第1章緒論1.1選題的背景及意義如今電力已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的必需品。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。自動(dòng)重合閘的出現(xiàn)極大地提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的狀態(tài)和實(shí)時(shí)調(diào)整，自動(dòng)重合閘可以及時(shí)隔離故障，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這不僅提高了電力系統(tǒng)的可靠性，也減少了因電力故障帶來的不便和損失。自動(dòng)重合閘的應(yīng)用為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要保障。1.1.1自動(dòng)重合閘的主要作用在電力系統(tǒng)的演進(jìn)過程中，自動(dòng)重合閘被視作一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其主要作用是在線路出現(xiàn)故障跳閘時(shí)自動(dòng)觸發(fā)斷路器重新合閘，以消除電力系統(tǒng)中的瞬態(tài)故障，并且盡力確保健康區(qū)段的供電可靠性。當(dāng)發(fā)生故障導(dǎo)致某些電路中斷時(shí)，自動(dòng)重合閘能夠自動(dòng)檢測(cè)故障并迅速關(guān)閉故障部分，然后嘗試電力重新合上中斷的電路，以盡量減少停電時(shí)間，恢復(fù)供電。自動(dòng)重合閘可以幫助維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在某些情況下，當(dāng)電路突然中斷時(shí)，系統(tǒng)可能會(huì)受到?jīng)_擊，影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過自動(dòng)重合閘，可以減少這種情況沖擊，有助于系統(tǒng)穩(wěn)定性的維持。自動(dòng)重合閘具有如下重要意義：①采用自動(dòng)重合器可以有效地增強(qiáng)電源的穩(wěn)定度，減少線路的停工期；②可以更正繼電保護(hù)因誤操作而產(chǎn)生的錯(cuò)誤觸發(fā)；③可以降低人工成本，節(jié)省維持正常供電所需要的投資；④對(duì)于高壓輸配電線路，可以提高可靠性，避免輸電線路供電不平衡導(dǎo)致波動(dòng)。1.1.2自動(dòng)重合閘裝置應(yīng)用中的技術(shù)難點(diǎn)盡管自動(dòng)重合閘可以解決瞬間失效問題，但在系統(tǒng)失效是永久性的情況下，它的工作不僅不能消除電網(wǎng)的故障，而且會(huì)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備造成二次影響。由此導(dǎo)致設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)可危及生命。如果能夠?qū)收项愋瓦M(jìn)行檢測(cè)和判定，可以有效地防止在永久失效情況下重合閘對(duì)設(shè)備的傷害。自動(dòng)重合閘裝置可能在各種環(huán)境條件下運(yùn)行，包括高溫、低溫、高濕度等。因此，其設(shè)計(jì)需要考慮環(huán)境條件，確保在各種環(huán)境條件下都能正常工作。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)可能因地區(qū)、類型和規(guī)模而異。自動(dòng)重合閘裝置需要具備一定的配合，能夠適用于不同類型的電力系統(tǒng)，并在不同的條件下穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。1.1.3故障自檢測(cè)功能的自動(dòng)重合閘裝置意義若能根據(jù)故障位置識(shí)別并自動(dòng)重合，就能避免永久性故障對(duì)電網(wǎng)的損害。通過對(duì)故障點(diǎn)的探測(cè)，監(jiān)控影響參數(shù)，確定故障類型，可以大幅度地減少永久失效的發(fā)生幾率，降低配電損耗。采用這種預(yù)防性維修措施，既能提高設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性，又能延長(zhǎng)其使用壽命。通過對(duì)可能存在的問題進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和修復(fù)，我們可以確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障用戶的用電需求，同時(shí)也減少了維修和更換設(shè)備的成本和時(shí)間。在電力行業(yè)中，這種預(yù)防性維護(hù)措施是非常重要和有效的。1.2國(guó)內(nèi)外自動(dòng)重合閘發(fā)展現(xiàn)狀自動(dòng)重合閘是一種重要的電氣設(shè)備，自出現(xiàn)以來受到了各國(guó)研究人員的廣泛關(guān)注。他們的研究涉及到自動(dòng)重合閘的原理、工作機(jī)制、性能優(yōu)化等方面。通過這些研究，人們可以更好地了解自動(dòng)重合閘的作用和應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)其在電力系統(tǒng)中的發(fā)展和應(yīng)用。1.2.1國(guó)內(nèi)自動(dòng)重合閘發(fā)展歷程及現(xiàn)狀自動(dòng)重合閘技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)階段，主要包括技術(shù)引進(jìn)、自主研發(fā)和國(guó)產(chǎn)化三個(gè)階段。以下是中國(guó)國(guó)內(nèi)自動(dòng)重合閘發(fā)展的主要?dú)v程：1.技術(shù)引進(jìn)階段（20世紀(jì)80年代初-90年代初）：我國(guó)在電力設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)水平相對(duì)滯后，因此開始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的自動(dòng)重合閘技術(shù)。該階段主要以引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)設(shè)備和完整系統(tǒng)主導(dǎo)，滿足當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和安全需求。