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实验八：三相一次自动重合闸

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实验八：三相一次自动重合闸
一、实验目的
1、掌握三相一次重合闸的基本原理。

2、了解三相一次重合闸与继电保护之间如何配合工作。

二、实验设备及器材
1、TQXDB-IB多功能继电保护实验培训系统
2、DL-31电流继电器
3、DZY-202中间继电器
4、JCH-4A型三相一次重合闸装置
三、实验原理
JCH-4A型三相一次重合闸装置主要用于电力系统二次回路中，作为实现三相一次重合闸的主要元件。

JCH-4A型三相一次重合闸的工作原理示意图如图1。

图中各符号含义如下：
HQ——断路器合闸线圈
DL1～DL2——断路器的辅助触点TQ——断路器跳闸线圈
SJ——时间继电器
ZJ——中间继电器
⑦
⑧
③
⑥
②
I ①
SJ
④ZJ
SJ
HQ
DL1 DL2
KM+KM-
图1 重合闸用于单侧电源线路的接线示意图
1、正常运行处于合闸状态。

在投入前应将重合闸放电（端子3、6短接一次）完毕。

当线路正常运行断路器处于合闸时，对充电回路的电容器充电，此时如果输电线路存在故障，则断路器很快又被切除。

由于电容器充电时间短没有达到门坎电压，中间继电器控制回路不能接通，避免了断路器发生重合闸。

若线路正常，则经15～25s后，电容器充满电，重合闸准备动作。

2、断路器由保护动作或其它原因而跳闸。

此时断路器的辅助触点DL1返回接通，启动时间继电器SJ。

经延时后，接通中间继电器控制电路，ZJ(V)动作后，接通断路器合闸电路（KM+→端子②→SJ1→ZJ（I）→DL2→HQ →KM-），HQ通电后，实现一次重合闸。

由于ZJ（I）的作用，ZJ1能保持直到断路器完成
合闸，其辅助触点DL2断开为止。

如果线路上是瞬时故障，则重合闸成功后，电容器自行充电，经15～25s 后，重合闸重新处于准备动作状态。

3、线路上存在永久性故障。

此时经一次重合闸后，断路器第二次跳闸（重合闸不成功），SJ 仍启动，但这段时间小于恢复时间（15～25s ），不能接通控制电路使ZJ （V ）动作，因而保证重合闸只动作一次。

4、中间元件的触点ZJ1卡住或熔接。

为防止在这种情况下，断路器多次合闸于故障线路，采用继电器TBJ 加以避免。

当断路器跳闸，接通合闸回路，同时使TBJ （I ）经TBJ1自保持，并通过TBJ2断开合闸回路，防止断路器多次重合闸。

四、实验内容及步骤 1、实验接线
常规三相一次重合闸实验接线如图2所示，将保护安装处（1QF ）的电流互感器的端子
a I 、n I 分别与DL-31电流继电器的电流输入端子I 和n I 连接。

电流继电器的动作触点连接
至中间继电器电压线圈上，中间继电器的上面一对动作触点与断路器1QF 的跳闸信号接孔连接，控制1QF 跳闸。

重合闸继电器的合闸触点1控制1QF 合闸。

电流
继电器I In
中间继电器
U Un
In
24V-
Ia
24V+
跳闸
1QF B
24V-
辅助触点
合闸⑧
②
24V+
⑦③⑥①④
重合闸继电器
24V-
图2 常规三相一次重合闸实验接线
2、整定值设置
根据系统一次模型结构及参数进行整定计算，并对DL-31电流继电器进行整定，整定动作电流值为 A 。

重合闸时间整定为5S 。

3、测试保护和三相一次重合闸动作
将重合闸端子3、6短接，使重合闸放电，此时重合闸面板上的充电指示灯灭。

手动合
上断路器1QF，等待20S，使重合闸充满电，此时重合闸面板上的充电指示灯亮。

4、瞬时性故障：按下出线上的首端相间短路故障按钮，观测保护动作情况，待保护跳开1QF 后，释放按钮，观测重合闸的动作情况及重合闸面板上的充电指示灯状态。

5、永久性故障：按住出线上的首端相间短路故障按钮，保持到重合闸动作后保护再次跳开1QF时释放，模拟系统发生永久性故障的情况，观测整个过程中保护和重合闸的动作情况。

