单侧电源线路的三相一次自动重合闸

在电力系统中，三相一次重合闸方式的应用十分广泛。所谓三相一次自动重合闸方式，就是不论在输电线路上发生单相接地短路还是相间短路，继电保护装置均将线路三相断路器一起断开，然后重合闸装置启动，将三相断路器一起合上。若故障为暂时性的，则重合成功，若故障为永久性的，则继电保护将再次将断路器三相一起断开，而不再重合。

三相一次自动重合闸装置通常由启动元件、延时元件、一次合闸脉冲元件和执行元件4部分组成。启动元件的作用是当断路器跳闸之后，使重合闸的延时元件启动；延时元件是为了保证断路器跳开之后，在故障点有足够的去游离时间和断路器及传动机构能准备再次动作的时间；一次合闸脉冲元件用于保证重合闸装置只能重合一次；执行元件则是将重合闸动作信号送至合闸电路和信号回路，使断路器重新合闸，让值班人员知道重合闸已动作。

现以图5.1所示电磁式三相一次自动重合闸装置为例说明其工作情况。图中虚线方框内为重合闸继电器的内部接线，其主体部分包括电容C、充电电阻1R，放电电阻2R，时间继电器1KT和带有电流自保持串联线圈的中间继电器ZJ。

TWJ是断路器跳闸位置继电器，当断路器处于断开位置时，TWJ通过断路器辅助常闭接点QF1和合闸线圈HC而动作（回路10、11）。此时，由于5R的限流作用，使流过HC中的电流较小，而不可能使断路器合闸。TBJ是断路器防跳继电器，它用于防止断路器多次重合于故障线路。JSJ是加速保护动作的中间继电器。接点BH1和时间继电器2KT，表示线路上所装设的是带时限的保护。SA为手动操作的控制开关，对应于图5.1，SA接点通断情况见表5.1。

图5.1　电磁式三相一次自动重合闸原理接线图

图中虚线小方框的BH2接点，代表需要闭锁重合闸的保护装置。

分析这种重合闸接线的工作情况，如下所述。

（1）正常情况下

线路处在正常工作情况下，断路器处在合闸状态，其辅助常开接点QF2闭合，常闭接点QF1打开，控制开关SA的接点21、23接通，重合闸继电器中的电容器C经1R而充满电，电容器两端的电压等于电源电压。用于监视中间继电器ZJ接点是否完好的灯光监视回路6接通，XD亮。

表5.1　对应于图5.1SA接点的通断情况

（2）线路短路保护动作时

当线路发生短路，保护动作时BH1闭合，2KT启动。经预定延时后，送出跳闸信号，使防跳继电器TBJ（Ⅰ）启动（回路12），断路器跳开后，接点QF2打开，QF1闭合，TBJ（Ⅰ）因断电失磁而恢复原来状态。

当断路器跳开，QF1闭合后，跳闸位置继电器TWJ被启动（回路11），其接点TWJ1闭合。于是，时间继电器1KT启动（回路1和2），经重合闸的整定时间（0.5～1.5 s）后，延时接点1KT1闭合，电容器C即通过1KT1对中间继电器ZJ放电（回路3和4），使ZJ动作。其常闭接点ZJ4打开，灯光熄；其常开接点ZJ3闭合，直流电源经回路7和10使合闸接触器HC励磁，使断路器合闸。由于ZJ电流自保持线圈的作用，只要电压线圈被短时启动，便可保证使ZJ于合闸过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸。(www.xing528.com)

如果线路上的故障是暂时性的，则断路器合闸后QF1打开，TWJ失磁，TWJ1打开，1KT返回。ZJ也因QF1打开而返回。1KT返回后，1KT1断开，电容C开始经1R充电，经10～15 s后，电容C两端充满电压，这一电路就自动复归，准备好再次动作。

如果线路上的故障是永久性的，则在断路器合闸后，继电保护将再次动作，而使断路器重新跳开，这时1KT将再次启动，1KT1又闭合，电容C向ZJ放电，因电容C充电的时间短，其两端电压较低不足以使ZJ启动，故断路器不能再次重合。ZJ也就永远不能再次动作，从而保证了重合闸只动作一次。

（3）手动操作跳闸时

当手动操作跳闸时，SA的接点6、7接通，回路12通，断路器跳开。断路器跳开后，SA的接点21、23断开，接点2、4接通，使重合闸回路失去正电源，不可能再动作于合闸。而2、4接通后，使电容C经2R放电，电容C上的电压迅速降低。

（4）手动操作合闸时

当手动操作合闸时，SA接点5、8接通，经回路10启动合闸接触器HC，断路器合闸，同时，SA的接点21，23，25，28接通，接点2、4断开，重合闸回路获得正电源，正电源经1R向电容C充电，但需经10～15 s才能充到操作电源电压。接点25、28接通后，使加速继电器JSJ动作，JSJ接点闭合。如线路上有故障，则断路器合闸后，继电保护随即动作，经JSJ接点使断路器无延时跳开。这时，电容器C两端电压还比较低，不足以使ZJ启动，故重合闸不可能动作。

（5）防止断路器多次重合于永久性故障的措施

在原理接线图中，若ZJ动作后，它的常开接点ZJ1、ZJ2、ZJ3被粘住时，线路发生永久性故障，则当第一次重合闸后，保护再次动作，使断路器断开，断路器跳开后，由于QF1又处于闭合状态，若无防跳继电器TBJ，则ZJ被粘住的接点又会立即启动HC，发出合闸脉冲，形成多次重合。为此，在原理图中装设了防跳继电器TBJ。

有了TBJ之后，当第一次重合于永久性故障时，保护将再次动作，发出跳闸脉冲，此时，TBJ启动（回路12），其常闭接点TBJ2（回路10）断开，常开接点TBJ1（回路9）接通。于是，TBJ的电压线圈，经被粘住的ZJ1、ZJ2、ZJ3接点和TBJ1接点而自保持（回路7和9），使TBJ2一直处于断开状态，切断了合闸回路的通路，从而消除了再一次重合的可能性。同时，ZJ常开接点粘住后，ZJ的常闭接点ZJ4断开，信号灯XD熄灭，给出了重合闸故障的信号，运行人员可及时进行处理。

（6）重合闸的闭锁回路

在某些情况下，例如在母线上发生故障，母线差动保护动作，使线路断路器跳闸时，不允许实现自动重合闸。在这种情况下，应将重合闸闭锁，使之退出工作，为此，可将母线差动保护的出口继电器常开接点BH2与SA的接点2、4并联（见图中虚线小方框），当母线差动保护动作后，BH2闭合，电容C即经2R放电，就不能再使ZJ动作，从而达到了闭锁重合闸的目的。