过流保护与三相自动重合闸装置综合实验作业指导书Word下载.docx
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可根据计算确定的重合闸时间，利用时间元件SJ来整定SZCH动作时间常数。
⑤自动复归
利用断路器辅助触点QF1在动作后自动切断ZJ自保持电流线圈，使SZCH复归；
QF3触点使SJ复归；
电容C重新充电，经15~20s，SZCH又处于准备状态。
⑥与继电保护的配合
在SZCH发出重合闸脉冲的同时，重合闸触点ZJ3使加速继电器JSJ励磁，由JSJ触点实现后加速保护。
（根据需要也可实现前加速）
⑦SZCH的试验及动作信号
利用切换片QP可将出口切至试验信号灯BD，进行SZCH完好性试验。
⑧电路能灵活地投切SZCH.
利用BK开关可方便的投入使用SZCH或撤出SZCH
⑨SZCH动作时由信号继电器XJ发出信号。
2、动作过程
①准备状态
在断路器投入之前，控制开关KK10-9处于“跳后”接通位置，这时加于电容C上的电压近似于电阻4R、6R串联电路在6R上的分压值，即
式中：
Uz——直流操作电源电压（本实验为220V）
因R6R≤R4R（R4R约为几兆欧，而R6R只有几百欧），故Uc≈0。
在断路器合闸后，控制开关接点KK10-9处于“合后”断开位置，电容C即开始充电，经15~20秒充足电，SZCH处于准备状态，信号灯XD亮。
②SZCH动作过程
断路器因线路事故跳闸，其辅助触点QF3闭合。
因控制开关处于“合后”位置，KK12-9接通。
符合“不对位原则”，故SZCH起动。
首先时间继电器SJ励磁。
SJ1瞬时断开触点用于自动接入电阻5R，降低SJ线圈电流，保证SJ线圈的热稳定；
SJ2延时闭合触点用于接通电容C对ZJ电压线圈的放电回路，故ZJ动作，发出重合闸脉冲。
重合成功之后，由断路器辅助触点QF1和QF3分别使ZJ、SJ复归；
电容C重新充电，再次处于准备状态，完成一个重合闸循环。
ZJ采用带有电流自保持的中间继电器，是因为电容C放电过程很快，一般小于0.01秒，如无自保持回路，则可能在电容电压衰减后撤消重合闸命令，重合过程半途而废；
有了电流自保持回路，则ZJ一旦动作，就能保证命令执行。
在重合闸出口回路使用ZJ1、ZJ2多触点串联，是为增强断弧能力，防止触点粘接。
③SZCH重合不成功过程
当重合到持续性故障线路时，继电保护再次动作使断路器跳闸，如果SZCH与保护配合采用ZCH后加速保护，则第二次跳闸是瞬时的。
断路器再次跳闸后，SZCH启动回路再次接通，SJ又再次启动，其延时闭合触点又接通C对电压线圈ZJ放电回路，但这时C充电不足，故SZCH不动作。
要指出的是：
虽然SJ2闭合时，直流操作电源电压会经过4R、SJ2、ZJ电压线圈形成通路，但由于4R阻值很大（约几兆欧），而ZJ电压线圈电阻只有几千欧，ZJ电压线圈承受分压值很小，故ZJ不会动作。
3、参数整定
（1）、重合闸动作时限
重合动作时限，原则上越短越好，但必须满足以下要求：
1大于故障点反游离时间，即：
tdz+thz>
tyL或tdz=tyL-thz+△t（19-1）
tdz——重合闸动作时限
tyL——故障点去游离时间
thz——断路器合闸时间
△t——时间裕度，一般取0.3~0.4秒.