2.技術(shù)研發(fā)與國(guó)內(nèi)引進(jìn)階段（90年代中期-2000年代初）：隨著電力系統(tǒng)不斷推廣和現(xiàn)代化的要求，我國(guó)開始加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)重合閘技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn)。一些國(guó)外先進(jìn)技術(shù)被引進(jìn)，同時(shí)也開始進(jìn)行相關(guān)的研究與開發(fā)。3.技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)化階段（2000年代中期-2010年代初）：在國(guó)際技術(shù)引進(jìn)的基礎(chǔ)上，我國(guó)加強(qiáng)了自動(dòng)重合閘技術(shù)的研發(fā)，并逐步實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)企業(yè)開始生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)重合閘設(shè)備，提高了技術(shù)水平和制造能力。4.數(shù)字化轉(zhuǎn)型與自動(dòng)化發(fā)展階段（2010年代至今）：隨著電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推動(dòng)，自動(dòng)重合閘進(jìn)入數(shù)字化和自動(dòng)化發(fā)展的新階段。先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)、通信技術(shù)和智能算法被評(píng)估為自動(dòng)重合閘裝置，提高了系統(tǒng)的自適應(yīng)性和修飾水平。目前的現(xiàn)狀包括：1.技術(shù)水平：中國(guó)自動(dòng)重合閘技術(shù)水平得到顯著提升，具備了一定的自主創(chuàng)新能力。在數(shù)字化、自動(dòng)化方面取得了一些成果。2.國(guó)產(chǎn)化水平：國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)具備生產(chǎn)自動(dòng)重合閘設(shè)備的能力，國(guó)產(chǎn)化水平逐步提高。一些企業(yè)在自動(dòng)重合閘領(lǐng)域取得了一定的市場(chǎng)份額。3.應(yīng)用范圍：自動(dòng)重合閘已廣泛評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)，尤其是在重要的電力輸配站和關(guān)鍵電力設(shè)備中。4.標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范：隨著技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也得到了完善，以確保自動(dòng)重合閘的設(shè)計(jì)、制造和使用符合一定的安全和質(zhì)量要求。目前，謝宗耀等對(duì)近幾年高壓線路的跳閘率及操作缺陷進(jìn)行了分析，認(rèn)為其產(chǎn)生的原因有很多。包括雷擊，風(fēng)向偏差放電，外力破壞，鳥類災(zāi)害，冰層和波浪，污染閃光等。電力傳輸與分配的問題將對(duì)電力品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。并提出了一種具有特殊結(jié)構(gòu)的配電線路失效等級(jí)的結(jié)構(gòu)化聯(lián)接和分類，并以斷路器的自動(dòng)重合閘特性為依據(jù)。金巍昊通過對(duì)新能源電力接入配電網(wǎng)的保護(hù)與自動(dòng)重合閘的影響進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了基于地區(qū)信息的自動(dòng)重合閘技術(shù)。目前，我國(guó)自動(dòng)重合閘系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面的問題：①自動(dòng)重合閘設(shè)備的智能化程度還需要進(jìn)一步提高當(dāng)前大部分的自動(dòng)重合閘設(shè)備均為單獨(dú)的，缺乏遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息檢測(cè)和交互功能，不能與其他電力裝置相互配合。②無法對(duì)故障進(jìn)行分析的情況下，自動(dòng)重合閘就無法執(zhí)行操作無法對(duì)切斷電路后重新閉合進(jìn)行任何評(píng)估，無法分辨故障是暫時(shí)的還是永久的。若故障持續(xù)存在且沒有及時(shí)處理，可能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成重大危害。③缺乏對(duì)分布式電源的充分考慮許多光伏發(fā)電系統(tǒng)既是電力消耗單元，也是電力發(fā)電單元，可對(duì)自動(dòng)重合閘動(dòng)作產(chǎn)生影響，但目前的自動(dòng)重合閘還未充分考慮到分布式電源的情況。1.2.2國(guó)外自動(dòng)重合閘發(fā)展歷程及現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)自適應(yīng)重合閘的控制方法的研究起步較晚，直至1994年，有關(guān)自適應(yīng)重合閘的文獻(xiàn)中才出現(xiàn)。IEEE繼電保護(hù)委員會(huì)首次發(fā)布了一份關(guān)于自適應(yīng)重合閘功能滿意度的調(diào)查問卷。通過對(duì)問卷的歸納，發(fā)現(xiàn)各個(gè)層面都對(duì)自適應(yīng)重合閘有較高的評(píng)價(jià)和期望。根據(jù)電弧特性，判定故障是暫時(shí)的或永久的；根據(jù)故障時(shí)的高頻信號(hào)，判定故障是暫時(shí)或永久的；在此基礎(chǔ)上，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)故障判定瞬時(shí)或永久失效進(jìn)行了辨識(shí)。這三種方法都有各自不同的適用范圍，但是實(shí)際效果卻不盡人意。例如，為了處理故障狀況而采集高頻信號(hào)必須采用復(fù)雜的硬件和軟件設(shè)備，在實(shí)際使用中導(dǎo)致成本高、實(shí)現(xiàn)困難。