直流母線電壓監(jiān)視裝置電路圖

直流母線電壓監(jiān)視裝置主要是反映直流電源電壓的高低。KV1是低電壓監(jiān)視繼電器，正常電壓KV1勵磁，其常閉觸點斷開，當(dāng)電壓降低到整定值時， KV1失磁，其常閉觸點閉合， HP1光字牌亮，發(fā)出音響信號。KV2是過電壓繼電器，正常電壓時KV2失磁，其常開觸點在斷開位置，當(dāng)電壓過高超過整定值時KV2勵磁，其常開觸點閉合， HP2光字牌亮，發(fā)出音響信號。

圖1 直流母線電壓監(jiān)視裝置電路圖

直流絕緣監(jiān)視裝置接線圖

圖2是常用的絕緣監(jiān)察裝置接線圖，正常時，電壓表1PV開路，而使ST1的觸點5-7、9-11（ ST1的1-3、2-4斷開）與ST2的觸點9-11接通，投入接地繼電器KA。當(dāng)正極或負(fù)極絕緣下降到一定值時，電橋不平衡使KA動作，經(jīng)KM而發(fā)出信號（若正、負(fù)極對地的絕緣電阻相等時，不管絕緣下降多少，KA不可能動作，就不能發(fā)出信號，這是其缺點）。此時，可用2PV進(jìn)行檢查，確定是哪一極的絕緣下降（測“+”對地時，ST2的2-1、6-5接通；測“-”對地時，ST2的1-4、5-8接通。正常時，母線電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)ST2的2-1、5-8、9-11接通，電壓表2PV可測正、負(fù)母線間電壓，指示為220V），若正極對地絕緣下降，則投ST1 I檔，其觸點1-3、13-14接通，調(diào)節(jié)R3至電橋平衡電壓表1PV指示為零伏；再將ST1投至II檔，此時其觸點2-4、14-15接通，即可從1PV上讀出直流系統(tǒng)的對地總絕緣電阻值。若為負(fù)極對地絕緣下降，則先將ST1放在II檔，調(diào)節(jié)3R至電橋平衡，再將ST1投至I檔，讀出直流系統(tǒng)的對地總絕緣電阻值。假如正極發(fā)生接地，則正極對地電壓等于零。而負(fù)極對地指示為220V，反之當(dāng)負(fù)極發(fā)生接地時，情況與之相反。電壓表1PV用作測量直流系統(tǒng)的總絕緣電阻，盤面上畫有電阻刻度。

由于在這種絕緣監(jiān)察裝置中有一個人工接地點，為防其它繼電器誤動，要求電流繼電器KA有足夠大的電阻值，一般選30kΩ，而其啟動電流為1.4mA，當(dāng)任一極絕緣電阻下降到20 kΩ時，即能發(fā)出信號。對地絕緣下降和發(fā)生接地是兩種情況。

圖2 直流絕緣監(jiān)視裝置接線圖

直流接地危害圖

直流系統(tǒng)在變電站中具有重要的位置。要保證一個變電站長期安全運行，其因素是多方面的，其中直流系統(tǒng)的絕緣問題是不容忽視的。變電站的直流系統(tǒng)比較復(fù)雜，通過電纜溝與室外配電裝置的端子排、端子箱、操作機(jī)構(gòu)箱等相連接，因電纜破損、絕緣老化、受潮等原因發(fā)生接地的可能性較多，發(fā)生一極接地時，由于沒有短路電流，熔斷器不會熔斷，仍可繼續(xù)運行，但也必須及時發(fā)現(xiàn)、及時消除。通常，要求直流系統(tǒng)的各種小母線、端子回路、二次電纜對地的絕緣電阻值，用500V搖表測量其值不得小于0.5MΩ。直流回路絕緣的好壞必須經(jīng)常地進(jìn)行監(jiān)視。否則，會給運行帶來許多不安全因素。

現(xiàn)以圖3為例說明直流接地的危害。當(dāng)圖中A點與C點同時有接地出現(xiàn)時，等于+WC、-WC通過大地形成短路回路，可能會使熔斷器FU1和FU2熔斷而失去保護(hù)電源；當(dāng)B點與C點同時有接地出現(xiàn)時，等于將跳閘線圈短路，即使保護(hù)正常動作，YT跳閘線圈短路，即使保護(hù)正常動作，YT跳閘線圈也不會起動，斷路器就不會跳閘，因此在有故障的情況下就要越級跳閘；當(dāng)A點與B點或A點與D點，同時接地時，就會使保護(hù)誤動作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點，還有許多，在此不一一作介紹了。