2大于断路器绝缘恢复具备再次合闸时间，即：
tdz≥tzb·
c或tdz=tzb·
c+△t（19-2）
tzb·
c——断路器绝缘恢复具备重合所需时间，包括触头周围绝缘油绝缘强度的恢复和操作机构复原所需时间
3大于本线路电源侧最大动作时限的继电保护时间，即
tdz+thz>
tf或tdz=tf+thz+△t（19-3）
式中tf——最大动作时限的线路保护的返回时间；
thz——见式（19-1）.
4大于环形网或平行线路对可靠地切除故障所要求时间，即
tM·
zx+ttz·
M+thz·
M+tdz>
tN·
zd+ttz·
N+tyL或tdz=tN·
N+tyL-（tM·
M）+△t（19-4）
tN·
zd——线路对侧（N侧）保护最大时限，可取第II.段保护时限0.5秒；
zx——线路对侧（M侧）保护最小时限，可取第.I段保护时限；
ttz·
Mttz·
N——M、N侧断路器跳闸时间；
thz·
M——M侧断路器合闸时间；
tyL——故障点反游离时间；
△t——时间裕度.
【实例】假设输电线路两侧均采用相同的油断路器，断路器的工作参数：
ttz=0.1s，thz=0.8s，tyL=0.2s，△t=0.4s重合闸动作时间为
tdz=0.5+0.1+0.2－0－0.1－0.8+0.4=0.3s
为可靠地切除故障，提高重合闸成功率，单侧电源SZCH的动作时限一般取0.8~1.5s，因此本实验重合闸动作时间整定1.5s。
（2）、重合闸复归时间
重合闸复归时间是指电容C充电到继电器ZJ动作电压所需的时间。
其必须满足以下要求：
①、重合失败，由后备保护再次跳闸，不会发生第二次合闸，由下式条件保证，即：
tdz·
j+ttz+tdz+thz<
tf（19-5）
tdz·
j——后备保护动作最大时限；
tdz——重合闸动作时间；
ttz——断路器跳闸时间；
thz——断路器合闸时间；
tf————SZCH复归时间.
②重合成功之后不久，线路又发生新的故障，将进行新的一轮跳闸——重合闸循环。
从第一次重合至第二次重合应有一定的时间间隔，保证断路器分断能力确以恢复。
一般取tf=15～20秒即可满足。
该参数由下式计算得出：
【实例】设直流电源电压Uz=220V，ZJ动作电压Udz.j=115V，充电电阻4R=3.4MΩ，电容C=8uf，则
重合闸复归时间（即电容器充电到中间元件动作所必须电压的时间）的测定按实验17中的图17-2进行。
如果要调整SZCH复归时间，一般不改变C和4R，而是调整ZJ的动作电压Udz·
j，调整继电器反作用弹簧力。
（3）、后加速继电器JSJ的复归时间
后加速继电器JSJ的复归时间是指继电器失去励磁后触点延时返回的时间，应大于保护动作时间和断路器跳闸时间之和，即
tf>
j+ttz（19-6）
tf——复归时间JSJ
j——保护动作时间
ttz——断路器跳闸时间
【实例】设tdz·
.j=0.1s，ttz=0.1s，则tf>
0.1+0.1=0.2s，一般取0.3~0.4s
后加速继电器JSJ失励后触点延时返回时间，按实验4中图4-8接线测定。
四、实验设备
序号
设备名称
使用仪器名称
数量
1
ZB11
DXM－2A信号继电器
1只
DL－24C/6电流继电器
DZB－12Β出口中间继电器
2
ZB12
DZB－14Β跳跃闭锁继电器
3
ZB16
DS－21时间继电器
DZS－12Β返回中间继电器
4
ZB19
DH－3重合闸继电器
5
ZB01
断路器触点及控制回路模拟箱
6
ZB15
DXM－2A -220V/-0.25A信号继电器
7
ZB03
数字电秒表及开关组件
8
DZB01－1
变流器
单相自耦调压器
可调变阻器R1 12.6Ω