1.3本文研究?jī)?nèi)容和安排第一章介紹了自動(dòng)重合閘主要作用和應(yīng)用中的技術(shù)難點(diǎn)，自檢自動(dòng)重合閘裝置的作用是確保設(shè)備故障時(shí)能自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)自動(dòng)重合閘的研究，對(duì)目前我國(guó)電力系統(tǒng)與自動(dòng)重合閘的主要問題進(jìn)行了分析，并對(duì)今后的發(fā)展提出了一些亟待解決的問題。第二章對(duì)自動(dòng)重合閘設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了論述，并對(duì)其進(jìn)行了分析。通過對(duì)不同類型、不同原因的分析，分析了不同的短路、瞬時(shí)性、永久性、斷線等故障，并對(duì)其產(chǎn)生的影響進(jìn)行了討論。并探討了自動(dòng)重合閘機(jī)的工作原理及觸發(fā)條件。第三章重點(diǎn)設(shè)計(jì)了自動(dòng)重合閘機(jī)構(gòu)，具備故障自診斷功能。該系統(tǒng)采用了光電傳感器模塊實(shí)現(xiàn)雷電探測(cè)，并采用天氣傳感器對(duì)雨、雪等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采用絕緣電阻、過流兩種方法對(duì)永久失效進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行全面的分析。第四章對(duì)自動(dòng)重合閘器的新型部件進(jìn)行了詳細(xì)的論述。本文分析了故障自動(dòng)檢測(cè)裝置與重合閘控制裝置的要求，并對(duì)各種處理器的功能及性能特性進(jìn)行了討論。同時(shí)，本文還就新型自動(dòng)重合閘設(shè)備的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)測(cè)試等問題進(jìn)行了深入的探討。第2章自動(dòng)重合閘裝置設(shè)計(jì)前提2.1輸電線上的故障類型及分析故障有兩種，一種是瞬時(shí)失效，另一種是永久失效。不同的線路結(jié)構(gòu)也可以把失效劃分為短路故障、強(qiáng)風(fēng)扯線、塔架倒塌等故障。2.1.1瞬時(shí)性故障和永久性故障分析瞬時(shí)性故障是電力系統(tǒng)中一種短暫且瞬時(shí)的電力問題，常見的瞬時(shí)性故障類型有：電壓暫降、電壓暫升、瞬時(shí)電流過、諧波等。一旦發(fā)生瞬時(shí)性故障，斷路器將立即切斷故障點(diǎn)，導(dǎo)致系統(tǒng)絕緣恢復(fù)、故障點(diǎn)消失；重新上電后，線路會(huì)繼續(xù)正常運(yùn)行。所以瞬時(shí)性故障通常不會(huì)造成重大損害。這類故障主要由天氣因素或外界干預(yù)引起，導(dǎo)致線路短路。永久性故障是指在電力系統(tǒng)中發(fā)生并導(dǎo)致設(shè)備或線路出現(xiàn)一些長(zhǎng)時(shí)間故障的故障，常見的永久性故障類型有設(shè)備故障、線路故障、連接問題、地下電纜故障、變壓器故障等。該類故障發(fā)生后即使進(jìn)行重合閘，線路故障仍然存在會(huì)導(dǎo)致線路再次被切除。2.1.2短路故障分析短路故障后果最為嚴(yán)重，約占總故障量的70%。短路故障的引起主要包括：設(shè)備老化、安裝維護(hù)不當(dāng)，極易導(dǎo)致設(shè)備老化加快。氣候環(huán)境變化是另一個(gè)主要原因，強(qiáng)風(fēng)、暴雪等極端天氣很容易導(dǎo)致線路間短路，還有可能引發(fā)架線坍塌；人為導(dǎo)致，生產(chǎn)建設(shè)可能觸碰導(dǎo)致短路，檢修后未去下接地線也會(huì)造成短路；動(dòng)物接觸碰撞，鳥類接觸線路或者植物生長(zhǎng)在其之間，都容易引發(fā)。電路短路問題將帶來巨大的損害。電路短路會(huì)導(dǎo)致電流迅速增大，并引發(fā)劇烈的熱效應(yīng)，可能導(dǎo)致絕緣層擊穿，并損壞設(shè)備的結(jié)構(gòu)；產(chǎn)生的大量電弧會(huì)對(duì)人產(chǎn)生危害；引發(fā)電磁對(duì)附近電力設(shè)備造成干擾；還會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去同步。2.1.3斷線故障分析斷線故障對(duì)電網(wǎng)也有很大的影響，其成因主要有：人為操作造成的斷線、生產(chǎn)和施工中的線路破壞；閃電擊穿引起的斷線。目前，國(guó)內(nèi)大部分使用的是架空絕緣電線，其絕緣特性在裸線與電纜之間，具有良好的絕緣和導(dǎo)電性能。不過，如果遭受雷擊，可能導(dǎo)致線路中斷。斷線故障發(fā)生及為永久性故障，必須要人工介入才能使電力系統(tǒng)恢復(fù)。另外，斷線后會(huì)是導(dǎo)線接觸大地，對(duì)人身安全造成影響。斷線通常是很長(zhǎng)的導(dǎo)線發(fā)生損壞，需要人工進(jìn)行大規(guī)模排查，耗費(fèi)時(shí)間進(jìn)行重新接線。2.2自動(dòng)重合閘裝置的應(yīng)用2.2.1對(duì)自動(dòng)重合閘的基本要求自動(dòng)重合閘主要作用在于，當(dāng)故障發(fā)生以后，合閘是電力系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，提高供電效率，因此有一下基本要求：①只有在故障發(fā)生是瞬時(shí)的情況下，方可重新合閘以確認(rèn)故障類型。②自動(dòng)重合閘的起動(dòng)次數(shù)必須滿足規(guī)定，也就是僅起動(dòng)一次。③每一次自動(dòng)重合閘的起動(dòng)次數(shù)都要滿足要求，即一次僅能起動(dòng)一次。④手動(dòng)跳閘并非自動(dòng)合閘。在進(jìn)行線路檢修維護(hù)時(shí)，當(dāng)操作人員手動(dòng)斷開斷路器時(shí)，自動(dòng)閉合裝置不會(huì)啟動(dòng)。⑤在設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證自動(dòng)重合閘與繼電器之間的有效配合，從而迅速地解決故障。2.2.2自動(dòng)重合閘保護(hù)原理根據(jù)電網(wǎng)的需要，按其對(duì)斷路器的影響，可以將其劃分為三相重合閘、單相重合閘、綜合重合閘和分相重合閘。三相重合閘是最常見的一種。