因為發(fā)生直流接地將產(chǎn)生許多害處，所以對直流系統(tǒng)專門設(shè)計一套監(jiān)視其絕緣狀況的裝置，讓它及時地將直流系統(tǒng)的故障提示給值班人員，以便迅速檢查處理。

圖3 直流接地示意圖

具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路圖

圖4中：+WC、-WC為控制母線；FU1、FU2為熔斷器，R1-10/6型，250V；SA為控制開關(guān)，LW2-1a.4.6a.40.20.20/F8型；HG為綠色信號燈具，XD2型，附2500Ω電阻；HR為紅色信號燈具，XD2型，附2500Ω電阻；KL為中間繼電器，DZB-115/220V型；KMC為接觸器；KOM為保護(hù)出口繼電器；QF為斷路器輔助開關(guān)；WCL為合閘小母線；WSA為事故跳閘小母線；WS為信號小母線；YT為斷路器跳閘線圈；YC為斷路器合閘線圈；FU1、FU2為熔斷器，RM10-60/25 250V；R1為附加電阻，ZG11-25型，1Ω；R2為附加電阻，ZG11-25型，1000Ω；（+）WTW為閃光小母線。

“跳閘后”位置

當(dāng)SA的手柄在“跳閘后”位置，斷路器在跳閘位置時，其常閉觸點閉合，+WC經(jīng)FU1→ SA11-10 → HG及附加電阻 → QF（常閉）→KM線圈 → FU2 → -WC。此時，綠色信號燈回路接通，綠燈亮，它表示斷路器正處于跳閘后位置，同時表示電源、熔斷器、輔助觸點及合閘回路完好，可以進(jìn)行合閘操作。但KMC不會動作，因電壓主要降在HG及附加電阻上。

“預(yù)備合閘”位置

當(dāng)SA的手柄順時針方向旋轉(zhuǎn)90o至“預(yù)備合閘”位置，SA9-10接通，綠燈HG回路由（+）WTW → SA9-10 → HG → QF（常閉）→ KMC → FU2 → -WC導(dǎo)通，綠燈閃光，發(fā)出預(yù)備合閘信號，但KMC仍不會啟動，因回路中串有HG和R。

“合閘”位置

當(dāng)SA的手柄再順時針方向旋轉(zhuǎn)45o至“合閘”位置時，SA5-8觸點接通，接觸器KMC回路由+WC → SA5-8 → KL2（常閉）→ QF（常閉）→ KMC線圈 → -WC導(dǎo)通而啟動，閉合其在合閘線圈回路中的觸點，使斷路器合閘。斷路器合閘后，QF常閉觸點打開、常開觸點閉合。

“合閘后”位置

松手后，SA的手柄自動反時針方向轉(zhuǎn)動45o，復(fù)歸至垂直（即“合閘后”）位置，SA16-13觸點接通。此時，紅燈HR回路由FU1 → SA16-13 → HR → KL線圈 → QF（常開） → YT線圈 → FU2 → -WC導(dǎo)通，紅燈亮，指示斷路器處于合閘位置，同時表示跳閘回路完好，可以進(jìn)行跳閘。

“預(yù)備跳閘”位置

SA手柄在“預(yù)備跳閘”位置時，SA13-14導(dǎo)通，經(jīng)（+）WTW → HR → KL → QF常開觸點 → YT → -WC回路，紅燈閃光，發(fā)出預(yù)備合閘信號。

“跳閘”位置

將SA手柄反時針方向轉(zhuǎn)45o至“跳閘”位置，SA6-7導(dǎo)通，HR及R被短接，經(jīng)+WC → SA6-7 KL → QF常開觸點→ -WC，使YT勵磁，斷路器跳閘。斷路器跳閘后，其常開觸點斷開，常閉觸點閉合，綠燈亮，指示斷路器已跳閘完畢，放開手柄后，SA復(fù)位至“跳閘后”位置。

當(dāng)斷路器手動或自動重合在故障線路上時，保護(hù)裝置將動作跳閘，此時如果運行人員仍將控制開關(guān)放在“合閘”位置（SA5-8觸點接通），或自動裝置觸點KM1未復(fù)歸，斷路器SA5-8將再合閘。因為線路有故障，保護(hù)又動作跳閘，從而出現(xiàn)多次“跳—合”現(xiàn)象。此種現(xiàn)象稱為“跳躍”。斷路器若發(fā)生跳躍不僅會引起斷路器毀壞，而且還將擴(kuò)大事故，所謂“防跳”措施，就是利用操作機(jī)構(gòu)本身機(jī)械上具有的“防跳”閉鎖裝置或控制回路中所具有的電氣“防跳”接線，來防止斷路器發(fā)生“防跳”的措施。

