### 智能自动重合闸与母线的连接方式：技术要求与细节分析

#### **一、母线重合闸的技术现状与挑战**
1. **应用现状**
母线重合闸属于电力系统自动重合闸装置的子类型，但实际应用极少。统计数据显示，母线故障中永久性故障占比超过80%，导致重合闸动作成功率低于20%。自2010年代以来，我国电网逐步淘汰母线重合闸配置方案，现行技术规范将其列为“限制使用类技术措施”，仅在特定电网结构（如双母线带旁路接线）中保留配置选项，且需省级电网调度部门专项审批。

2. **技术挑战**
- **永久性故障风险**：母线故障多由绝缘劣化、设备老化等不可逆因素引发，重合闸动作可能导致断路器“合闸-跳闸”循环，加速机械磨损。
- **系统稳定性威胁**：重合于永久性故障时，电力系统承受二次短路电流冲击，可能引发暂态稳定破坏；操作过电压可达正常工作电压的2.3-2.8倍（330kV及以上电网），显著高于线路重合闸工况。
- **设备损耗**：断路器开断容量在短时间内被重复消耗，相邻健全线路因电压波动可能产生保护误动风险。

#### **二、智能自动重合闸与母线的连接技术要求**
1. **故障性质判别能力**
- **核心需求**：智能重合闸需具备瞬时性故障与永久性故障的区分能力，避免对永久性故障重合。
- **实现方式**：
- **多参数融合判别**：结合母线差动保护、零序电流、相电压等数据，通过算法分析故障特征（如故障点电阻状态、电弧熄灭情况）。
- **分阶段合闸策略**：先断开母线所有断路器灭弧，再合上电源判别故障性质，最后根据结果执行操作（如瞬时性故障则恢复供电，永久性故障则保持跳闸）。
- **案例参考**：某220kV及以上电压等级母线的智能式自动重合闸专利技术，通过母线差动保护和零序电流分析故障类型，合上电源后根据故障性质决定是否重合。

2. **动作时间整定**
- **延时设计**：需考虑母线结构特性，通常采用固定延时方式，且动作延时需整定为线路重合闸时间的1.5倍以上（如线路重合闸时间为1秒，母线重合闸延时需≥1.5秒）。
- **去游离时间**：确保故障点电弧充分熄灭，避免重合于未消除的故障点。

3. **与继电保护的协同**
- **保护信号交互**：智能重合闸需与母线保护装置（如差动保护、过流保护）深度集成，接收保护动作信号以触发重合闸逻辑。
- **闭锁功能**：当断路器处于不正常状态（如操作机构气压不足）或手动跳闸时，需闭锁重合闸，防止误动作。

4. **通信与数据传输**
- **无线通信需求**：在已运行的电力系统中，增加通信布线工程量较大，智能重合闸需支持无线通信方式（如LoRa、4G/5G）进行数据传输，实现与调度中心的实时交互。
- **数据安全性**：需采用加密技术保障通信数据的安全性，防止恶意攻击导致重合闸误动或拒动。

#### **三、连接方式与实施细节**
1. **硬件连接**
- **断路器控制回路**：智能重合闸装置通过控制电缆连接至母线断路器的合闸线圈和跳闸回路，实现远程合闸/跳闸操作。
- **传感器接入**：连接电流互感器（CT）、电压互感器（PT）等传感器，采集母线电流、电压信号用于故障分析。
- **通信接口**：配置以太网或无线通信模块，与继电保护装置、调度中心进行数据交互。

2. **软件逻辑**
- **故障判别算法**：基于实时采集的电气量（如零序电流、负序电压），通过阈值比较或模式识别算法判断故障性质。
- **动作逻辑设计**：
- **瞬时性故障**：重合闸动作，恢复母线供电。
- **永久性故障**：闭锁重合闸，保持断路器跳闸状态，并上报调度中心。
- **人机交互界面**：提供参数设置、状态监测、故障记录等功能，便于运维人员操作。

3. **测试与验证**
- **动模试验**：在电力系统的动态模拟实验室中，模拟母线瞬时性/永久性故障，验证智能重合闸的动作正确性。
- **现场调试**：在实际电网中，结合故障录波数据和设备状态评估，优化动作时间整定值和故障判别阈值。

#### **四、推荐方案与注意事项**
1. **推荐方案**
- **智能式母线重合闸装置**：采用多参数融合判别技术，支持无线通信，具备故障性质自识别能力，适用于220kV及以上电压等级母线。
- **双母线接线系统优化**：在线路微机综合保护系统中嵌入智能重合闸单元，通过通信协议实现两套保护装置协同跳合闸，简化二次回路接线。

2. **注意事项**
- **严格审批流程**：母线重合闸配置需经省级电网调度部门专项审批，确保符合技术规范要求。
- **设备状态评估**：定期检测断路器机械特性及绝缘状况，避免因设备老化导致重合闸失败。
- **拓扑结构验证**：确认故障隔离后的系统连接方式，防止重合闸动作引发非同期合闸。