### 智能自動(dòng)重合閘與母線的連接方式：技術(shù)要求與細(xì)節(jié)分析
#### **一、母線重合閘的技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)**
1. **應(yīng)用現(xiàn)狀**
母線重合閘屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)重合閘裝置的子類型，但實(shí)際應(yīng)用極少。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，母線故障中永久性故障占比超過(guò)80%，導(dǎo)致重合閘動(dòng)作成功率低于20%。自2010年代以來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)逐步淘汰母線重合閘配置方案，現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范將其列為“限制使用類技術(shù)措施”，僅在特定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（如雙母線帶旁路接線）中保留配置選項(xiàng)，且需省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度部門專項(xiàng)審批。
2. **技術(shù)挑戰(zhàn)**
- **永久性故障風(fēng)險(xiǎn)**：母線故障多由絕緣劣化、設(shè)備老化等不可逆因素引發(fā)，重合閘動(dòng)作可能導(dǎo)致斷路器“合閘-跳閘”循環(huán)，加速機(jī)械磨損。
- **系統(tǒng)穩(wěn)定性威脅**：重合于永久性故障時(shí)，電力系統(tǒng)承受二次短路電流沖擊，可能引發(fā)暫態(tài)穩(wěn)定破壞；操作過(guò)電壓可達(dá)正常工作電壓的2.3-2.8倍（330kV及以上電網(wǎng)），顯著高于線路重合閘工況。
- **設(shè)備損耗**：斷路器開斷容量在短時(shí)間內(nèi)被重復(fù)消耗，相鄰健全線路因電壓波動(dòng)可能產(chǎn)生保護(hù)誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。
#### **二、智能自動(dòng)重合閘與母線的連接技術(shù)要求**
1. **故障性質(zhì)判別能力**
- **核心需求**：智能重合閘需具備瞬時(shí)性故障與永久性故障的區(qū)分能力，避免對(duì)永久性故障重合。
- **實(shí)現(xiàn)方式**：
- **多參數(shù)融合判別**：結(jié)合母線差動(dòng)保護(hù)、零序電流、相電壓等數(shù)據(jù)，通過(guò)算法分析故障特征（如故障點(diǎn)電阻狀態(tài)、電弧熄滅情況）。
- **分階段合閘策略**：先斷開母線所有斷路器滅弧，再合上電源判別故障性質(zhì)，最后根據(jù)結(jié)果執(zhí)行操作（如瞬時(shí)性故障則恢復(fù)供電，永久性故障則保持跳閘）。
- **案例參考**：某220kV及以上電壓等級(jí)母線的智能式自動(dòng)重合閘專利技術(shù)，通過(guò)母線差動(dòng)保護(hù)和零序電流分析故障類型，合上電源后根據(jù)故障性質(zhì)決定是否重合。
2. **動(dòng)作時(shí)間整定**
- **延時(shí)設(shè)計(jì)**：需考慮母線結(jié)構(gòu)特性，通常采用固定延時(shí)方式，且動(dòng)作延時(shí)需整定為線路重合閘時(shí)間的1.5倍以上（如線路重合閘時(shí)間為1秒，母線重合閘延時(shí)需≥1.5秒）。
- **去游離時(shí)間**：確保故障點(diǎn)電弧充分熄滅，避免重合于未消除的故障點(diǎn)。
3. **與繼電保護(hù)的協(xié)同**
- **保護(hù)信號(hào)交互**：智能重合閘需與母線保護(hù)裝置（如差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)）深度集成，接收保護(hù)動(dòng)作信號(hào)以觸發(fā)重合閘邏輯。
- **閉鎖功能**：當(dāng)斷路器處于不正常狀態(tài)（如操作機(jī)構(gòu)氣壓不足）或手動(dòng)跳閘時(shí)，需閉鎖重合閘，防止誤動(dòng)作。
4. **通信與數(shù)據(jù)傳輸**
- **無(wú)線通信需求**：在已運(yùn)行的電力系統(tǒng)中，增加通信布線工程量較大，智能重合閘需支持無(wú)線通信方式（如LoRa、4G/5G）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心的實(shí)時(shí)交互。
- **數(shù)據(jù)安全性**：需采用加密技術(shù)保障通信數(shù)據(jù)的安全性，防止惡意攻擊導(dǎo)致重合閘誤動(dòng)或拒動(dòng)。
#### **三、連接方式與實(shí)施細(xì)節(jié)**
1. **硬件連接**
- **斷路器控制回路**：智能重合閘裝置通過(guò)控制電纜連接至母線斷路器的合閘線圈和跳閘回路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程合閘/跳閘操作。
- **傳感器接入**：連接電流互感器（CT）、電壓互感器（PT）等傳感器，采集母線電流、電壓信號(hào)用于故障分析。
- **通信接口**：配置以太網(wǎng)或無(wú)線通信模塊，與繼電保護(hù)裝置、調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
2. **軟件邏輯**
- **故障判別算法**：基于實(shí)時(shí)采集的電氣量（如零序電流、負(fù)序電壓），通過(guò)閾值比較或模式識(shí)別算法判斷故障性質(zhì)。
- **動(dòng)作邏輯設(shè)計(jì)**：
- **瞬時(shí)性故障**：重合閘動(dòng)作，恢復(fù)母線供電。
- **永久性故障**：閉鎖重合閘，保持?jǐn)嗦菲魈l狀態(tài)，并上報(bào)調(diào)度中心。
- **人機(jī)交互界面**：提供參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障記錄等功能，便于運(yùn)維人員操作。
3. **測(cè)試與驗(yàn)證**
- **動(dòng)模試驗(yàn)**：在電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)室中，模擬母線瞬時(shí)性/永久性故障，驗(yàn)證智能重合閘的動(dòng)作正確性。
- **現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試**：在實(shí)際電網(wǎng)中，結(jié)合故障錄波數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)評(píng)估，優(yōu)化動(dòng)作時(shí)間整定值和故障判別閾值。
#### **四、推薦方案與注意事項(xiàng)**
1. **推薦方案**
- **智能式母線重合閘裝置**：采用多參數(shù)融合判別技術(shù)，支持無(wú)線通信，具備故障性質(zhì)自識(shí)別能力，適用于220kV及以上電壓等級(jí)母線。
- **雙母線接線系統(tǒng)優(yōu)化**：在線路微機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)中嵌入智能重合閘單元，通過(guò)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)兩套保護(hù)裝置協(xié)同跳合閘，簡(jiǎn)化二次回路接線。
2. **注意事項(xiàng)**
- **嚴(yán)格審批流程**：母線重合閘配置需經(jīng)省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度部門專項(xiàng)審批，確保符合技術(shù)規(guī)范要求。
- **設(shè)備狀態(tài)評(píng)估**：定期檢測(cè)斷路器機(jī)械特性及絕緣狀況，避免因設(shè)備老化導(dǎo)致重合閘失敗。
- **拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)驗(yàn)證**：確認(rèn)故障隔離后的系統(tǒng)連接方式，防止重合閘動(dòng)作引發(fā)非同期合閘。