圖4中所示控制回路采取了電氣“防跳”接線。其KL為跳躍閉鎖繼電器，它有兩個線圈，一個電流啟動線圈，串于跳閘回路中；另一個電壓保護(hù)線圈，經(jīng)過自身常開觸點KL1與合閘接觸器線圈并聯(lián)。此外在合閘回路中還串有常閉觸點KL2，其工作原理如下：

當(dāng)利用控制開關(guān)（SA）或自動裝置（KM1）進(jìn)行合閘時，若合在故障線上，保護(hù)將動作，KOM觸點閉合，使斷路器跳閘。跳閘回路接通的同時，KL電流線圈帶電，KL動作，其常閉觸點KL2斷開合閘回路，常開觸點KL1接通KL的電壓自保持線圈。此時，若合閘脈沖未解除（如SA未復(fù)歸或KM1卡住等），則KL電壓自保持線圈通過觸點SA5-8或KM1的觸點實現(xiàn)自保持，使KL2長期打開，可靠地斷開合閘回路，使斷路器不能再次合閘。只有當(dāng)合閘脈沖解除（即KM1斷開或SA5-8切斷），KL的電壓自保持線圈斷電后，回路才能恢復(fù)至正常狀態(tài)。

圖4中KL3的作用是用來保護(hù)出口繼電器觸點KOM的，防止KOM先于QF打開而被燒壞。電阻R1的作用是保證保護(hù)出口回路中當(dāng)有串接的信號繼電器時，信號繼電器能可靠動作。

圖4 具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路圖（電磁操作機(jī)構(gòu)）

液壓操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路圖

液壓機(jī)構(gòu)的工作壓力，各廠家有一定差異，以北京開關(guān)廠出品CY3型為例，在20℃時，額定貯氣筒壓力為11.7±0.98MPa，額定壓力17.65MPa，當(dāng)溫度變化1℃時，預(yù)充壓力變化0.045MPa。

圖5中，當(dāng)液壓低于14.72MPa，合閘回路中的壓力觸點SP4斷開，不允許合閘；當(dāng)液壓低于13.73MPa，跳閘回路中的壓力觸點SP5斷開，不允許跳閘，如電網(wǎng)運行允許，也可用這個觸點啟動中間繼電器后，作用于跳閘。

當(dāng)壓力低于15.72MPa，3SP3觸點閉合，發(fā)出油壓降低信號；當(dāng)液壓低于16.72MPa時，觸點SP1、SP2閉合，啟動油泵打壓，當(dāng)油壓上升到18.63 MPa時，SP1、SP2均斷開，油泵停止打壓。當(dāng)壓力低于9.8MPa或高于24.5MPa時，由壓力表的觸點PP1、PP2啟動KM3發(fā)出壓力異常信號，還可以利用KM3常閉觸點閉鎖油泵電動機(jī)啟動接觸器的啟動回路（圖中未示出），防止當(dāng)油壓降到零時，啟動油泵可能造成斷路器的慢分事故。

圖5 具有液壓操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路圖

彈簧貯能操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路圖

圖6為SW4-110型斷路器配彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路，在其合閘線圈中串有彈簧已貯能閉鎖觸點SQS1只有彈簧貯能后，才能合閘；當(dāng)設(shè)有自動重合閘，如重合于永久性故障時，彈簧來不及貯能（需9S），故不能第二次重合。為可靠起見，仍加了“防跳”回路。

當(dāng)KAC由跳閘位置繼電器的KQT啟動時，KQT線圈的一端應(yīng)接至SQS與QF之間。如按以往接線，接于SQS之前，當(dāng)KAC動作，重合于永久性故障后，此時彈簧貯能釋放，SQS打開，KQT失電，斷開KAC的啟動回路，重合閘繼電器中的電容又重新充電足夠時，待彈簧重新貯能后，SQS閉合，KQT線圈帶電，KAC啟動，又進(jìn)行一次重合閘。此種情況，如不及時斷開控制開關(guān)，還會反復(fù)進(jìn)行多次。

