复归时间一般为15－25秒。在这个时间内，即使再 有重合闸时间元件发出的命令，它也不再发出可以合闸的第二个命令。此 元件的作用是保证在一次跳闸后有足够的时间合上（对瞬时故障）和再次 跳开（对永久故障）断路器，而不会出现多次重合。
对于重合闸的经济效益，可用无重合闸时，因停电 而造成的国民经济损失来衡量。
重合闸的不足之处
当重合于永久性故障上时的不利影响：
• 使电力系统再一次受到故障的冲击，对超高压 系统还可能降低并列运行的稳定性； • 使断路器的工作条件变得更加恶劣，因为它要 在很短的时间内，连续切断两次短路电流。油 断路器在采用重合闸以后，遮断容量将有不同 程度的降低。
根据重合闸控制断路器相数的不同，
• 单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、分相重合闸。
重合闸的分类
目前在10kv及以上的架空线路和电缆与架空线的混合线路上，广泛采用 重合闸装置，只有在个别由于系统条件的限制，不能使用重合闸。例如：

电力系统 继电保护PPT

电力系统 继电保护PPT

电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.3 功率方向继电器的接线方式—90 º接线方式 A: IA UBC B: IB UCA C: IC UAB 设计: PjA=IAUBCCos(Ф jA+ α ) PjB=IBUCACos(Ф jB+ α ) PjC=ICUABCos(Ф jC+ α )
2 二相式 2/3机会只切除一回线情形； 2/3机会选择性情形
3 问题 有可能会越级切除故障
2.3.7 其他
电力系统大小运行方式和保护的大小运行方式说明
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
2.4.1 问题的提出 三段式电流保护在双电源网络上的问题—无法同时满足灵敏性和选择 性问题
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.7 继电保护分类：
1 按照职能分 线路保护 主设备保护
2．按发展阶段分 电磁型 整流型 晶体管型 （集成电路）微机保护 数字保护
3．其他说法 相间短路保护，接地短路保护、主保护、后备保护、 故障类保护、非故障类保护等
电力系统继电保护 （第1章 绪论）
1.8 继电保护的作用和意义 1．作用： （1）避免引起故障设备进一步损坏 （2）防止事故进一步扩大 （3）缩小停电事故范围 （4）提高电力系统稳定性 2．意义： （1）没有继电保护就没有电力系统的今天 （2）是电力系统安全运行的保证 （3）为电力系统发展提供了可能性 （4）改善了电力系统的稳定性
实际一般有二种内角的功率方向继电器30 º 45 º
电力系统继电保护 （第2章 电网的电流保护）
2.4.5 评价
1 功率方向继电器的灵敏性 P>Po 启动功率 Po 越小,它的灵敏度越高 有时需要注意和电流III段灵敏度的配合 在同样的故障电流下：不同的故障类型反应能力可能不 同。不同的故障位置可能也不同。

电力系统继电保护课件-第5章-自动重合闸铭

电力系统继电保护课件-第5章-自动重合闸铭
b、在正常工作情况下，由于某种原因（保护误动、误碰跳闸机构 等）使检无压侧（M侧）误跳闸时，因线路上仍有电压，无法进 行重合（缺陷），为此，在检无压侧也同时投入同步检定继电器 ，使两者的触点并联工作。这样，在上述情况下，同步检定继电 器工作，可将误跳闸的QF重新合闸。
三、重合闸时间的整定
1、单侧电源线路的重合闸时间 原则上越快越好，但应力争重合成功。
四、 自动重合闸与继电保护的配合
重合闸前加速保护优缺点 优点： 快速切出故障; 保证发电厂重要变电所母线的电压在0.6~0.7的额定电压之上 使用设备少。
缺点： 永久性故障，再次切除故障的时间可能很长； 装ZCH的QF动作次数多; 若QF拒动，将扩大停电范围。 主要用于35KV以下的网络。
2 、重合闸后加速保护（简称“后加速”） 每条线路上均装有选择性的保护和ZCH。 第一次故障时，保护按有选择性的方式动作跳闸，若是永久性故
当重合于永久性故障上时，自动重合闸将带来哪些不利的影响？
（1）使电力系统又一次受到故障的冲击； （2）由于断路器在很短的时间内，连续切断两次短路电 流，而使其工作条件变得更加恶劣。
二、对自动重合闸装置的基本要求
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 。 由运行人员将断路器断开时，自动重合闸不应起动。 手动重合于故障线路时，继电保护动作将断路器跳开，不允许 重合 继电保护动作切除故障后，自动重合闸装置应尽快发出合闸脉 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 。 动作后应能自动复归。
障，重合后则加速保护动作，切除故障。
重合闸后加速保护优缺点
优点： 第一次跳闸时有选择性的，不会扩大停电范围； 再次切除故障的时间加快，有利于系统并联运行的稳定性。

