在電力系統(tǒng)中，輸電線路（特別是架空線路）發(fā)生故障最多的元件，因此，如何提高輸電線路工作的可靠性，對電力系統(tǒng)的安全運行具有重大意義。電力系統(tǒng)運行經驗證明，架空線路的故障大都是瞬時故障，約占總故障次數(shù)的80%～90%以上。例如，由于雷電過電壓引起的絕緣子表面閃絡，大風引起的短時碰線，線路對樹枝放電、通過鳥類身體的放電以及樹枝等物掉落在導線上引起的短路以及絕緣子表面污染等原因引起。這些故障被繼電保護動作斷路器斷開之后，故障點去游離，電弧熄滅，絕緣強度恢復，故障自行消除。此時，如把輸電線路的斷路器合上，就能恢復供電，從而減少停電時間，提高供電可靠性。當然，輸電線路也有少數(shù)由線路倒桿、斷線、絕緣子擊穿或損壞等原因引起的永久性故障，在線路被斷開之后，這些故障仍然存在。此時，如把線路斷路器合上，線路還要被繼電保護動作斷路器再次跳開?！　?/span>

因此，由輸電線路故障的性質可看出，線路被斷開之后，再進行一次合閘，其成功的可能性是很大的，這種合閘固然可以由運行人員手動進行，但由于停電時間長，效果并不十分顯著。為此采用自動重合閘裝置（簡稱ZCH）將被切除的線路重新投入運行，來代替運行人員的手動合閘?！　?/span>

線路上裝設重合閘后，重合閘本身不能判斷故障是否屬瞬時性，因此，如果故障是瞬時性的，則重合閘能成功；如果故障是永久性的，則重合后由繼電保護再次動作斷路器跳閘，重合不成功。運行統(tǒng)計資料表明，輸電線路自動重合閘裝置的動作成功率（重合閘成功的次數(shù)除以重合次數(shù)）約在60%~90%之間，可見采用自動重合閘裝置的效益是可觀的。在輸電線路上采用自動重合閘裝置后，不僅提高了供電可靠性，而且可提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性和線路輸送容量。還可糾正斷路器本身機構不良、繼電保護誤動作以及誤碰引起的誤跳閘。另外，由于自動重合閘裝置本身費用很低，工作卻可靠，所起作用又很大，故在電力系統(tǒng)中獲得了極為廣泛的應用?！独^電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》規(guī)定，對1KV及以上的架空線路和電纜與架空的混合線路，當具有斷路器時，應裝設自動重合閘裝置；對于旁路斷路器和兼作旁路的母線聯(lián)絡斷路器或分段斷路器，宜裝設自動重合閘裝置；對于低壓側不帶電源的降壓變壓器，應裝設自動重合閘裝置；必要時母線可裝設自動重合閘裝置。　　

由此可見，自動重合閘在線路上的采用是電力系統(tǒng)安全經濟運行的客觀要求。使用重合閘無疑有兩個目的：一是為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定；二是為了恢復瞬時故障線路的運行，從而恢復整個系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)。但是，采用自動重合閘裝置后，對系統(tǒng)也帶來不利影響，如重合于永久性故障時，系統(tǒng)將再次受到短路電流的沖擊，可能引起電力系統(tǒng)的振蕩；同時使斷路器工作條件惡化，因為在很短時間內斷路器要連續(xù)兩次切斷短路電流。　　

110KV及以下線路，大多采用三相一次重合閘，即不論輸電線路發(fā)生單相接地故障還是相間故障，都由繼電保護動作把斷路器的三相一起跳開，然后由自動重合閘裝置再次三相投入。根據(jù)運行經驗，在110KV及以上大接地電流系統(tǒng)的高壓架空線路上，短路故障中70%以上是單相接地短路。特別是220KV及以上的架空線路，由于線間距離大，單相接地故障比例甚至高達90%左右。220KV以上的斷路器，都是可以分相操作的。因此，當發(fā)生單相接地故障時，只把故障相的斷路器跳開而后進行重合，而未發(fā)生故障的其余兩相仍繼續(xù)運行。這樣，不但可以大大提高供電的可靠性和系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，而且還可以減少相間故障的發(fā)生。所以，在220KV以上的大接地電流系統(tǒng)中，廣泛采用了單相自動重合閘方式，當線路上發(fā)生多相故障時，仍應跳開三相斷路器，而后根據(jù)系統(tǒng)具體情況，或進行三相重合或不再重合，即單相短路—單相跳閘—單相自動重合—若為永久性故障，則三相跳閘?！　?/span>

