實驗四自動重合閘實驗

1、實驗四 自動重合閘實驗一、實驗目的1、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重合閘繼電器構成部件及作用運行經驗表明，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成的三相一次重合閘裝置應用十分普遍。圖4-1為DCH-1重合閘繼電器的內部接線圖。KAM3KAM1KT21KAM

2、IKAM424317RHL53RVKAM686R4R75RKT10KAM212CKT1圖4-1 DCH-1型重合閘繼電器內部接線圖繼電器內各元件的作用如下：（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。繼電器內與KAM電壓線圈串聯(lián)的附加電阻3R（電位器），用于調整充電時間。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。如單側電源和兩側電源重合閘，在兩側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?！扒凹铀佟狈绞街饕糜?5千伏以下的網(wǎng)絡。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，防跳開關選擇ON，加速開關置于正中位置（關閉狀態(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)運行方式選擇開關置于“最大”位置處。（5）合上三相電源開關，合上單相電源開關，合上直流電源開關。（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。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