电力系统继电保护-PPT课件_2精选全文

电力系统继电保护-PPT课件_2精选全文

3.系统稳定问题。应用三相重合闸时，在最不利的情况有可能重 合于三相短路故障，有的线路经稳定及算认为必须避免这种情况 时，此时可只采用单相重合闸，即单相故障时实现单相跳闸并单 相重合，相间故障时三相跳闸不重合。
继电保护与重合闸的配合关系
对单相自动重合闸的评价 优点：
绝大多数故障情况下保证对用户的连续供电 提高了双侧电源系统并列运行的稳定性 缺点： 按相操作的断路器 选相元件 非全相运行时退出其他保护，防止误动作
2．潜供电流对灭弧所产生的影响。这是指当故障相线路自两侧 切除后，如图7-9所示，由于非故障相与断开相之间存在有静电 （通过电容）和电磁（通过互感）的联系。
因此，虽然短路电流已被切断，但在故障点的弧光通道中，仍然 流有如下的电流：
（1）非故障相A通过A、C相间的电容CAC供给的电流； （2）非故障相B通过B、C相间的电容CBC供给的电流； （3）继续运行的两相中，由于流过负荷电流 IL .A 和IL.B 而在C相 中产生互感电动势 Em ，此电动势通过故障点和该相对地电容C0 而产生的电流。
阻抗选相元件——在阻抗选相元件、相电流差突变量选相元件 等，常用于高压输电线路上，有较高的灵敏度和选相能力。
动作时限的选出的要求外，还应考虑下列问题：
1．不论是单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元件与继 电保护以不同时限切除故障的可能性。
如果线路发生的是瞬时性故障，则单相重合并不再重合（允许系 统非全相运行一段时间的个别情况下，也可再跳开单相并不再重 合，即转入非全相运行状态）。只有当断路器是按相跳合闸操作 才能实现单相自动重合闸。220kv以上的断路器都是按相操作的。
单相自动重合闸的动作过程 单相接地短路→跳故障单相→重合单相 瞬时性故障→重合成功 永久性故障→跳三相

继电保护-第5章 自动重合闸

继电保护-第5章 自动重合闸

tQF2
tu
tARD
QF1跳开
QF2跳开
QF1重合
先跳闸一侧的重合闸时限：tARD＝tpr.2＋tQF2－tpr.1－tQF1＋tu
5.2.4 自动重合闸与继电保护的配合
为了尽量利用重合闸所提供的条件以加速切除故障，继电保护 与之配合时，采用以下两种方式：
重合闸前加速保护 重合闸后加速保护
1、重合闸前加速保护（前加速）
（2）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 。
（4）自动重合闸后应能自动或手动复归，准备好下一次动作。
（5）自动重合闸装置的合闸时间应能整定，并能与继电保护 相配合，加速故障的切除。
（6）双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电 源间的同步问题。
KU1——无电压检定继电器；KU2——同步检定继电器； KRC——自动重合闸继电器
&
KU2
U-U
KRC
&
U< KU1
KRC
A
B
线路发生故障：两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的 一侧（B侧）重合闸首先动作，使断路器投入。
若B侧重合不成功：断路器再次跳闸。同步检定继电器不 动作，该侧重合闸不起动。
若B侧重合成功：线路有电压，A侧在检定同步之后，再 投入断路器，线路即恢复正常工作。
5.1.1 自动重合闸装置的作用：
（1）提高输电线路供电可靠性，减少线路停电的次数。
（2）在高压输电线路采用重合闸，可提高系统并列运行 的稳定性，提高线路的输送容量。
（3）对断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的 误跳闸，也能起到纠正的作用。
当重合于永久性故障上时，也会产生一些不利影响： （1）使系统再一次受到短路故障的冲击； （2）使断路器的工作条件变得更加恶劣。

