1、實驗四 自動重合閘實驗一、實驗?zāi)康?、了解自動重合閘的作用2、了解自動重合閘裝置的原理3、了解自動重合閘與繼電保護之間如何配合工作二、基本原理1DCH-1重合閘繼電器構(gòu)成部件及作用運行經(jīng)驗表明，在電力系統(tǒng)中，輸電線路是發(fā)生故障最多的元件，并且它的故障大都屬于暫時性的，這些故障當被繼電保護迅速斷電后，故障點絕緣可恢復，故障可自行消除。若重合閘將斷路器重新合上電源，往往能很快恢復供電，因此自動重合閘在輸電線路中得到極其廣泛的應(yīng)用。在我國電力系統(tǒng)中，由電阻電容放電原理組成的重合閘繼電器所構(gòu)成的三相一次重合閘裝置應(yīng)用十分普遍。圖4-1為DCH-1重合閘繼電器的內(nèi)部接線圖。KAM3KAM1KT21KAM

2、IKAM424317RHL53RVKAM686R4R75RKT10KAM212CKT1圖4-1 DCH-1型重合閘繼電器內(nèi)部接線圖繼電器內(nèi)各元件的作用如下：（1）時間元件KT 用來整定重合閘裝置的動作時間。（2）中間繼電器KAM 裝置的出口元件，用于發(fā)出接通斷路器合閘回路的脈沖，繼電器有兩個線圈，電壓線圈（用字母V表示）靠電容放電時起動，電流線圈（用字母I表示）與斷路器合閘回路串聯(lián)，起自保持作用，直到斷路器合閘完畢，繼電器才失磁復歸。（3）其他用于保證重合閘裝置只動作一次的電容器C。用于限制電容器C的充電速度，防止一次重合閘不成功時而發(fā)生多次重合的充電電阻器4R。在不需要重合閘時（如手動斷開斷

3、路器），電容器C可通過放電電阻6R放電。用于保證時間元件KT的熱穩(wěn)定電阻5R。用于監(jiān)視中間元件KAM和控制開關(guān)的觸點是否良好的信號燈HL。用于限制信號燈HL上電壓的電阻17R。繼電器內(nèi)與KAM電壓線圈串聯(lián)的附加電阻3R（電位器），用于調(diào)整充電時間。由于重合閘裝置的使用類型不一樣，故其動作原理亦各有不同。如單側(cè)電源和兩側(cè)電源重合閘，在兩側(cè)電源重合閘中又可分同步檢定、檢查線路或母線電壓的重合閘等。2重合閘的動作原理現(xiàn)以圖4-2為例說明重合閘的工作過程及原理，圖中觸點的位置相當于輸電線路正常工作情況，斷路器在合閘位置，輔助觸點QF1斷開，QF2閉合。DCH-1中的電容C經(jīng)按鈕觸點SB1（EF）和電阻

4、4R已充電，整個裝置準備動作，裝置動作原理分幾個方面加以說明。（1）斷路器由保護動作或其他原因（觸點1KAM閉合）而跳閘 此時斷路器輔助觸點QF1返回，中間繼電器9KAM起動（利用10R限制電流，以防止斷路器合閘線圈KC(L)同時起動）其觸點閉合后，起動重合閘裝置的時間元件KT經(jīng)過延時后觸點KT1閉合，電容器C通過KT1對KAM（V）放電。KAM起動后接通了斷路器合閘回路（由SB(EF)KAM1KAM(I)KSXB11KAM2KC(L)QF1）KC(L)通電后，實現(xiàn)一次重合閘，與此同時，信號繼電器KS發(fā)出信號，由于KAM(I)的作用，使觸點KAM1、KAM2能自保持到斷路器完成合閘，其觸點QF

5、1斷開為止。如果線路上發(fā)生的是暫時性故障，則合閘成功后，電容器自動充電，裝置重新處于準備動作的狀態(tài)。（2）如果線路上存在有永久性故障 此時重合閘不成功，斷路器第二次跳閘，9KAM與KT仍同前而起動，但是由于這一段時間是遠遠小于電容器充電到使KAM（V）起動所必需的時間（1525s）因而保證了裝置只動作一次。（3）重合閘裝置中間元件的觸點KAM1發(fā)生卡住或者熔接，為了防止在這種情況下斷路器多次合閘到永久性故障的線路上去，用中間繼電器11KAM，因為斷路器合閘于永久性故障時，觸點1KAM再次閉合跳閘回路（由1KAM11KAM(I)QF2KT(R)）11KAM(I)起動，如果KAM1已熔接或卡住，則

