在超高压输电线路中，潜供电流一般包括由健全相电磁感应产生的工频分量和一个呈指数衰减的非周期分量。因指数分量衰减相对较快，人们在研究潜供电流大小与自熄时间的关系时，一般都采用工频基波分量。同时，根据潜供电弧工频特性的大量试验结果，制定了潜供电弧自灭电流限值的相关标准，实际运行经验表明这种做法是有效的。如前所述，当超高压线路中安装氧化锌避雷器式FCL后，潜供电流中除感应的工频分量外，还可能存在幅值衰减的低频分量，导致过零次数减少，致使潜供电弧难以熄灭。因国内外尚无专门针对潜供电流低频分量特性的试验研究结果，所以当线路中安装FCL后，潜供电流快速自灭的电流限值标准能否有效，还有待于进一步研究。就本章的分析结果而言，通过控制旁路开关K来消除潜供电流中的低频分量是一种比较可行的方法。

对FCL旁路开关的控制，涉及与单相重合闸操作的时间配合问题，必须保证旁路开关的动作不影响单相重合闸的正常时序。基于此原则并参考单相重合闸的实际整定时间，提出了氧化锌避雷器式FCL与单相重合闸的配合控制策略，如图8-16和表8-3所示。

表8-3 氧化锌避雷器式FCL与单相自动重合闸配合时序

（续）

图8-16所示的时标中：从故障发生到保护装置动作（t₀～t₃）为0.02s；从发生故障到系统与故障线路完全隔离（t₀～t₆）为0.08～0.1s；旁路开关的闭合时间（t₂～t₄）或（t₃～t₄）为0.04s；断路器的开断时间（t₃～t₅）为0.04～0.06s；潜供电弧的预期最大燃烧时间（t₆～t₇）为0.2s；，旁路开关的开断时间（t₇～t₈）为0.045s；断路器的重合时间（t₁₀～t₁₁）为0.2～0.25s；t₀～t₁₂的整个时间为0.66～0.73s，即单相重合闸时间。

图8-16 FCL与单相重合闸的配合时序

为更有效地模拟单相自动重合闸的具体过程，并验证上文提出的FCL与单相重合闸配合操作时序的可行性，利用EMTP的TACS模块引入较准确的故障电弧模型进行了仿真研究。假设系统始端在0.025s时刻发生单相接地短路故障，开始产生一次故障电弧，线路两端断路器于0.1s时刻跳开，电弧电流过零时熄灭，0.8s时刻断路器重合闸完成。基于提出的重合闸配合策略，针对线路出口处发生单相短路故障的情形，对图8-12所示系统进行了仿真，故障处潜供电流和电压仿真波形如图8-17和图8-18所示。(www.daowen.com)

图8-17 单相瞬时性故障潜供电流仿真波形

由图8-17可知，系统未安装FCL时，潜供电流工频分量约为12.99A，潜供电弧在0.22s时熄灭；安装FCL后，潜供电流工频分量约为11.62A，潜供电弧在0.21s熄灭。可见，安装FCL后并采用前述的重合闸配合策略，不仅使潜供电流中没有低频分量，且能够加速潜供电流的暂态过程，减小潜供电流工频分量的数值，缩短潜供电弧的熄灭时间，有利于单相自动重合闸。另外，无论线路中是否安装FCL，在潜供电弧燃烧初期，线路电容与并联电抗器会形成振荡回路，导致潜供电流中含有幅值较大但衰减较快的高次谐波，这与表8-1中的分析结果一致，该分量主要取决于线路固有参数。

图8-18为故障点处的电压波形。结合图8-17的潜供电流波形，并比较图8-18a、b可知，采用前述的重合闸配合策略，系统中安装FCL时，可缩短潜供电弧的熄灭时间，而故障点电压的变化规律与未安装FCL时基本一致。

图8-18 单相瞬时性故障点电压仿真波形

1—正常运行电压波形 2—为故障发生后到断路器跳闸之前的一次电弧电压波形 3—断路器跳闸后的二次电弧电压波形 4—二次电弧熄灭后故障点的恢复电压波形 5—自动重合闸后的电压波形

上述仿真结果表明，采取提出的FCL与单相自动重合闸的配合时序，能有效消除二次电弧电流的低频分量，并加速潜供电弧的熄灭，可成功实现单相自动重合闸操作。