圖6 彈簧貯能操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路圖

由兩個中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖

由兩個中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置的原理接線見圖7圖所示。當(dāng)某一斷路器的位置與其控制開關(guān)不對應(yīng)時，閃光母線（+）WTW經(jīng)“不對應(yīng)”回路，信號燈（HR或HG）及操作線圈（YT或YC）與負(fù)電源接通，KM1啟動，KM1常開觸點閉合，KM2相繼啟動，其常開觸點將KM1線圈短接，并使閃光母線直接與正常電源溝通，信號燈（HR或HG）全亮；當(dāng)KM1觸點延時斷開后，KM2失磁，其常開觸點斷開，常閉觸點閉合，KM1再次啟動，閃光母線（+）WTW經(jīng)KM1線圈與正電源接通，“不對應(yīng)”回路中的信號燈呈半亮，重復(fù)上述過程，便發(fā)出連續(xù)的閃光信號。KM1及KM2帶延時復(fù)位，是為了使閃光變得更加明顯。

圖7中，試驗按鈕SE的信號燈HW用于模擬試驗。當(dāng)撳下SE時，閃光母線（+）WTW經(jīng)信號燈HW與負(fù)電源接通，于是閃光裝置便按上述順序動作，使試驗燈HW發(fā)出閃光信號。HW經(jīng)按鈕的常閉觸點接在正、負(fù)電源之間，因而兼作閃光裝置熔斷器的監(jiān)視燈。

圖7 由兩個中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖

由閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖

圖8中，由KM、R、C組成閃光繼電器。按下按鈕SE時，它相當(dāng)于一個不對應(yīng)回路，閃光母線與負(fù)電源接通，閃光繼電器KTW的線圈回路接通 ，電容器C經(jīng)附加電阻R和“不對應(yīng)”回路中的信號燈充電，于是加在KM兩端的電壓不斷升高，當(dāng)達(dá)到其動作電壓時，KM動作，其常開觸點KM.2閉合，閃光母線（+）WTW與正電源直接接通，信號燈全亮。同時其常閉觸點KM.1斷開它的線圈回路，電容C 便放電，放電后，電容C 的端電壓逐漸降低，待降至KM的返回電壓時，KM復(fù)歸，KM.2斷開，KM.1閉合，閃光母線經(jīng)KM、KM.1與正電源接通，信號燈呈半亮。重復(fù)上述過程，便發(fā)出連續(xù)閃光。

圖8 由閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖

用ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號裝置的回路圖

常用中央復(fù)歸能重復(fù)動作的事故信號裝置。所謂中央復(fù)歸能重復(fù)動作的事故信號，是指斷路器自動跳閘后，為使值班人員不受音響信號長期干擾而影響事故處理，可以保留綠燈閃光信號而僅將音響信號立即解除。

圖9中KSP1為ZC-23型沖擊繼電器，脈沖變流器T一次側(cè)并聯(lián)的二極管V和電容器C起抗干擾作用；二次側(cè)并聯(lián)的二極管V的作用是將T的一次側(cè)電流突然減小而在二次側(cè)感應(yīng)的電流旁路，使干簧繼電器KR不誤動（因干簧繼電器動作沒有方向性）。其原理是當(dāng)斷路器事故分閘或按下試驗按鈕SE1時，脈沖變流器T一次繞組中有電流增量，二次繞組中感應(yīng)電流起動KR，KR動作后起動中間繼電器KM。KM有兩對觸點，一對觸點閉合起動蜂鳴器HB，發(fā)出音響信號；另一對觸點閉合起動時間繼電器KT1，經(jīng)一定延時后，KT1起動KM1，KM1動作后，使KM失磁返回，音響停止，整個事故信號回路恢復(fù)到原始狀態(tài)。

準(zhǔn)備第二臺斷路器跳閘時發(fā)出音響，不對應(yīng)啟動回路如圖10。圖9中常開觸點KM2是由預(yù)告信號裝置引來的（見圖11），所以自動解除音響用的時間繼電器KT1和中間繼電器KM1為兩套音響信號裝置所共用。

為能試驗事故音響裝置的完好與否，另設(shè)有試驗按鈕SE1，按SE1時，即可啟動KSP1，使裝置發(fā)出音響并按上述程序復(fù)歸至原始狀態(tài)。按下手動復(fù)歸按鈕也可使音響信號解除。

圖9 用ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號裝置的回路圖

圖10 用ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號裝置回路圖

用ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動作瞬時預(yù)告信號裝置的回路圖

預(yù)告信號裝置是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或某些不正常運行情況時能自動發(fā)出音響和光字牌燈光信號的裝置。它可幫助運行人員及時地發(fā)現(xiàn)故障及隱患，以便采取適當(dāng)措施加以處理，防止事故擴(kuò)大。變電所常見的預(yù)告信號有：變壓器輕瓦斯動作、變壓器過負(fù)荷、變壓器油溫過高、電壓互感器二次回路斷線、直流回路絕緣降低、控制回路斷線、事故音響信號回路熔斷器熔斷、直流電壓過高或過低等。