所以在設計線路重合閘時應將三相自動重合閘和單相自動重合閘這兩種方式綜合起來考慮，構成綜合自動重合閘（簡稱綜合重合閘）裝置。經過切換開關的切換，綜合重合閘裝置一般實現(xiàn)幾種重合閘方式。下面，我簡單介紹一下我們經常采用的幾種重合閘方式、實現(xiàn)綜合重合閘的選相元件、以及單相自動重合閘在應用中應考慮的幾個問題：　　

一、綜合重合閘的重合閘方式　　

綜合考慮單相自動重合閘和三相自動重合閘的裝置稱綜合重合閘裝置，它可實現(xiàn)的重合閘方式如下：　　

1.綜合自動重合閘方式　　

線路上發(fā)生單相故障時，實現(xiàn)單相自動重合閘，當重合到永久性故障時，跳開三相并不再進行自動重合；線路上發(fā)生相間故障時，實現(xiàn)三相自動重合閘，當重合到永久性故障時，跳開三相并不再進行自動重合?！　?/span>

2.三相重合閘方式　　

線路上發(fā)生任何形式的故障，均實行三相自動重合閘，到永久性故障時，跳開三相并不再進行自動重合。　　

3.單相重合閘方式　　

線路上發(fā)生單相故障時，實現(xiàn)單相自動重合閘，到永久性故障時，跳開三相并不再進行自動重合。線路上發(fā)生相間故障，則跳開三相并不再進行重合。　　

4.特殊重合閘方式　　

這種方式只在近幾年新型的綜合重合閘裝置中采用，即線路上發(fā)生單相故障時，跳開三相，實行三相自動重合閘。線路上發(fā)生相間故障，則跳開三相并不再進行自動重合　　

5.停用方式　　

線路上發(fā)生任何形式的故障均跳開三相不進行自動重合?！　?/span>

雖然單相和綜合重合閘具有很大的技術經濟價值，但和三相重合閘相比，具有：元件和接線都比較復雜，試驗工作量大；使用單相和綜合重合閘，線路必然會出現(xiàn)非全相運行，因而加重繼電保護復雜化的程度；使用單相和綜合重合閘，除了有選相能力的繼電保護外，其他保護必須經選相元件控制，才能動作與斷路器，因而延長了切除故障的時間，回路也復雜。基于上述原因，并不是每條超高壓輸電線路上均裝設綜合重合閘，而應該根據(jù)系統(tǒng)運行的需要，考慮系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及發(fā)展遠景，決定是否采用綜合重合閘　　

二、選相元件　　

選相元件是實行綜合重合閘的主要元件，其作用是當線路上發(fā)生單相接地故障時，選出故障相。對選相元件與繼電保護配合只跳開發(fā)生故障的那一相，而其它兩相的選相元件不應動作；其次是故障相末端單相接地故障時，選相元件有足夠的靈敏性?！　?/span>

常用的選相元件有如下幾種：　　

1.相電流選相元件　　

系統(tǒng)的三相各裝一個過電流繼電器作為相電流選相元件，其動作電流按躲過最大負荷電流來整定。這種選相元件適用于裝在線路的電源端，并僅在短路電流較大的線路上采用，對于長距離重負荷線路往往不能采用?！　?/span>

2.相電壓選相元件　　

系統(tǒng)的三相均裝設一個低電壓繼電器作為相電壓選相元件，其動作電壓按小于正常運行以及非全相運行時母線可能出現(xiàn)的最低電壓來整定。這種選相元件適用于裝設在小電源側或單電源線路的受電側?！　?/span>