該圖是一種由重合閘啟動(dòng)、重合閘時(shí)間、一次合閘脈沖、手動(dòng)跳閘后閉鎖等部件組成的單側(cè)電源供電線路的工作原理方框圖。下文將詳細(xì)分析其工作過程：圖2.1自動(dòng)重合閘的基本工作原理操作應(yīng)該從啟動(dòng)元件開始。當(dāng)斷路器從合閘狀態(tài)變?yōu)榉珠l狀態(tài)時(shí)，應(yīng)該立即發(fā)出啟動(dòng)指令。啟動(dòng)元件發(fā)出指令后，時(shí)間元件開始計(jì)時(shí)，在預(yù)定延時(shí)后，發(fā)出一個(gè)短暫的合閘指令，這段延時(shí)時(shí)間稱為重合閘時(shí)間，用于生成一次合閘脈沖。2.3故障自檢測(cè)功能的重合閘裝置的關(guān)鍵根據(jù)前述分析得知，重合閘裝置需具備故障自檢測(cè)功能，以進(jìn)行故障檢測(cè)并分析數(shù)據(jù)，判定故障性質(zhì)為瞬時(shí)或永久，最終決定是否啟動(dòng)重合功能。故障檢測(cè)的主要手段為傳感器技術(shù)。傳感器技術(shù)包括模擬、數(shù)字、無線、光纖、仿生、紅外等：①數(shù)字傳感器數(shù)字傳感器是一種以數(shù)字方式表達(dá)輸出的數(shù)字信號(hào)的傳感器，一般采用二進(jìn)制代碼。這類傳感器能夠?qū)⒐狻囟?、壓力等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以供數(shù)字電子系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析。傳感器內(nèi)部已集成了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，便于實(shí)際應(yīng)用，但價(jià)格較高。②無線傳感器無線傳感器是一類能夠利用無線通信技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)的傳感器裝置。典型的無線傳感器包括傳感器元器件、數(shù)據(jù)采集電路，以及一個(gè)專門用于與其他設(shè)備進(jìn)行通訊的無線模塊。無線傳感器廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，例如物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)自動(dòng)化等。因此，不需要布設(shè)電纜的優(yōu)點(diǎn)使得它在工業(yè)和智能家居等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。③模擬傳感器模擬傳感器是一種能夠產(chǎn)生連續(xù)的仿真輸出信號(hào)的傳感器。它們廣泛用于測(cè)量各種物理量，如溫度、壓力、濕度、氮?dú)夂兔}沖等。在實(shí)際應(yīng)用中，一般要加入多種模擬信號(hào)處理電路，如電流、電壓轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、放大等。從而實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的預(yù)處理。該方案的故障類型判定是為了充分利用傳感器技術(shù)，對(duì)不同天氣因素如風(fēng)雨、雷電信息等進(jìn)行監(jiān)控，通過分析這些數(shù)據(jù)來識(shí)別故障類型。第3章自動(dòng)重合閘裝置總體設(shè)計(jì)設(shè)備的整體設(shè)計(jì)是以設(shè)計(jì)目的為基礎(chǔ)，確定其設(shè)計(jì)要求及功能構(gòu)成，并將其分解成各種功能單元。通過對(duì)各功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法的探討和分析，完成了各模塊的設(shè)計(jì)，最后形成了整個(gè)系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)。整體設(shè)計(jì)是詳細(xì)設(shè)計(jì)的依據(jù)，若整體設(shè)計(jì)不完善，則會(huì)造成設(shè)備的功能不完整或性能不能滿足需求。自動(dòng)重合閘裝置的設(shè)計(jì)思想是對(duì)造成設(shè)備失效的多種因素進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行全面的判定，從而達(dá)到自動(dòng)重合閘的目的，從而提高重合閘的成功率。防止出現(xiàn)永久失效時(shí)觸發(fā)重合閘。自動(dòng)重合閘主電路如圖3.1所示。圖3.1主電路圖3.1自動(dòng)重合閘裝置基本需求①重合閘裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單在此設(shè)計(jì)中，對(duì)常規(guī)的自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行了改造，增加了故障探測(cè)功能，使設(shè)備的總體尺寸增大，但仍然需要盡量簡(jiǎn)化，以達(dá)到簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的目的。在故障診斷中，要盡可能地使用模塊化的設(shè)計(jì)，通過數(shù)碼或無線的方式進(jìn)行部署。②低成本低成本能夠保證該裝置具備普遍性和適用性。③裝置功能單元靈活由于故障檢測(cè)單元較多，在設(shè)計(jì)上要靈活運(yùn)用，當(dāng)遇到?jīng)_突時(shí)，適當(dāng)?shù)膭h減原件，同時(shí)不影響裝置的使用。3.2瞬時(shí)性和永久性故障檢測(cè)通過上述分析，基礎(chǔ)的自動(dòng)重合閘不可以解決永久性故障，在設(shè)計(jì)上只需識(shí)別為永久性故障即可。但是單靠一個(gè)元件無法識(shí)別是否是永久性故障，所以必須依靠各種因素互相參考，才能100%判斷是否為永久性故障。3.2.1瞬時(shí)性故障檢測(cè)在前文的分析中，我們考慮到了突發(fā)性故障的原因，包括天氣和雷電因素，以及植物的生長(zhǎng)與線路接觸等問題，例如常見的樹木觸碰導(dǎo)線和動(dòng)物觸碰線路。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)是通過自動(dòng)檢測(cè)氣象信息來解決這些問題。①傳感器進(jìn)行氣象檢測(cè)在強(qiáng)勁的風(fēng)中，很容易引發(fā)線路瞬間短路故障；當(dāng)遇到大雪或大雨時(shí)，設(shè)備的絕緣性可能會(huì)降低，誘發(fā)瞬間短路故障。