电力系统继电保护-5 自动重合闸

电力系统继电保护-5 自动重合闸
• （2）非同期重合闸——当快速重合闸的重合时间不够快 ，或者系统的功角摆开比 较快，两侧断路器合闸时系 统已经失步，合闸后期待系统自动拉入同步，此时系统中 各电力元件都将受到冲击电流的影响，当冲击电流不超过 式（5－2）－（5－6）规定值时，可以采用非同期重合 闸方式，否则不允许采用非同期重合方式。 • （3）检查同步的自动重合闸——当必须满足同期条件才 能合闸时，需要使用检同期重合闸。因为实现检同期比较 复杂，根据发电厂送出线或输电断面上的输电线电流间相 互关系，有时采用简单的检测系统是否同步的方法。
5.1.1 自动重合闸的作用
（33kv线 路故障图）
采用重合闸的技术经济效果： 1. 大大提高供电的可靠性，减小线路的停 电次数，特别是对单侧电源的单回线路 尤为显著； 2. 在高压输电线路上采用重合闸，还可以 提高电力系统并列运行的稳定性，从而 提高传输容量； 3. 对断路器本身由于机构不良或继电保护 误动作而引起的误跳闸，也能起纠正的 作用。
5.2.2 双测电源线路的检同期三相一次自动重合闸
• 解决方法如图5-4所示。在检定无电压的一侧也同时投入同步检定继 电器，两者经“或门”并联工作。此时如遇有上述情况，则同步检定 继电器就能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的继电器重 新投入。但是，在使用同步检定的另一侧，其无电压检定是绝对不允 许同时投入的。
重合于永久性故障上时的不利的影响： 1.电力系统再次受到故障的冲击，对超高压系统还可能降低并列运 行的稳定性； 2.断路器的工作条件变得更加恶劣，因为它要在很短的时间内，连 续切断两次短路电流。 对于重合闸的经济效益，应该用无重合闸时，因停电而造成的国民 经济损失来衡量。
5.1.2 对自动重合闸的基本要求
（图5-4：采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系）

继电保护第15讲 自动重合闸


2016/1/17
&3.3 三相一次自动重合闸
一、硬件组成和工作情况
三相一次自动重合闸装置通常由启动元件、延时元件、 一次合闸脉冲元件和执行元件4部分组成。 启动元件的作用是当断路器跳闸之后，使重合闸的延 时元件启动； 延时元件是为了保证断路器跳闸之后，在故障点有足 够的去游离时间和断路器及传动机构能准备再次动作的时 间； 一次合闸脉冲元件用于保证重合闸装置只能重合一次； 执行元件则是将重合闸动作信号送至合闸电路和信号 回路，使断路器重新合闸，让值班人员知道重合闸已动作。
2016/1/17
&3.1 自动重合闸的作用及分类
M 1
k
2
N
绝缘子表面闪络（雷电） 瞬时性故障：
短时碰线（大风） （60－90％） 鸟类（或树枝）放电。
倒杆、断线、绝缘子击穿 永久性故障： （10％）
输电线路瞬时性故障（占90%）发生后，线路继电 保护动作、断路器迅速跳闸，待故障点断电后可自 行消除故障并需要重合断路器可恢复供电。
自动重合闸的分类：
（2）按运行的线路结构
a、单侧电源线路自动重合闸： 不存在非同步重合的问题 b、双侧电源线路自动重合闸： 需要考虑：①两侧断路器重合时间配合问题
②同期问题
（3）按重合闸次数 a、 一次重合闸：只重合一次
7
b、 两次重合闸：重合两次
2016/1/17
&3.2 自动重合闸装置的基本要求

• 可纠正继电保护误动作引起的误跳闸 保护启动 手动合闸于故障线路不重合（多属于永久性故障）。 • 不能纠正断路器“偷跳”
断路器不正常状态时不重合（多属于永久性故障）。
3.优先采用不对应启动方式，也可采用保护启动方式。

电力系统自动重合闸 优秀PPT课件


5.3.1单相自动重合闸 与保护的配合关系
•
为了防止在单相重合闸过程中，非全相运行所产生的零序电流电压引起一些保护的误 动，可以在单相重合闸过程中,闭锁这些受影响的保护的跳闸出口
重合闸后加速
k1 AR AR 2
~
1
• 各线路保护都配有重合闸装置。当某条线 路上发生故障时，其保护按选择性动作，加速保护的II段或者III段 动作，迅速切除故障。这就是重合闸后加 速。
重合闸后加速
• 其优点是：
–不会扩大故障影响范围； –保证了重合于永久性故障时，能瞬时、有选择性地切除 故障； –不受网络结构及负荷情况影响。
时,需要使用检同期重合闸. 检同期重合闸有以下几种方法: 1)系统的结构保证线路两侧不会失步. 2)在双回路上检查另一线有电流的重合方式. 这种方式比同步检定简单.
3)必须检定两侧电源确实同步后,才能重合. 可在线路一侧采用检查线路无压先重合,因另一侧断路器是 断开的,不会造成非同期合闸;待一侧重合成功后,而在另一 侧采用检定同步的重合闸
• 其缺点是：
–每套保护都需要一套重合闸装置； –第一次切除故障可能是带延时的。
• 重合闸后加速配合方式广泛用于35kV以上的网络及 对重要负荷供电的送电线路上.因为这些线路上一 般装有性能比较完备的保护装置.
重合闸后加速过电流保护原理接线图
5.2.3 重合闸时间整定
重合闸时间一般是指从断路器跳开到发出重合闸脉 冲的间隔时间，也就是时间继电器延时触点的整 定时限，为了保证重合闸的成功，重合闸时间应 考虑： （1） 故障点电弧及周围介质的去游离时间； （2） 机构复位准备重合的时间； （3） 保护装置复归时间； （4） 线路两端保护相继动作时，对侧保护后切除 故障的时间； （5） 裕度。 一般单侧电源线路，重合闸动作时限取0.8～1s。