預(yù)告信號一般發(fā)自各種監(jiān)測運行參數(shù)的單獨繼電器，例如過負(fù)荷信號由過負(fù)荷保護(hù)繼電器發(fā)出。

預(yù)告信號分瞬時預(yù)告信號和延時信號兩種，對某些當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障可能伴隨發(fā)出的預(yù)告信號，例如：過負(fù)荷、電壓互感器二次回路斷線等，都應(yīng)帶延時發(fā)出，其延時應(yīng)大于外部短路的最大切除時限。這樣，在外部短路切除后，這些由系統(tǒng)短路所引起的異常就會自動消失，而不讓它發(fā)出警報信號，以免分散運行人員的注意力。

目前，廣泛采用的中央復(fù)歸帶重復(fù)動作的預(yù)告信號裝置，其動作原理與事故音響信號裝置相同，所不同的是只是用光字牌燈泡代替了事故音響信號裝置不對應(yīng)啟動回路中的電阻R，并用警鈴代替了蜂鳴器，圖11所示為由ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動作瞬時預(yù)告信息裝置接線圖，其動作原理與圖9相似，圖中KM1由圖15引來，用以自動解除音響，WSW1和WSW2為瞬時預(yù)告小母線。

當(dāng)設(shè)備發(fā)生不正常情況時，例如控制回路斷線，則KBC2動作，其常開觸點閉合，通過回路+WS → KBC2常開觸點 → HP2 → WSW1和WSW2 → ST13-14 → ST15-16 → KSP2 → -WS，使KSP2動作，觸點KM2閉合，使警鈴HA發(fā)出音響信號，同時光字牌HP2示出“控制回路斷線”信號，按下解除按鈕SCL，音響即可解除（也可經(jīng)一定延時，自動解除），而光字牌信號直到故障消除，KBC2觸點返回才會消失。由于采用了ZC-23型繼電器，因而信號是可以重復(fù)動作的。為能經(jīng)常檢查光字牌燈泡的完好性，設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)ST。處于“合”位時，ST觸點1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12全接通，分別將信號電源+WS和-WS接至小母線WSW2和WSW1，使光字牌所有的燈泡亮。發(fā)預(yù)告信號時，兩只燈泡是并聯(lián)的，燈泡明亮，當(dāng)其中一只燈泡損壞時，仍能保證發(fā)出信號。而試驗光字牌時，兩只燈泡則是串聯(lián)的，因而燈光較暗，此時若一只燈泡損壞則該光字牌即不亮。

預(yù)告信號裝置由單獨的熔斷器FU3、FU4供電，若FU3或FU4熔斷則不能發(fā)出預(yù)告信號，所以對熔斷器電源采用了燈光監(jiān)視的方法。圖E34為預(yù)告信號裝置的熔斷器監(jiān)視燈接線圖。正常運行時，熔斷器監(jiān)視繼電器K2帶電，其常開觸點閉合，中央信號屏上的白色指示燈HW亮；當(dāng)FU3熔斷時，K2失電，其常閉觸點閉合，HW被接至閃光小母線（+）WTW上發(fā)出閃光。

圖11 用ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動作瞬時預(yù)告信號裝置的回路圖

圖12 預(yù)告信號裝置的熔斷器監(jiān)視燈接線圖

定時限過電流保護(hù)的原理接線圖

如圖13，當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時，短路電流經(jīng)電流互感器TA流入KA1—KA3，短路電流大于電流繼電器整定值時，電流繼電器啟動。因三只電流繼電器觸點并聯(lián)，所以只要一只電流繼電器觸點閉合，便啟動時間繼電器KT，按預(yù)先整定的時限，其觸點閉合，并啟動出口中間繼電器KOM。KOM動作后，接通跳閘回路，使QF斷路器跳閘，同時使信號繼電器動作發(fā)出動作信號。由于保護(hù)的動作時限與短路電流的大小無關(guān)，是固定的，固稱為定時限過電流。

圖13 定時限過電流保護(hù)的原理接線圖

方向過電流保護(hù)的原理接線圖

方向過流的保護(hù)原理接線如圖14所示，電流繼電器3、5是啟動元件，功率方向繼電器4、6是方向元件，采用90°接線（UbcIA及UabIc）。各相電流繼電器的觸點和對應(yīng)功率方向繼電器觸點串聯(lián)，以達(dá)到按相啟動的作用。時間繼電器7是使保護(hù)裝置獲得必要的動作時限，其觸點閉合，經(jīng)信號繼電器8發(fā)出跳閘脈沖，使斷路器QF跳閘。