檢測(cè)風(fēng)力、降雪和降雨等天氣信息可通過單獨(dú)的風(fēng)速傳感器、降雨傳感器和降雪傳感器來進(jìn)行。此類傳感器的優(yōu)點(diǎn)是可以精準(zhǔn)檢測(cè)出具體數(shù)據(jù)，但是部署起來不太方便，耗費(fèi)人力。雨雪傳感器上方采用柵形電極，利用水的導(dǎo)電性，當(dāng)有雨水落在感應(yīng)區(qū)間上時(shí)，會(huì)造成電極短路，這樣就能監(jiān)測(cè)到下雨。該傳感器可在下雪、氣溫長(zhǎng)時(shí)間低于0°C和高濕度條件下進(jìn)行自動(dòng)加熱，從而避免了結(jié)冰和結(jié)霜。并且可以設(shè)定加熱的溫度。如下圖3.2所示為光學(xué)雨量傳感器的實(shí)物圖。圖3.2光學(xué)雨量傳感器實(shí)物圖風(fēng)速傳感器是一種常用的傳感器，它能連續(xù)地測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)量（風(fēng)力=風(fēng)速x截面面積）。風(fēng)速傳感器可分為螺旋槳式、風(fēng)杯式、熱風(fēng)式、皮托管式和超聲風(fēng)速傳感器。器。風(fēng)速傳感器主要用于風(fēng)杯型。風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器，也叫三杯風(fēng)速傳感器，是英國(guó)魯賓孫首先發(fā)明的一種非常普遍的風(fēng)速傳感器。傳感部位為三個(gè)或四個(gè)錐形或半球形空杯。中空杯殼與三叉星形的互為120度或90度的十字架相連，其凹槽沿某一方向排列。橫臂框架與一個(gè)豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接。如下圖3.3所示為風(fēng)速傳感器的實(shí)物圖。圖3.3光學(xué)雨量傳感器實(shí)物圖②雷電信息檢測(cè)雷電很容易導(dǎo)致瞬間故障，其活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的磁場(chǎng)和感應(yīng)電勢(shì)，這樣會(huì)很容易引發(fā)電網(wǎng)上的繼電保護(hù)觸發(fā)。目前針對(duì)雷電的常用探測(cè)方法包括：雷達(dá)系統(tǒng)：雷達(dá)是一種常見的雷電檢測(cè)工具，通過發(fā)射雷達(dá)波并監(jiān)測(cè)其反射來探測(cè)雷電活動(dòng)。雷達(dá)系統(tǒng)可以測(cè)量雷電云中的電離層和電荷分布，從而提供關(guān)于雷電的信息。電場(chǎng)測(cè)量：利用電場(chǎng)傳感器來監(jiān)測(cè)大氣中的電場(chǎng)強(qiáng)度，當(dāng)發(fā)生雷電云內(nèi)部電荷分離時(shí)，會(huì)引起電場(chǎng)的改變。通過監(jiān)測(cè)這些變化，可以檢測(cè)雷電的發(fā)生。電磁輻射測(cè)量：雷電活動(dòng)產(chǎn)生的放電會(huì)導(dǎo)致電磁輻射，包括射頻輻射。使用電磁感應(yīng)設(shè)備，如天線，來測(cè)量這些輻射，以偵測(cè)雷電。紅外監(jiān)測(cè)：使用紅外攝像機(jī)監(jiān)測(cè)大氣中的溫度變化。雷電放電會(huì)產(chǎn)生高溫，因此紅外監(jiān)測(cè)可以用于檢測(cè)雷電閃電。聲波檢測(cè)：雷電產(chǎn)生的放電會(huì)引起大氣中的氣體振動(dòng)，產(chǎn)生聲波。通過使用聲音傳感器或麥克風(fēng)，可以檢測(cè)這些聲波并識(shí)別雷電的發(fā)生。電磁感應(yīng)：使用電磁感應(yīng)設(shè)備，如線圈或天線，來測(cè)量大氣中電磁場(chǎng)的變化。這種方法可用于捕捉雷電活動(dòng)的信號(hào)。遙感衛(wèi)星：衛(wèi)星技術(shù)可以用于監(jiān)測(cè)雷電云和大氣中的電磁輻射。衛(wèi)星能夠提供廣域的監(jiān)測(cè)，覆蓋大范圍的地理區(qū)域。如下圖3.4所示為雷電檢測(cè)儀實(shí)物圖。圖3.4雷電檢測(cè)儀實(shí)物圖③紅外檢測(cè)紅外檢測(cè)主要用于監(jiān)測(cè)飛禽動(dòng)物等生物體的碰撞情況。生物體本身具有體溫，在外界釋放熱量，而紅外檢測(cè)的關(guān)鍵原理是檢測(cè)這種熱量的散播。但是在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)該考慮飛禽的活動(dòng)性，比如動(dòng)物的停落，造成檢測(cè)不理想?？梢圆渴鹪邙B類的停落點(diǎn)。3.2.2永久性故障檢測(cè)首先是短路故障檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)方式有：過流保護(hù)：過流保護(hù)是一種最常見的短路檢測(cè)方式。通過在電路中設(shè)置額定電流以上的電流保護(hù)器或斷路器，一旦電路中發(fā)生短路導(dǎo)致電流超過額定值，保護(hù)器就會(huì)跳閘，切斷電路，從而防止短路造成的危害。在線路上增加霍爾傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)電流大小，超過一定數(shù)值報(bào)警。電流測(cè)量：使用電流傳感器或電流測(cè)量裝置，監(jiān)測(cè)電路中的電流變化。如果電流超過正常范圍，可能表示短路事件發(fā)生。這種方法通常用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路狀態(tài)。電阻測(cè)量：使用電阻測(cè)量?jī)x器測(cè)量電路中的電阻值。當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體之間發(fā)生短路時(shí)，電阻值會(huì)急劇下降。因此，定期的電阻測(cè)量可以幫助檢測(cè)潛在的短路問題。熱成像：使用紅外熱成像技術(shù)檢測(cè)電路中的溫度變化。短路通常會(huì)導(dǎo)致局部電路部件過熱，因此紅外熱成像可以用于識(shí)別潛在的短路區(qū)域。絕緣監(jiān)測(cè)：通過在電路中使用絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)電纜或電路中的絕緣狀態(tài)。如果發(fā)生短路，絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備可以檢測(cè)到絕緣電阻的變化。