6、中間繼電器通過11KAM（V）自保持，并通過11KAM3發(fā)出信號，其動斷觸點11KAM2斷開了合閘線圈回路，從而防止了斷路器多次合閘。（4）手動跳閘 當按下SB(AC)，斷路器跳閘。由于SB(EF)已斷開，切斷了裝置的起動回路，避免了斷路器發(fā)生合閘。（5）手動合閘 （在投入前應(yīng)先將裝置中電容器C放電完畢）當按下SB，接通電容器C的充電回路（由SB(EF)4R）此時如果在輸電線路上存在有永久性故障，則斷路器很快又被切除，因為電容器來不及充電到使KAM（V）起動所必需的電壓，從而避免了斷路器發(fā)生合閘。當用于雙端供電的一次重合閘裝置時，應(yīng)該在回路中串入檢查同期及檢查無壓的接點。圖4-2 單端供電的一

7、次重合閘原理接線圖+-1KAMCSBAC11KAMIKT(R)QF29KAM10RR11KAM3接信號SBAB11KAM2KC(L)QF111KAMV11KAM1XB接信號KS1KAMIKAM3KAM12KAM44保護加速17RHLKAM21210119KT1KAMV53R66R34R8KTKT25R79KAMAABC+EFEFSBSBDCH-13自動重合閘之前加速保護動作自動重合閘前加速保護動作簡稱為“前加速”。其意義可用圖4-3所示單電源輻射網(wǎng)絡(luò)來解釋。圖中每一條線路上均裝有過流保護，當其動作時限按階梯形選擇時，斷路器1DL處的繼電保護時限最長。為了加速切除故障，在1QF處可采用自動重合閘

8、前加速保護動作方式。即在1QF處不僅有過流保護,還裝設(shè)有能保護到L3的電流速斷保護I和自動重合閘裝置ARV.這時不論是在線路L1、 L2或L3上發(fā)生故障，1QF處的電流速斷保護都無延時地斷開斷路器1QF，然后自動重合閘裝置將斷路器重合一次。如果是暫時性故障，則重合成功，恢復正常供電。如果是永久性故障，則在1QF重合之后，過流保護將按時限有選擇性地將相應(yīng)的斷路器跳開。即當K3點故障時，由3QF的保護跳開3QF；若3QF保護拒動,則由2QF保護跳開斷路器2QF。“前加速”方式主要用于35千伏以下的網(wǎng)絡(luò)。1QFARVItIL12QFItL23QFItL3 圖4-3 重合閘前加速保護動作的原理說明圖4

9、自動重合閘后加速保護動作重合閘后加速保護動作簡稱為“后加速”。采用這種方式時，就是第一次故障時，保護按有選擇性的方式動作跳閘。如果重合于永久故障，則加速保護動作，瞬時切除故障。采用“后加速”方式時，必須在每條線路上都設(shè)有選擇性的保護和自動重合閘裝置。如圖4-4所示，當任一線路上發(fā)生故障時,首先由故障線的選擇性保護動作將故障切除,然后由故障線路的ARV進行重合,同時將選擇性保護的延時部分退出工作.如果是暫時性故障,則重合成功,恢復正常供電.如果是永久性故障,故障線的保護便瞬時將故障再次切除。1QFARVIt2QFIt3QFIARVARV圖4-4 重合閘后加速保護動作的原理說明圖在35千伏以上的高