3.阻抗選相元件　　

用三個低阻抗繼電器作為阻抗選相元件，分別接在三個相電壓和經零序補償?shù)南嚯娏魃希员ＷC繼電器的測量阻抗與短路點到保護安裝地點之間的正序阻抗成正比。　　

對于故障相與非故障相，其測量阻抗差別很大，易于區(qū)分，因此，阻抗選相元件能正確地選擇故障相，具有較好的選擇性和較高的靈敏性，在復雜電網中應用廣泛?！　?/span>

阻抗選相元件可以采用全阻抗繼電器、方向阻抗繼電器或帶偏移特性的低阻抗等。目前，多采用方向阻抗繼電器?！　?/span>

4.相電流差突變量選相元件　　

相電流差突變量選相元件是利用每兩相的相電流差在故障時發(fā)生突變的原理構成的。這種選相元件，在正常運行或非全相運行的負荷狀態(tài)和系統(tǒng)振蕩的情況下，都不會動作，選相性能好，它不需躲過負荷電流，具有較高的靈敏性，廣泛用于高壓和超高壓輸電線路的重合閘裝置中。　　

三、單相自動重合閘應考慮的幾個問題　　

當線路發(fā)生單相接地短路時，故障相自兩側斷開后，由于非故障相與斷開相之間存在靜電和電磁的聯(lián)系，雖然短路電流已被切斷，但故障點弧光通道中仍有一定數(shù)值的電流通過，此電流稱為潛供電流。由于潛供電流的影響，短路時弧光通道的去游離受到嚴重的阻礙，而自動重合閘只有在故障點電弧熄滅，且絕緣強度恢復以后，才有可能成功。因此，單相重合閘過程中出現(xiàn)的非全相運行狀態(tài)對保護的影響，以及單相重合閘過程中出現(xiàn)的潛供電流，是220KV以上架空線路采用單相重合閘需考慮的因素?！　?/span>

1.單相重合閘過程中出現(xiàn)的非全相運行使系統(tǒng)出現(xiàn)縱向不對稱，產生負序和零序分量，對保護有何影響？應采取什么措施？　　

（1）零序電流保護：非全相運行一般只引起零序過電流保護誤動，但當非全相運行再發(fā)生振蕩時，則會引起零序速斷和零序限時速斷保護誤動。　　

（2）距離保護：當距離保護的振蕩閉鎖回路是利用負序分量啟動時，非全相運行將使距離保護因振蕩閉鎖回路啟動而退出工作。非全相再發(fā)生振蕩時，阻抗繼電器可能誤動作?！　?/span>

（3）方向高頻保護：當反應負序功率方向時，電壓互感器接于母線側，在非全相運行中保護會誤動，電壓互感器接于線路側不會誤動?！　?/span>

（4）相差高頻保護：非全相運行中的負序分量電流由線路一側流向另一側，相當于外部故障，保護不會誤動?！　?/span>

為實現(xiàn)對會誤動保護的非全相運行閉鎖，可在單相重合閘與保護連接端設立兩個端子。　　

2.單相重合閘過程中為何會出現(xiàn)潛供電流？潛供電流與哪些因素有關？對單相重合閘有何影響？可采取哪些措施減小這種影響？　　

當線路瞬時性單相接地保護跳開一相后，健全相通過相間及相對地電容向故障點供給電容電流。同時，健全相負荷電流通過相間互感器耦合在故障相產生感應電勢，通過相間及對地電容向故障點提供感應電流。這兩部分電流共同構成潛供電流。潛供電流大小與線路參數(shù)有關。一般來說，線路電壓越高，負荷電流也越大，潛供電流也越大。由于潛供電流的存在，故障點電弧不易熄滅，使單相重合延時。當采用快速單相重合閘時，可能使單相重合失效而跳開三相?！　?/span>

 對潛供電流采取的措施有：　　

（1）利用架空地線減小潛供電流的電感分量，健全相通過互感器耦合在故障點及在架空地線上產生的電感性電流方向相反而互消?！　?/span>

（2） 將超高壓輸電線并聯(lián)電抗器中性點經一小電抗接地。適當選擇小電抗值，利用相間及對地電感補償高壓輸電線上相間及相對地電容，從而減小潛供電流，加速潛供電流的自滅?！　?/span>