短路位置診斷：一些先進(jìn)的電力系統(tǒng)使用短路位置診斷技術(shù)，通過分析電流和電壓的相位關(guān)系來確定短路的位置。故障錄波分析：使用故障錄波設(shè)備記錄電路中的波形數(shù)據(jù)，以便在發(fā)生短路時(shí)進(jìn)行分析。故障錄波可以提供詳細(xì)的電壓和電流波形，有助于識(shí)別短路的發(fā)生和位置。著重論述了以絕緣電阻為基礎(chǔ)和以過電流為基礎(chǔ)的測(cè)量方法?；诮^緣電阻的永久性故障判斷理論：絕緣電阻是衡量一個(gè)電氣系統(tǒng)絕緣性能的重要指標(biāo)，它反映了絕緣材料的質(zhì)量以及系統(tǒng)中是否存在潛在的故障。首先要考慮絕緣電阻的測(cè)量，定期測(cè)量電氣系統(tǒng)的絕緣電阻，以確保絕緣性能處于良好狀態(tài)。這通常通過使用絕緣電阻測(cè)試儀進(jìn)行。其次要考慮閾值，確定合適的絕緣電阻閾值，超過該閾值表示絕緣正常，低于該閾值可能表示存在問題。閾值的選擇通常取決于具體的應(yīng)用和設(shè)備。將實(shí)際測(cè)得的絕緣電阻值與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較。如果絕緣電阻高于閾值，系統(tǒng)通常被認(rèn)為是正常的。不僅要關(guān)注單次測(cè)量值，還要觀察絕緣電阻的變化趨勢(shì)。持續(xù)的監(jiān)測(cè)可以幫助識(shí)別潛在的問題，即使絕緣電阻仍然在合理范圍內(nèi)。如果絕緣電阻低于閾值，需要進(jìn)一步分析以確定故障的具體位置。這可能涉及使用其他測(cè)試方法，例如局部放電測(cè)量或高電壓測(cè)試，以幫助精確定位故障。記錄每次絕緣電阻測(cè)量的結(jié)果，并設(shè)置報(bào)警機(jī)制，以便在系統(tǒng)絕緣性能下降到不可接受的水平時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)。最后根據(jù)測(cè)試結(jié)果采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)和修復(fù)措施。這可能包括更換損壞的絕緣材料、修復(fù)接地問題或其他可能導(dǎo)致絕緣電阻下降的因素?；谶^電流的永久性故障檢測(cè)：在線路正常運(yùn)行狀態(tài)下，電流通常維持在額定數(shù)值，但在電力需求高峰時(shí)，在下游線路上，操作電流可能會(huì)超過其額定值。在線路出現(xiàn)直接短路（非絕緣短路）時(shí)，瞬時(shí)失效電流迅速增加，一般為4倍。所以通過瞬時(shí)電流的測(cè)量值來判定直接短路故障的發(fā)生與否。3.2.3各種故障檢測(cè)的綜合判定①過電流檢測(cè)和絕緣故障檢測(cè)的重合判定通過將過電流和絕緣故障檢測(cè)相結(jié)合，可以更全面地監(jiān)測(cè)電氣系統(tǒng)的安全性能，提高系統(tǒng)的可靠性，并在出現(xiàn)問題時(shí)更迅速地采取應(yīng)對(duì)措施。在判斷絕緣失效前，必須進(jìn)行過流測(cè)試。在系統(tǒng)脫開的一剎那，電力品質(zhì)探測(cè)模塊可以探測(cè)到瞬間的極限電流，如果這個(gè)電流超出了4倍的額定電流設(shè)置范圍，則不允許重合閘。如果短路電流的測(cè)得值低于規(guī)定的限流范圍，則保護(hù)設(shè)備將延緩重合閘動(dòng)作。在該延遲時(shí)間內(nèi)，該系統(tǒng)將開啟絕緣失效探測(cè)功能，用于測(cè)量絕緣電阻。根據(jù)電阻數(shù)值的變化決定是否進(jìn)行重合操作，如若重合閘未成功閉合，則需將其他未發(fā)生故障的相斷開，以防止變壓器缺相運(yùn)行。這種方法綜合了兩種持久性故障檢測(cè)方式，有助于更準(zhǔn)確的判斷。過電流檢測(cè)和絕緣故障檢測(cè)的重合判定流程如圖3.5所示。圖3.5過電流檢測(cè)和絕緣故障檢測(cè)的重合判定流程圖②根據(jù)檢測(cè)結(jié)果的故障重合閘設(shè)定所確定的故障類型僅供參考，因?yàn)槿绻麢z測(cè)到一次性故障，則很可能是一次性故障；但若檢測(cè)出永久性故障或一次性故障，則兩者發(fā)生的可能性相等。在這種情況下，需要考慮重合閘設(shè)置時(shí)所涉及的不同配電節(jié)點(diǎn)等多種因素。3.3自動(dòng)重合閘系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)如圖3.6所示。圖3.6自動(dòng)重合閘控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖①故障信息檢測(cè)故障信息的檢測(cè)分為瞬時(shí)和永久兩大類。瞬間失效的探測(cè)技術(shù)包括雷電、風(fēng)雨、雪等氣象信息和紅外線探測(cè)。而永久失效的檢測(cè)，主要是通過絕緣電阻和過流來探測(cè)。雷電檢測(cè)儀：電源AC220，有雷電時(shí)會(huì)反饋信號(hào)，本身儀器具有故障反饋。需要購(gòu)買成熟的產(chǎn)品，給他系統(tǒng)電源后運(yùn)行，進(jìn)行反饋。②斷路器狀態(tài)檢測(cè)首先對(duì)斷路器的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，就是要確定斷路器是否在關(guān)閉狀態(tài)，這是判斷后續(xù)故障類型、系統(tǒng)重合閘控制和其它控制操作的開始。③自動(dòng)重合閘控制在測(cè)試結(jié)果滿足重合條件的情況下，由于要進(jìn)行大規(guī)模的驅(qū)動(dòng)，必須使用強(qiáng)大的傳動(dòng)裝置。④人工操作系統(tǒng)為了方便監(jiān)控和控制重合閘的運(yùn)行情況，提供了基本的顯示和設(shè)置功能，并能夠顯示實(shí)時(shí)的運(yùn)行信息。自動(dòng)重合閘裝置總體結(jié)構(gòu)如圖3.7所示。圖3.7自動(dòng)重合閘裝置總體結(jié)構(gòu)圖第4章新型自動(dòng)重合閘裝置的硬件實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)測(cè)試在總體設(shè)計(jì)的框架下，本節(jié)將對(duì)系統(tǒng)的各功能模塊進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，包括確認(rèn)控制器的選擇、繪制各單元的基本電路圖，并進(jìn)行合適器件的選型對(duì)比分析。