### 智能自動重合閘與母線的連接方式：技術要求與細節分析
#### **一、母線重合閘的技術現狀與挑戰**
1. **應用現狀**
母線重合閘屬于電力系統自動重合閘裝置的子類型，但實際應用極少。統計數據顯示，母線故障中永久性故障占比超過80%，導致重合閘動作成功率低于20%。自2010年代以來，我國電網逐步淘汰母線重合閘配置方案，現行技術規范將其列為“限制使用類技術措施”，僅在特定電網結構（如雙母線帶旁路接線）中保留配置選項，且需省級電網調度部門專項審批。
2. **技術挑戰**
- **永久性故障風險**：母線故障多由絕緣劣化、設備老化等不可逆因素引發，重合閘動作可能導致斷路器“合閘-跳閘”循環，加速機械磨損。
- **系統穩定性威脅**：重合于永久性故障時，電力系統承受二次短路電流沖擊，可能引發暫態穩定破壞；操作過電壓可達正常工作電壓的2.3-2.8倍（330kV及以上電網），顯著高于線路重合閘工況。
- **設備損耗**：斷路器開斷容量在短時間內被重復消耗，相鄰健全線路因電壓波動可能產生保護誤動風險。
#### **二、智能自動重合閘與母線的連接技術要求**
1. **故障性質判別能力**
- **核心需求**：智能重合閘需具備瞬時性故障與永久性故障的區分能力，避免對永久性故障重合。
- **實現方式**：
- **多參數融合判別**：結合母線差動保護、零序電流、相電壓等數據，通過算法分析故障特征（如故障點電阻狀態、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，最后根據結果執行操作（如瞬時性故障則恢復供電，永久性故障則保持跳閘）。
- **案例參考**：某220kV及以上電壓等級母線的智能式自動重合閘專利技術，通過母線差動保護和零序電流分析故障類型，合上電源后根據故障性質決定是否重合。
2. **動作時間整定**
- **延時設計**：需考慮母線結構特性，通常采用固定延時方式，且動作延時需整定為線路重合閘時間的1.5倍以上（如線路重合閘時間為1秒，母線重合閘延時需≥1.5秒）。
- **去游離時間**：確保故障點電弧充分熄滅，避免重合于未消除的故障點。
3. **與繼電保護的協同**
- **保護信號交互**：智能重合閘需與母線保護裝置（如差動保護、過流保護）深度集成，接收保護動作信號以觸發重合閘邏輯。
- **閉鎖功能**：當斷路器處于不正常狀態（如操作機構氣壓不足）或手動跳閘時，需閉鎖重合閘，防止誤動作。
4. **通信與數據傳輸**
- **無線通信需求**：在已運行的電力系統中，增加通信布線工程量較大，智能重合閘需支持無線通信方式（如LoRa、4G/5G）進行數據傳輸，實現與調度中心的實時交互。
- **數據安全性**：需采用加密技術保障通信數據的安全性，防止惡意攻擊導致重合閘誤動或拒動。
#### **三、連接方式與實施細節**
1. **硬件連接**
- **斷路器控制回路**：智能重合閘裝置通過控制電纜連接至母線斷路器的合閘線圈和跳閘回路，實現遠程合閘/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、電壓信號用于故障分析。
- **通信接口**：配置以太網或無線通信模塊，與繼電保護裝置、調度中心進行數據交互。
2. **軟件邏輯**
- **故障判別算法**：基于實時采集的電氣量（如零序電流、負序電壓），通過閾值比較或模式識別算法判斷故障性質。
- **動作邏輯設計**：
- **瞬時性故障**：重合閘動作，恢復母線供電。
- **永久性故障**：閉鎖重合閘，保持斷路器跳閘狀態，并上報調度中心。
- **人機交互界面**：提供參數設置、狀態監測、故障記錄等功能，便于運維人員操作。
3. **測試與驗證**
- **動模試驗**：在電力系統的動態模擬實驗室中，模擬母線瞬時性/永久性故障，驗證智能重合閘的動作正確性。
- **現場調試**：在實際電網中，結合故障錄波數據和設備狀態評估，優化動作時間整定值和故障判別閾值。
#### **四、推薦方案與注意事項**
1. **推薦方案**
- **智能式母線重合閘裝置**：采用多參數融合判別技術，支持無線通信，具備故障性質自識別能力，適用于220kV及以上電壓等級母線。
- **雙母線接線系統優化**：在線路微機綜合保護系統中嵌入智能重合閘單元，通過通信協議實現兩套保護裝置協同跳合閘，簡化二次回路接線。
2. **注意事項**
- **嚴格審批流程**：母線重合閘配置需經省級電網調度部門專項審批，確保符合技術規范要求。
- **設備狀態評估**：定期檢測斷路器機械特性及絕緣狀況，避免因設備老化導致重合閘失敗。
- **拓撲結構驗證**：確認故障隔離后的系統連接方式，防止重合閘動作引發非同期合閘。