方向過電流保護(hù)，由于加裝了功率方向繼電器，因此線路發(fā)生短路時，雖然電流繼電器都可能動作，但只有流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規(guī)定的方向一致時（當(dāng)規(guī)定指向線路時，即一次電流從母線流向線路時），功率方向繼電器才動作，從而使斷路器跳閘。而當(dāng)流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規(guī)定的方向相反時（即一次電流從線路流向母線時），功率方向繼電器不動作，將方向過電流保護(hù)閉鎖，保證了方向過電流保護(hù)的選擇性。

在正常運行時，負(fù)荷電流的方向也可能符合功率方向繼電器的動作方向，其觸點閉合，但此時電流繼電器未動作，所以整套方向過電流保護(hù)仍被閉鎖不動作。

方向過電流保護(hù)的動作時限，是將動作方向一致的保護(hù)，按逆向階梯原則進(jìn)行整定的。

圖14 方向過電流保護(hù)的原理接線圖

三段式電流保護(hù)接線圖

線路三段式電流保護(hù)的原理接線圖及展開圖如圖15所示。其中KA1、KA2、KS1構(gòu)成第Ⅰ段瞬時電流速斷；KA3、KA4、KT1、KS2構(gòu)成第Ⅱ段限時電流速斷；KA5、KA6、KT2、KS3構(gòu)成第Ⅲ段定時限過電流。三段保護(hù)均作用于一個公共的出口中間繼電器KOM，任何一段保護(hù)動作均啟動KOM，使斷路器跳閘，同時相應(yīng)段的信號繼電器動作掉牌，值班人員便可從其掉牌指示判斷是哪套保護(hù)動作，進(jìn)而對故障的大概范圍作出判斷。

圖15a 三段式電流保護(hù)接線原理圖

圖15b 三段式電流保護(hù)接線展開圖

三段式零序電流保護(hù)原理接線圖

三段式零序電流保護(hù)的原理接線如圖16，在被保護(hù)線路的三相上分別裝設(shè)型號和變比完全相同的電流互感器，將它們的二次繞組互相并聯(lián)，然后接至電流繼電器的線圈。當(dāng)正常運行和發(fā)生相間故障時，電網(wǎng)中沒有零序電流，故IR=0，繼電器不動作，只有發(fā)生接地故障時，才出現(xiàn)零序電流，如其值超過整定值，繼電器就動作。

實際工作中，由于三只電流互感器的勵磁特性不一致，當(dāng)發(fā)生相間故障時，會造成較大的不平衡電流。為了使保護(hù)裝置在這種情況下不誤動作，通常將保護(hù)的動作電流按躲過最大不平衡電流來整定。

與相間短路的電流保護(hù)相同，零序電流保護(hù)也采用階段式保護(hù)，通常采用三段式。目前的“四統(tǒng)一”保護(hù)屏則采用四段式。圖16為三段式零序電流保護(hù)的原理接線圖。瞬時零序電流速斷（零序Ⅰ段有，由KA1、KM和KS7構(gòu)成），一般取保護(hù)線路末端接地短路時，流過保護(hù)裝置3倍最大零序電流3Iom的1.3倍，保護(hù)范圍不小于線路全長的15%-25%。

零序Ⅱ段（由KA3、KT4和KS8構(gòu)成）的整定電流，一般取下一級線路的零序Ⅰ段整定電流的1.2倍，時限0.5s，保證在本線末端單相接地時，可靠動作。

零序Ⅲ段（由KA5、KT6和KS9構(gòu)成）的整定電流可取零序Ⅱ（或Ⅲ）段整定的1.2倍，或大于三相短路的最大不平衡電流，其靈敏性要求下一級末端故障時，能可靠動作。

圖16 三段式零序電流保護(hù)原理接線圖

方向橫聯(lián)差動保護(hù)的原理圖

雙回線橫聯(lián)差動保護(hù)裝置是由電流啟動元件和功率方向元件組成，圖17a中，功率方向繼電器KPD1和KPD2的電流線圈與電流繼電器KA串聯(lián)接于雙回線的電流差上。功率方向繼電器KPD1與KPD2加進(jìn)同一電壓（接母線電壓互感器），但極性相反。在I1》I2（即同一回線上發(fā)生故障）時，左邊的方向繼電器KPD1的轉(zhuǎn)矩為正，而右邊的方向繼電器KPD2的轉(zhuǎn)矩為負(fù)；反之，在I2》I1 （即另一回線上發(fā)生故障）時，KPD2的轉(zhuǎn)矩為正，KPD1的轉(zhuǎn)矩為負(fù)。這樣兩回線路中任一回線路上發(fā)生故障時，電流繼電器KA均啟動保護(hù)裝置，而兩個功率方向繼電器則用來判別故障線路。