4.1控制器的對(duì)比選用4.1.1自動(dòng)重合閘對(duì)控制器的基本需求控制器是自動(dòng)重合閘系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)狀態(tài)、判斷故障類型、控制重合閘操作等。以下是自動(dòng)重合閘對(duì)控制器的基本需求：故障檢測(cè)能力：控制器應(yīng)具有良好的故障檢測(cè)能力，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地識(shí)別電網(wǎng)故障，包括短路、過流、過壓等各種類型的故障。快速判斷和決策能力：在檢測(cè)到故障后，控制器需要迅速進(jìn)行判斷和決策，確定是否需要進(jìn)行重合閘操作，以最小化系統(tǒng)中斷時(shí)間。通信能力：控制器需要與其他保護(hù)設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行有效的通信，以獲取更全面的電網(wǎng)狀態(tài)信息，并能夠與其他保護(hù)設(shè)備協(xié)同工作?？煽啃院头€(wěn)定性：自動(dòng)重合閘系統(tǒng)對(duì)控制器的可靠性和穩(wěn)定性要求較高，確保在各種環(huán)境條件下都能正常工作，防止誤操作或系統(tǒng)故障。靈活性：控制器應(yīng)具有一定的靈活性，能夠適應(yīng)不同電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件，支持靈活的配置和參數(shù)調(diào)整。人機(jī)界面：為了方便運(yùn)維人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和維護(hù)，控制器通常需要提供友好的人機(jī)界面，包括顯示當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)、報(bào)警信息、歷史記錄等功能。自診斷和自恢復(fù)功能：控制器應(yīng)具備自診斷和自恢復(fù)能力，能夠檢測(cè)自身的工作狀態(tài)并在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)或報(bào)警。安全性：控制器需要具備一定的安全性能，防止未經(jīng)授權(quán)的人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，同時(shí)能夠在發(fā)生緊急情況時(shí)采取安全措施，保障人員和設(shè)備的安全。以上是自動(dòng)重合閘對(duì)控制器的基本需求，具體的要求可能會(huì)根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模、復(fù)雜性和應(yīng)用場(chǎng)景而有所不同。4.1.2不同控制器類型對(duì)比分析①單片機(jī)控制器單片機(jī)控制器在功能和性能方面屬于較為基礎(chǔ)和簡(jiǎn)單的類型。片機(jī)控制器可以用于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、故障識(shí)別和重合閘操作等功能。單片機(jī)可以用于監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的電壓、電流、頻率等參數(shù)，實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。單片機(jī)可以通過采集傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行故障診斷，判斷電網(wǎng)中是否存在故障，并確定故障的類型。單片機(jī)可以執(zhí)行定時(shí)任務(wù)，例如定時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)檢測(cè)、定期發(fā)送報(bào)告等，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。②數(shù)字信號(hào)處理器控制器（DSP在自動(dòng)重合閘系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）可用于處理電力系統(tǒng)中的數(shù)字信號(hào)，實(shí)時(shí)進(jìn)行信號(hào)分析、濾波、變換等操作。DSP可以用于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字濾波器，以濾除電網(wǎng)中的噪聲、諧波和其他干擾，確保系統(tǒng)對(duì)故障的敏感性和準(zhǔn)確性。DSP可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)字信號(hào)處理，對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以及時(shí)做出決策并觸發(fā)自動(dòng)重合閘操作，③ARM控制ARM控制器是一種基于ARM架構(gòu)設(shè)計(jì)的微處理器，被廣泛應(yīng)用于各類嵌入式系統(tǒng)，如自動(dòng)重合閘系統(tǒng)。ARM架構(gòu)具有高性能、低功耗和靈活性等優(yōu)勢(shì)，使得ARM控制器成為許多嵌入式應(yīng)用的首選之一。ARM控制器通常能夠支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這對(duì)于自動(dòng)重合閘系統(tǒng)來說至關(guān)重要，因?yàn)樗枰獙?duì)電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和響應(yīng)。一些ARM控制器支持多核處理，這有助于并行處理多個(gè)任務(wù)，提高系統(tǒng)的效率和性能。ARM控制器通常配備各種通信接口，如UART、SPI等，以便與其他設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)同工作。④可編程邏輯控制器（PLC可編程邏輯控制器最大的優(yōu)點(diǎn)是它具有程序功能，能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行諸如內(nèi)部邏輯運(yùn)算、順序控制以及計(jì)時(shí)等功能?？删幊踢壿嬁刂破鞑僮骱?jiǎn)單，維修方便，操作界面簡(jiǎn)單明了，可以快速診斷和調(diào)試發(fā)現(xiàn)故障所在。