可调变阻器R2 220Ω
2只
复归按钮SB
9
ZB06
光字牌
1个
10
DZB01
直流操作电源
1路
11
ZB35
存储式智能真有效值交流电流表
五、实验步骤和操作方法
1、根据参数整定原则确定过流保护与重合闸继电器的动作值，并进行整定，本实验可整定过流保护的电流起动值为3A，过流保护的动作时限为2秒，重合闸继电器动作时间为1.5秒。
2、按图19-1（a）和图19-1（b）过流保护与三相自动重合闸综合实验接线图进行安装接线。
3、检查实验接线的正确性，确定无误后，连接相应的直流操作电源。
4、模拟输电线路发生暂时性故障启动重合闸。
①、见图18-1（b）调节可调变阻器R1和Rf，使二变阻器接入电路的电阻为最大阻值，R1=12.6Ω，Rf=110Ω。
然后闭合短路开关QA，合上断路器QF和单相交流电源开关K，调节单相自耦调压器和可调变阻器R1，使交流电流表上的指示值为3.5A。
给电流继电器加入一个大于启动值的电流。
断开短路开关QA，调节可调变阻器Rf，慢慢减小Rf阻值，使交流电流表上的读数为额定电流2A。
此时输电线路处于正常供电状态。
②、根据控制开关KK触点动作图表，将控制开关KK切换于“合闸后”位置，即（9）-（12）接点闭合，合上BK开关
（1）-
（2）接点闭合，投入重合闸继电器，经过20秒，重合闸继电器指示灯亮，表明重合闸继电器中的电容C已储能完毕，装置已处在准备动作状态。
③、闭合短路开关QA，当断路器跳闸后，迅速断开短路开关QA，随后重合闸装置将进行自动重合。
这期间要注意观察过流保护和三相自动重合闸的动作全过程。
整个动作过程完成后要及时进行分析，写出动作流程。
5、模拟输电线路发生永久性故障的动作过程。
操作方法同4，不同之处是短路开关QA闭合后不断开。
六、实验分析与操作接线的考核内容
1、如何将重合闸继电器动作时间整定为1.5秒，如何将过流保护电流继电器LJ的动作电流整定为3A和过流保护动作时间为2秒。
2、假定重合闸装置已处在准备动作状态，分析下列情况下的动作行为并写出实验步骤和操作方法，绘制实验记录表，并进行实验操作，由教师考核评分。
（1）、当线路上发生暂时性故障时；
（2）、当线路上发生永久性故障时；
（3）、手动跳闸时；
（4）、当线路上存在永久性故障而手动合闸时；
（5）、用KK手动合闸10秒钟后线路出现故障；
（6）、用KK手动合闸25秒钟后线路出现故障；
（7）、线路上多次出现雷击故障时（相当于每隔25秒出现一次暂时性故障）；
（8）、闭锁自动重合闸后，线路出现永久性或暂时性故障时。
3、防跳继电器的作用
（1）投入防跳继电器使线路出现永久性故障而ZJ1、ZJ2触点不能自动断开时（即使继电器处于动作状态）；
（2）切除防跳继电器使线路出现永久性故障而ZJ1、ZJ2触点不能自动断开时。
4、重合闸和继电保护之间配合工作
分别测量加速继电器在不加速，后加速位置而线路出现永久性故障和暂时性故障的故障切除时间；
根据实验结果分析比较重合闸，后加速及不加速的优缺点。
七、实验报告
1、分析上列各实验的动作行为。
2、本重合闸装置采用什么起动方式？
它有哪些起动元件？
3、根据图19-1的实验展开图画出原理图。
图19-1过流保护与三相自动重合闸综合实验接线图
表19-2
序
号
代
型号规格
实验整定值或额定工作值
控制开关KK工作状态
瞬时性过电流
永久性
过电流
跳闸后
合闸
合闸后
跳闸
1LJ
SJ
2XJ
GP
BCJ
TBJI
TQ
QF
LD
ZCH
JSJ
12
HC
13
HD
14
R
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