五、实验数据及分析处理
自动重合闸保护动作记录表
六、实验注意事项
1、本实验为强电类实验，实验中如有异常情况，应立即停止实验并切断电源。

2、实验中改接线，须遵循断电改接线原则。

3、实验前应根据系统参数计算整定数值（计算过程记录于实验原理中）。

4、实验结束时应先拆电源端接线，后拆除负荷端接线。

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供电实验

供电实验

学院：工学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：红河学院工学院实验报告单课程名称 工厂供配电技术实验及课程实验成绩 实验名称 三相一次重合闸实验 日期所在系 工学院 班级 所学专业 电气工程及其自动化学号姓名同组人一、实验目的：1. 熟悉三相一次重合闸的充、放电条件；2. 熟悉三相一次重合闸的逻辑组态方法。

二、实验原理：合闸重合闸信号显示远传重合闸信号中央信号充电标志1为充满压力异常或弹簧未储能过负荷跳闸低频减载动作电流I 段动作(BSchz 控制字投入时)重合闸投/退无电流（<0.04InA ）线路TV 正常检无压投/退无压同期检同期投/退图中：Tch 为重合闸时限TWJHHJ(用操作回路)≥1≥1&&≥1&Tch &200ms&&&15s遥控跳闸控制回路异常（开关位置异常）线路电压异常（投检无压或检同期时）&10s低电压动作闭锁重合闸图1 重合闸逻辑框图装置设有三相一次重合闸功能，通过设置重合闸压板控制投退。

重合闸当开关位于合位，且无外部闭锁时充电，充电时间为15s 。

当开关由合位变为跳位时重合闸启动。

启动后，若10秒内不满足重合闸条件（含有流：超过0.04In ）则放电。

重合闸设有四种重合方式：0－无检定；1－检无压，有压转检同期；2－检同期；3－检无压，有压不重合。

双侧电源的线路，除采用解列重合闸的单回线路外，均应有一侧检同期重合闸，以防止非同期重合闸对设备的损害，另外一侧投检无压。

原理框图如图4-9所示。

重合闸充电完成时，液晶显示屏中央显示充电完成标志。

a.重合闸的启动：由断路器位置接点变位启动。

b.重合闸的闭锁重合闸的闭锁条件有：⑴闭锁重合闸开入；⑵低频动作；⑶过负荷跳闸；⑷低电压保护动作；⑸过流一段动作(过流一段闭锁重合闸控制字投入情况下)；⑹遥控跳闸；⑺控制回路断线（开关位置异常）；⑻线路电压异常；⑼压力异常；⑽弹簧未储能；⑾手跳（有操作回路：HHJ返回；无操作回路：将手跳信号接至闭锁重合闸）。

技能培训专题 输电线路得三相一次自动重合闸

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保护3按t3时限动作（有选择性）故 久障 性是 的永
故障是瞬 时性的
恢复供电
此时保护3的起动电流按照躲开相邻变压器低压侧 （k2点）短路灵敏度满 足要求来整定。
采用前加速的优点：
（1）能够快速地切除瞬时性故障；
（2）可能使瞬时性故障来不及发展成永久性故障，从而提 高重合闸的成功率；
（3）能保证故障后发电厂和重要变电所母线电压在0.6~0.7 倍额定电压以上，从而保证厂用电和重要用户的电能质量；
(5
6)
E—两侧发电机电动势，可取1.05Ue；Z∑--系统两侧电动势间总阻抗； δ—两侧电动势角差，最严重取180°；IN—各元件的额定电流；x’’d—次 暂态电抗标么值；x’d—暂态电抗标么值；xd—同步电抗标么值；Uk%-短路电压百分值。
（2）非同期重合闸----当快速重合闸的重合时间不够快， 或者系统的功角摆开比较快，两侧断路器合闸时系统已经 失步，合闸后期待系统自动拉入同步，此时系统中各电力 元件都将受到冲击电流的影响，当冲击电流不超过式（5-2） -式（5-6）规定值时，可采用非同期重合闸方式，否则不允 许采用非同期重合方式。
（3）检查同步的自动重合闸----当必须满足同期条件才能 合闸时，需要使用检同期重合闸。因为实现检同期比较复 杂，根据发电厂送出线或输电断面上的输电线电流间相互 关系，有时采用简单的检测系统是否同步的方法。
• 3 具有同步检定和无电压检定的重合闸 KU1—无电压检定
继电器，当线路无 电压时允许重合闸 重合； KU2—同步检定继 电器，检测母线电 压与线路电压间满 足同期条件时允许 重合闸重合； KRC—自动重合闸 继电器。 发生故障 两侧断路器跳闸 含KU1一侧的重合闸首先重合
（1）无电压检定继电器KU1
输电线路三相一次自动重合闸 双侧电源线路的三相自动重合闸资料