正常及外部故障時，ⅰ1=ⅰ2、ⅰR =0 、保護(hù)不動作。

在線路L-1上K點故障時，ⅰ1》ⅰ2 ，所以ⅰR =ⅰ1-ⅰ2》ⅰs，電流繼電器KA1啟動，功率方向繼電器KPD1觸點閉合，KPD2觸點不閉合，保護(hù)動作跳開斷路器QF1。在線路受端，流入繼電器的電流ⅰR =ⅰ1+ⅰ2 ［見圖17b］，使電流繼電器KA2、功率方向繼電器KPD3動作，而KPD4不動作，從而使斷路器QF3跳閘。同理在線路L-2上短路時，送端KA1、KPD2動作，受端KA2、KPD4動作，同時跳開斷路器QF2、QF4。

為防止單回線運行時，橫聯(lián)差動保護(hù)在外部故障時誤動作，保護(hù)的直流電源經(jīng)雙回線兩個開關(guān)的常開輔助觸點串聯(lián)閉鎖，只有當(dāng)兩個開關(guān)同時接入時，保護(hù)才作用。

方向橫聯(lián)差動保護(hù)的動作電流應(yīng)大于穿越性故障時在差電流回路中引起的最大不平衡電流。

圖17a 方向橫聯(lián)差動保護(hù)的原理圖（一相的原理接線）

圖17b 方向橫聯(lián)差動保護(hù)的原理圖（線路內(nèi)部故障的電流分布）

電流平衡保護(hù)原理圖

電流平衡保護(hù)是橫聯(lián)差動保護(hù)的另一種形式，它是按比較雙回線路中電流的絕對值而工作的，如圖18所示。電流平衡繼電器KBL1、KBL2各有一個工作線圈匝Nw，一個制動線圈匝NB和一個電壓線圈匝Nv。KBL1的工作線圈接于線路L-1電流互感器的二次側(cè)，由電流I1產(chǎn)生動作力矩Mw1，其制動線圈接于線路L-2電流互感器的二次側(cè)，由電流I1產(chǎn)生動作力矩MB1。KBL2的工作線圈接于線路L-2電流互感器的二次側(cè)，由I2產(chǎn)生動作力矩Mw2，其制動線圈接于線路L-1電流互感器的二次側(cè)，由I1產(chǎn)生動作力矩MB2。KBL1、KBL2的電壓線圈均接于母線電壓互感器的二次側(cè)。繼電器的動作條件是Mw》MB+Mv（Mv為電壓線圈中產(chǎn)生的力矩）。

正常運行及外部短路時，由于II=I2，KBL1、KBL2由于其反作用力矩Mv和繼電器內(nèi)彈簧反作用力矩Ms的作用，使觸點保持在斷開位置，保護(hù)不會動作。

當(dāng)一回線路發(fā)生故障（如線路L-1的K點），由于II》I2，并由于電壓大大降低，電壓線圈的反作用力矩顯著減少，因此KBL1中由II產(chǎn)生的動作力矩Mw1大于I2產(chǎn)生的制動力矩MB1與電壓產(chǎn)生的制動力矩Mv之和，所以KBL1動作，切除故障線路L-1；對于KBL2，由于流過其制動線圈的電流II大于工作線圈流過電流I2，即制動力矩大于動作力矩，所以它不會動作。

必須指出，單端電源的雙回線路上，平衡保護(hù)只能裝于送電側(cè)，受電側(cè)不能裝設(shè)。因為任一回線路短路，流過受電側(cè)兩個平衡繼電器的工作線圈和制動線圈的電流大小是相等的，保護(hù)將不起作用。

由于雙回平行線橫聯(lián)差動保護(hù)及平衡保護(hù)，在靠近對側(cè)出口短路時，本側(cè)兩條線路流過的電流，其電流的橫差值，不足以啟動保護(hù)，只有等待對側(cè)的保護(hù)動作，切除故障后，本側(cè)的非故障線電流降為零，才由故障線電流啟動本側(cè)保護(hù)，切除故障線路。這種情況被稱為相繼動作。線路上相繼動作區(qū)域大小與保護(hù)整定值及短路電流有關(guān)。