它還具有適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。自動(dòng)重合閘的控制回路的可靠性是保證電網(wǎng)安全的重要因素。PLC技術(shù)可以提供可靠的控制機(jī)制，它可以使重合閘裝置工作更可靠和穩(wěn)定。PLC技術(shù)可以支持自動(dòng)重合閘控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、設(shè)備參數(shù)等關(guān)鍵功能，非常有利于根據(jù)實(shí)時(shí)情況的變化進(jìn)行快速調(diào)整，減少故障時(shí)間，提高自動(dòng)重合閘系統(tǒng)的可靠性。在上述評(píng)價(jià)中，必須著重考慮整體重合閘裝置的系統(tǒng)處理能力。經(jīng)過對(duì)比和分析，本文選用S7-200-224XP作為中端PLC的處理器。PLC總體結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1PLC接線圖4.2自動(dòng)重合閘控制裝置測(cè)試測(cè)試是設(shè)計(jì)驗(yàn)證中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它可以對(duì)設(shè)計(jì)中的不足進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)設(shè)計(jì)的符合性、各部分的功能和性能進(jìn)行檢驗(yàn)。本次測(cè)試分為功能測(cè)試和試車測(cè)試兩個(gè)部分：①功能測(cè)試對(duì)自動(dòng)重合閘設(shè)備的各個(gè)功能部件進(jìn)行了試驗(yàn)，包括控制器、輸出控制單元等。其目標(biāo)是對(duì)設(shè)備的基本功能進(jìn)行可靠性測(cè)試。這種檢測(cè)一般是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的，只需要針對(duì)單板進(jìn)行測(cè)試即可。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：時(shí)間工作的可靠性是指在系統(tǒng)長(zhǎng)期工作時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)故障、重置等問題，并能確保通訊接口及檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送，防止出現(xiàn)斷開、斷開等現(xiàn)象。環(huán)境適應(yīng)性：能夠在高、低溫的工業(yè)環(huán)境中工作，并在一定的溫度條件下進(jìn)行穩(wěn)定的工作。②試運(yùn)行測(cè)試：要對(duì)設(shè)備進(jìn)行性能試驗(yàn)，必須將其置于實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，并與電力系統(tǒng)中的其它設(shè)備相連接，以確認(rèn)其自動(dòng)重合閘的作用及性能。為了驗(yàn)證運(yùn)行效果，需要在實(shí)際工作環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試，并配合中央控制系統(tǒng)檢查。試驗(yàn)要求保證故障探測(cè)的精確性，重合閘的位置和準(zhǔn)確度。自動(dòng)重合閘擴(kuò)展程序如圖4.2所示。圖4.2自動(dòng)重合閘擴(kuò)展程序圖結(jié)論自動(dòng)重合閘在電氣自動(dòng)化中是一種行之有效的應(yīng)急處理方法。當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，繼電器將觸發(fā)斷路器跳閘；然后，在一定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)重合閘機(jī)構(gòu)將使斷路器重新閉合。然而，該裝置通常缺乏故障類型識(shí)別功能，因此在永久性故障情況下可能會(huì)誤操作，對(duì)電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響。為解決這一問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種自動(dòng)重合閘裝置，具備故障自檢測(cè)功能。這種裝置可以通過對(duì)故障類型的檢測(cè)來判斷具體故障情況，并據(jù)此進(jìn)行自動(dòng)重合閘控制，有效降低永久性故障下重合閘誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。線路的絕緣故障（如雷擊、風(fēng)災(zāi)等）一般為臨時(shí)性故障，當(dāng)斷路器跳閘時(shí)。在一段時(shí)間里，線路的絕緣特性（包括絕緣子和空氣間隔）將會(huì)恢復(fù)，因此，自動(dòng)重合閘將順利關(guān)閉。在少數(shù)情況下，如果自動(dòng)重合閘嘗試閉合失敗，表明絕緣性能沒有得到有效恢復(fù)，此時(shí)自動(dòng)重合閘將停止動(dòng)作，直至問題根源得以確認(rèn)，予以排除。本文的工作包括以下幾個(gè)方面：①本文在對(duì)本課題的研究背景進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，對(duì)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)與自動(dòng)重合閘的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探索。②對(duì)自動(dòng)重合閘系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析，并對(duì)其類型和原因進(jìn)行了深入的研究。對(duì)短路、斷線、電纜線路的故障原因及可能造成的影響進(jìn)行了詳盡的分析。討論自動(dòng)重合閘機(jī)的基本作用機(jī)制及運(yùn)行要求。最后,本文對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)采用了傳感器技術(shù)。③完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過需求分析，完成了對(duì)瞬時(shí)、永久失效的檢測(cè)。采用閃電感應(yīng)模塊及天氣感應(yīng)器對(duì)天氣信號(hào)進(jìn)