华中科技大学电气工程基础(熊银信)-第10章电力系统继电保护PPT课件


系统故障时， ➢ 对于系统中的电气设备而言，保护动作越快，对
保护装置仅切
通过故障电流的电气设备损坏越小； ➢ 对电力系统中并列运行的发电机而言，保护动作
除故障元件， 尽可能地缩小
太慢，可能将使发电机之间失去同步。若短路时， 相关保护迅速动作切除故障，电源间功角不至拉 开太大，系统能较容易地使失去同步的电源进入
第十章 电力系统继电保护
第一节 继电保护的作用和原理 第二节 继电保护装置的构成 第三节 对继电保护的基本要求 第四节 输电线路的电流保护 第五节 输电线路的自动重合闸 第六节 主要电气设备的保护配置
HUST_CEEE
整体概况
HUST_CEEE
概况一
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01
概况二
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HUST_CEEE
第四节 输电线路的电流保护
一、电力系统继电保护的配置原则 二、线路相间短路的电流保护* 三、相间短路方向电流保护 四、相间短路电流保护整定计算举 例 五、接地短路的电流保护
HUST_CEEE
一、电力系统继电保护的配置原则
《技术规程》对电力系统中的保护配置有十 分详细和具体的规定： 对于电力系统中的电力设备和线路，应 装设反应各种短路故障和异常运行的保护装置：
停电范围，保 再同步，恢复电力系统的正常运行。
HUST_CEEE
3. 灵敏度好： 灵敏度是指继电保护对其保护范围内故障或不正常运行状态的 反应能力。 保护的灵敏度一般用灵敏系数(Ksen )来衡量。
➢ 对于反应物理量上升而动作的保护，其灵敏系数为： Ksen＝保护范围内金属短路时故障参数的最小计算值 ÷保护的整定值（动作值）
A最不利情况下的B 保护范按围最来小校验运保行护方的式灵下敏二 相

