智能自动重合闸通过分闸切断故障电流、综合判断故障性质、延时后执行重合操作,结合自适应逻辑与保护配合机制,实现瞬时故障恢复供电、永久故障闭锁隔离的功能。以下是其分闸、判断、重合全流程的详细说明:
### **一、分闸阶段:故障隔离**
1. **故障触发**
当线路发生短路、接地等故障时,继电保护装置(如过流保护、距离保护)检测到异常电流或电压,立即向断路器发出分闸指令。
2. **快速分闸**
断路器通过电磁或弹簧操动机构迅速断开电路,切断故障电流。分闸过程需满足以下条件:
- **分闸速度**:确保电弧在电流过零点前熄灭,避免重燃。
- **分闸同步性**:三相断路器需同时断开,防止非全相运行。
3. **分闸后状态**
断路器进入“分闸位置”,同时向重合闸装置发送分闸信号,启动后续流程。
### **二、判断阶段:故障性质辨识**
1. **延时启动**
重合闸装置在收到分闸信号后,启动预设延时(通常0.5-5秒),目的是:
- 确保故障点电弧完全熄灭,介质恢复绝缘性能。
- 避开瞬时性故障的恢复时间(如雷击后绝缘恢复)。
2. **故障性质判断**
通过以下方法综合判定故障是否为瞬时性:
- **电压/电流特征分析**:
- 检测故障相的电感耦合电压和电容耦合电压。瞬时性故障后,这些电压会快速衰减;永久性故障则维持较高值。
- **绝缘电阻测量**:
- 在延时期间,测量线路绝缘电阻。若绝缘电阻低于阈值(如150kΩ),判定为永久性故障。
- **过电流检测**:
- 若跳闸时瞬时电流超过额定值的4倍,直接闭锁重合闸(防止设备损坏)。
3. **判断结果输出**
- **瞬时性故障**:允许重合闸。
- **永久性故障**:闭锁重合闸,并发出报警信号。
### **三、重合阶段:供电恢复**
1. **重合指令发出**
若判断为瞬时性故障,重合闸装置在延时结束后向断路器发出合闸指令。
2. **快速重合**
断路器通过弹簧或永磁操动机构快速闭合,需满足:
- **合闸速度**:缩短断电时间,减少对用户的影响。
- **合闸同步性**:确保三相同时闭合,避免冲击电流。
3. **重合后状态监测**
- **重合成功**:线路恢复供电,系统正常运行。
- **重合失败**:若故障仍存在,继电保护装置再次跳闸,并永久闭锁重合闸。此时需人工排查故障。
### **四、关键技术要求**
1. **自适应逻辑**
根据故障类型动态调整重合策略,例如:
- 对雷击等高频瞬时故障,缩短延时时间。
- 对永久性故障,延长闭锁时间,防止反复冲击。
2. **与继电保护配合**
- **前加速保护**:首次跳闸时无选择性快速切除故障,重合后恢复选择性。
- **后加速保护**:重合后加速继电保护动作,快速切除永久性故障。
3. **非全相运行保护**
在单相重合闸过程中,若其他相出现故障,立即跳开所有相,防止设备损坏。
### **五、应用场景与优势**
1. **架空线路保护**
广泛应用于110kV及以上架空线路,尤其适合雷击、风偏等瞬时性故障频发的场景。
2. **提高供电可靠性**
- 约70%的输电故障为瞬时性,重合闸可快速恢复供电,减少停电时间。
- 避免人工巡检和操作,降低负荷损失及操作风险。
3. **系统稳定性增强**
防止非永久故障导致电网结构解列,避免大面积停电或频率崩溃。