10、壓網(wǎng)絡(luò)中，由于通常都裝有性能較好的保護(如距離保護等)，所以第一次有選擇性動作的時限不會很長(瞬動或延時0.5秒)，故“后加速”方式在這種網(wǎng)絡(luò)中廣泛采用。5斷路器防止“跳躍”的基本概念DJZ-型試驗臺的跳閘回路原理圖如圖4-5所示。當斷路器合閘后，如果由于某種原因造成控制開關(guān)K2的觸點或自動裝置的觸點5KM2未復歸，此時如發(fā)生短路故障，繼電保護動作使斷路器跳閘，則會出現(xiàn)多次的“跳合”現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱為“跳躍”，所謂防跳就是采取措施防止斷路器出現(xiàn)多次跳合現(xiàn)象的發(fā)生。防止跳躍采取的措施是增加一個防跳中間繼電器KM2，它有兩個線圈，一個電流啟動線圈串于跳閘回路中，另一個是電壓自保持線圈，經(jīng)過自身的常開

11、觸點并聯(lián)于合閘接觸器中，此外在合閘回路上還串接了一個KM2的常閉觸點。原理圖見DJZ-IIIC接線圖紙。當利用手動合閘開關(guān)SAV2或自動裝置5KM2進行合閘時，如合閘于短路故障上，繼電保護動作，使斷路器跳閘，此時，跳閘電流流過KM2的電流啟動線圈，使KM2動作，其常閉接點斷開合閘回路，常開接點接通3KM的電壓線圈。若由于某種原因使SAV2或5KM1不能斷開，合閘脈沖不能解除，則KM2電壓線圈通過SAV2或5KM2實現(xiàn)自保持，長期斷開合閘回路KM2斷開，使斷路器不能再次合閘。只有當合閘脈沖解除KM2電壓自保持線圈斷電后，才能恢復正常狀態(tài)。 三、實驗內(nèi)容1、電流微機保護與重合閘繼電器配合實驗本次實

12、驗選擇最大運行方式下模擬線路三相短路實驗。（1）按微機電流保護實驗接線。將電磁型重合閘繼電器下方的接線端子上下短接，將重合閘繼電器的動作延時時間整定為5s，防跳開關(guān)選擇ON，加速開關(guān)置于正中位置（關(guān)閉狀態(tài)）。（2）將臺面上部的LP1、LP2接通（微機出口連接片投入）。（3）將線路電阻滑動頭移到3W處。（4）系統(tǒng)運行方式選擇開關(guān)置于“最大”位置處。（5）合上三相電源開關(guān)，合上單相電源開關(guān)，合上直流電源開關(guān)。（6）將無時限電流速斷保護（I段）動作電流整定為2.58A，動作時間整定為0.05s；帶時限電流速斷保護（II段）動作電流整定為1.39A，動作時間整定為0.5s；定時限過電流保護（III段）

13、動作電流整定為0.81A，動作時間整定為1s。將三段電流保護全部投入，低壓閉鎖投入，重合閘繼電器功能選擇開關(guān)投入“ON”位置。將電磁型重合閘繼電器投入。（7）合上1KM和2KM模擬斷路器，將實驗電壓調(diào)整至50V，讓系統(tǒng)在正常狀態(tài)下運行約30秒鐘，讓重合閘繼電器充電電容充電，直到重合閘繼電器充電指示燈變亮。（8）合上SA、SB、SC短路模擬開關(guān)。合上3KM短路按鈕，等待微機電流保護將2KM斷路器跳閘后，迅速將3KM短路按鈕彈起來。觀察現(xiàn)象并做好記錄。實驗現(xiàn)象：斷路器跳閘后又合閘（9） 按下信號復歸按鈕，將保護動作指示燈熄滅后，重新合上2KM斷路器。等待30s以上，等待重合閘繼電器充電指示燈變亮后，重新模擬短路故障。這回無需將3KM短路按鈕彈起，觀察現(xiàn)象并做好記錄。 實驗現(xiàn)象：斷路器先跳閘再合閘，最后跳閘。（10） 將加速開關(guān)分別置于“前加速”和“后加速”位置，重復實驗步驟（9），觀察現(xiàn)象并做好記錄。 實驗現(xiàn)象： 1.前加速：斷路器先跳閘再合閘，最后跳閘。 2.后加速：斷路器先跳閘再合閘，最后跳閘。2、 微機距離保護自動重合閘實驗 （1）將電磁型重合閘繼電器退出，并拆除其下方的接線。 （2）從線路PT端子將三相電壓信號引入微機保護裝置的PT輸入端子中。 （3）修改微機保護