电力系统继电保护——5自动重合闸


同步检定继电器
U
U
U
U 2U sin

2
U 合闸时的冲击电流增加

O
一般来说， =20~40时合闸 取U set 0.5U N
4. 重合闸动作时限的整定原则
① 单侧电源线路的三相重合闸
为了使电动机负荷尽快恢复正常，在争取重合成 功的前提下，动作时限越短越好
• 故障点要消失：故障点电弧熄灭，绝缘强度恢复
电力系统继电保护原理
主讲教师：范春菊
5 自动重合闸
5.1 自动重合闸的作用和基本要求 5.2 输电线的三相一次自动重合闸 5.3 重合闸与保护的配合 5.4 高压输电线的单相自动重合闸
5.5 高压输电线的综合重合闸简介
5.6 微机保护中的重合闸逻辑举例
5.1 自动重合闸的作用和基本要求
1. 1 电力系统中的故障分类，自动重合闸的定义 瞬时性故障：架空线路故障大都是“瞬时性”的
&
HQJ
去合闸
动作时限
XJ 1s
去发信
JSJ
控开为1
展宽1秒
加速保护
单侧电源线路的ZCH方式的选择原则
一般选择三相一次重合闸 无人值班的变电站，单回线供电线路，则采用三 相二次重合闸可以提高10%的重合闸成功率 送电给重要用户，又无备用线路时，也可以采用 三相二次重合闸
2. 双侧电源线路的三湘一次重合闸 双侧电源情况下，自动重合闸的特点及要求：
1. 重合闸前加速保护 定义：k1点故障时，保护3瞬时无选择动作如果重 合于瞬时性故障，系统恢复运行；如果重合于永久性 故障，保护1-3再按照原有的选择性动作。 为了减少无选择性动作范围，规定变压器低压侧短路 (即k2点)时，保护3不应动作
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电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
双侧电源线路的三相一次自动重合闸
在双侧电源的送电线路上实现重合闸，需要考虑以下特点： ① 两侧断路器重合闸时两侧电源的同期； 当线路上发生故障跳闸后，存在重合闸时两侧电源是否 同期，以及是否允许非同期合闸的问题。
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
自动重合闸的分类：
（2）按运行的线路结构 a、单侧电源线路自动重合闸：
不存在非同步重合的问题
b、双侧电源线路自动重合闸： 需要考虑：①两侧断路器重合时间配合问题 ②同期问题 （3）按重合闸次数 a、 一次重合闸：只重合一次 b、 两次重合闸：重合两次
（1）三相快速重合闸：重合闸动作时限为0.5~0.6秒以内， 重合闸时限短。
（2）三相非同期重合闸：重合闸时限长，1.0秒左右，不 检定同期。如果重合时两侧系统非同期，合闸瞬间电气设 备会承受较大的冲击电流。
（3）检定无压和检定同期的三相自动重合闸：先重合的一 侧检定无压，后重合的一侧检定同期。 同期（同步）：断路器重合闸瞬间，断路器两侧电压差很小时。
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输电线路上采用自动重合闸装置的作用：
（1）提高输电线路供电可靠性，减少线路停电的次数。 （2）在高压输电线路采用重合闸，可提高系统并列运行 的稳定性，提高线路的输送容量。 （3）对断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的 误跳闸，也能起到纠正的作用。 当重合于永久性故障上时，也会产生一些不利影响： （1）使系统再一次受到短路故障的冲击； （2）使断路器的工作条件变坏。 自动重合闸装置目前多以两种形式存在： （1）与继电保护装置相独立的自动重合闸装置 （2）与继电保护装置一体化，在微机线路保护中多由其中 的一个CPU板完成自动重合闸功能。
第 五 章
自动重合闸
电气工程与自动化学院(School of Electrical Engineering & Automation)
第 5章
5.1
自动重合闸
自动重合闸的作用及对它的基本要求
自动重合闸装置定义：线路因故障被继电保护断开后再进 行一次合闸的自动装置。 自动重合闸在线路中被采用的原因：线路中的短路故障 60%～90 %都是瞬时性故障。 瞬时性故障：由于故障由继电保护动作断开电源后，故障 点的电弧自行熄灭，绝缘强度重新恢复，故障l of Electrical Engineering & Automation)
5.2
输电线路的三相一次自动重合闸
单侧电源线路广泛采用三相一次重合闸 三相一次重合闸方式：不论是输电线路发生相间短路、单 相接地故障，继电保护同时跳开三相，然后重合三相。 如果故障为瞬时性故障，重合成功；如果故障为永久性故 障，继电保护再次跳开三相，不再重合。 重合闸动作时限：继电保护跳开断路器到自动重合闸装置 重合时刻之间的时间 重合闸动作时限的整定： 必须考虑故障点有足够的断电时间，使故障点的绝缘强度 恢复。 一般重合闸动作时限取0.8～1.0秒。
② 两侧断路器重合闸的时间配合问题。
为了保证故障点电弧的熄灭和绝缘强度的恢复，以使重 合闸成功，线路两侧的重合闸必须保证在两侧的断路器都跳 闸以后再进行重合。
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双侧电源送电线路的三种重合闸方式：
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5.3
高压输电线路的单相自动重合闸
单相自动重合闸：线路单相接地短路故障时继电保护跳开 故障单相，经过一段时间重合单相，若不成功再跳开三相 的重合闸方式。 单相自动重合闸的优点： 1、高压线路单相接地故障概率多； 2、提高了供电可靠性和系统并列运行的稳定性。
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自动重合闸的分类：
（1）按作用于断路器的方式 a、三相重合闸：同时重合三相
单相故障时，重合三相
相间故障时，重合三相 b、单相重合闸：只重合一相 单相故障时，重合单相 相间故障时，不重合 c、综合重合闸：单相故障时，保护跳开单相，重合单相 相间故障时，保护跳开三相，重合三相
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自动重合闸与继电保护的配合方式
1、自动重合闸前加速保护，简称为“前加速”。 当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择的瞬 时动作跳闸，而后自动重合闸来纠正这种无选择性的动作
前加速方式主要用于35kV及以下发电厂变电所的配电线上。 2、自动重合闸后加速保护，简称为“后加速”。 当线路上发生故障时，首先由故障线路的保护有选择性动 作，将故障切除，然后由故障线路的自动重合闸装置进行 重合。如果是永久故障，加速切除故障的保护装置，使其 不带延时地将故障再次切除。使Ⅱ、Ⅲ段动作时限为0。 后加速方式主要用于35kV以上的电网中。
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