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三、重合闸的启动方式 1）控制开关与断路器位置不对应启动方式 断路器控制开关处合闸位置，断路器处跳闸状 态，两者位置不对应启动重合闸。 位置不对应启动重合闸可以纠正各种原因引起的 断路器“偷跳”，但是，当发生断路器辅助触点 接触不良、跳闸位置继电器异常以及触点粘牢等 情况时，就无法准确的判断断路器的位置，此时， 位置不对应启动重合闸失效。
1、工作原理
图3-4无电压检定和同步检定的三相自动重合闸示意图
2、检定同步的工作原理 （1）无电压检定和同步检定的逻辑原理图
图3－5 无电压检定和同步检定的逻辑原理图
在双侧电源单回线路上，若线路两侧的 SW1＝ “1”、SW2＝“1”、SW3＝“0”、SW4＝“0”， 则构成了不检定重合闸。 不检定重合闸分为三相快速重合闸和非同步重 合闸两种。 在单侧电源线路的电源侧，置SW1＝“1”、 SW2＝“1”、SW3＝“0”、SW4＝“0”（线路 侧无TV）， 就构成了单侧电源线路的三相自动重合 闸。
五闸于故障线路时，重合闸不应动作。 2）按频率自动减负荷动作跳闸、低电压保护动作跳闸、过 负荷保护动作跳闸、母线保护动作跳闸时，重合闸不允许 动作。 3）当选择检无压或检同步工作时，检测到母线TV、线路 侧TV二次回路断线失压时，重合闸不允许动作。 4）检线路无压或检同步不成功时，重合闸不允许动作。 5）断路器操作机构的气压或液压降低到不允许合闸的程度 ，或断路器弹簧操动机构的弹簧未储能时，重合闸不允许 动作。 6）断路器控制回路发生断线时，闭锁重合闸。 7）重合闸停用时，当断路器跳闸，不允许重合。 8）重合闸发出重合脉冲的同时，闭锁重合闸。
四、解列自动重合闸
图3－6 双侧电源线路上选用解列自动重合 闸示意图
五、自同期重合闸
图3－7 水电厂采用自同步重合闸示意图
自动重合闸试验

自动重合闸试验


+
U<
无压 ZCH ZCH
无压 U<
+
+
U-U
同步
通常都是在检定无电压的一 侧也同时投入同步检定继电 器，两者的触点并联工作。
同步
切换片 U-U
+
采用同步检定和无电压检定重合闸的配置关系
五、重合闸时限的整定原则
现在电力系统广泛使用的重合闸都不区分故障 是瞬时性质还是永久性质的，对于瞬时性故障，必 须等待故障点的故障消除、绝缘强度恢复后才有可 能重合成功，而这个时间与湿度、风速等气候条件 有关。
(3)必须检定两侧电源确实同步之后， 才能进行重合： 为此可在线路的一侧采用检查线 路无电压先重合，因另一侧断路器是 断开的，不会造成非同期合闸。待一 侧重合成功后，而在另一侧采用检定 同步的重合闸。
检定同步重合
+
U-U
ZCH
+
ZCH
检定无压重合 U<
TJJ
YJ
A
C 具有同步和无电压检定的重合闸接线示意图
实际上，这种重合闸方式的配置原则，一侧投入无电压 检定和同步检定（两者并联工作），而另一侧只投入同步检定。 两侧的投入方式可以利用其中的切换片定期轮换。投入无电压 检定和同步检定一侧的断路器始终先投，工作条件恶劣。
每侧既有检定无压也有检定同步装置，一侧投入检定 无压装置，另一侧投入检定同步装置，定期切换。
在使用检查线路无电压方式重合闸的一侧，当 其断路器在正常运行情况下由于某种原因（如误碰 跳闸机构，保护误动作等）而跳闸时，由于对侧并 未动作，线路上有电压，因而就不能实现重合，这 是一个很大的缺陷。
为了解决这个问题，通常都是在检定无电压的 一侧也同时投入同步检定继电器，两者的触点并联 工作。此时如遇有上述情况，则同步检定继电器就 能够起作用，当符合同步条件时，即可将误跳闸的 断路器重新投入。但是，在使用同步检定的另一侧， 其无电压检定是绝对不允许同时投入的。