橫聯(lián)差動保護(hù)，其方向繼電器接有母線電壓，在平行線路出口三相短路時，電壓為零，如方向繼電器的電壓回路沒有良好的記憶作用，便會誤動，稱為電壓死區(qū)。

圖18 電流平衡保護(hù)原理圖

變壓器瓦斯保護(hù)原理接線圖

變壓器瓦斯保護(hù)的主要元件就是瓦斯繼電器，它安裝在油箱與油枕之間的連接管中。當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時，因油的膨脹和所產(chǎn)生的瓦斯氣體沿連接管經(jīng)瓦斯繼電器向油枕中流動。若流動的速度達(dá)到一定值時，瓦斯繼電器內(nèi)部的擋板被沖動，并向一方傾斜，使瓦斯繼電器的觸點閉合，接通跳閘回路或發(fā)出信號，如圖19所示：瓦斯繼電器KG的上觸點接至信號，為輕瓦斯保護(hù)；下觸點為重瓦斯保護(hù)，經(jīng)信號繼電器KS、連接片XE起動出口中間繼電器KOM，KOM的兩對觸點閉合后，分別使斷路器QF1、QF2、跳閘線圈勵磁。跳開變壓器兩側(cè)斷路器，即：

直流+ → KG → KS → XE → KOM → 直流-，起動KOM。

直流+ → KOM → QF1 → YT → 直流-，跳開斷路器QF1。

直流+ → KOM → QF2 → YT → 直流-，跳開斷路器QF2。

再有，連接片XE也可接至電阻R，使重瓦斯保護(hù)不投跳閘而只發(fā)信號。

圖19 變壓器瓦斯保護(hù)原理接線圖

雙繞組變壓器縱差保護(hù)單線原理圖

變壓器縱差保護(hù)是按循環(huán)電流原理構(gòu)成的，它能正確區(qū)分變壓器內(nèi)、外故障，并能瞬時切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障。圖20表示雙繞組變壓器縱差保護(hù)的單線原理圖。變壓器兩側(cè)分別裝設(shè)電流互感器TA1和TA2，并按圖中所示極性關(guān)系進(jìn)行連接。

正常運行或外部（如圖20a中d1點）故障時，差動繼電器KD中的電流等于兩側(cè)電流互感器二次電流之差，要使這種情況下流過差動繼電器的電流為零，應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。由于二次額定電流一般為5A，所以電流互感器的變比為：一次額定電流/二次額定電流，UN/5。忽略變壓器的勵磁電流，則在正常運行或外部故障時，流入差動繼電器的電流為零。

當(dāng)變壓器內(nèi)部，如圖20b中d2點故障時，流入差動繼電器的電流為變壓器兩側(cè)流向短路點的短路電流（二次值）之和。

實際上，由于變壓器的勵磁涌流、接線方式和電流互感器的誤差等因素的影響，差動繼電器中會流過不平衡電流，不平衡電流越大，繼電器的動作電流越大，致使縱差保護(hù)的靈敏度降低。因此縱差保護(hù)需要解決的主要問題之一是采取各種措施避免不平衡電流的影響，在保證選擇性的條件下，還要保證內(nèi)部故障時有足夠的靈敏性和速動性。

圖20a 雙繞組變壓器縱差保護(hù)單線原理圖（正常運行或外部故障時） 圖20b 雙繞組變壓器縱差保護(hù)單線原理圖（內(nèi)部故障時）

復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)原理圖

圖21中，當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生不對稱故障，系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序過濾器13有電壓輸出使繼電器7常閉觸點打開，欠壓繼電器8失壓，常閉觸點閉合，接通中間繼電器9，若電流繼電器4、5、6任何一個動作，則啟動時間繼電器10，經(jīng)過整定時限后，跳開兩側(cè)斷路器。在對稱短路情況下，電壓繼電器7不啟動，但欠壓繼電器8因電壓降低，常閉觸點接通，保護(hù)啟動。

負(fù)序電壓整定值，可取額定電壓的6%；電流整定值，可取大于變壓器額定電流，但不必大于最大電流（例如并聯(lián)運行的變壓器斷開一臺時）。

圖21 復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)原理圖

單電源三繞組過電流保護(hù)原理接線圖

三繞組變壓器外部故障時，其過電流保護(hù)應(yīng)有選擇性地斷開故障側(cè)斷路器。而使其余兩側(cè)繼續(xù)正常運行，為此，應(yīng)按如下原則來實現(xiàn)過流保護(hù)。

1、對單側(cè)電源三繞組變壓器（如圖11所示），應(yīng)裝設(shè)兩套過電流保護(hù)。一套裝于負(fù)荷側(cè)，如繞組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其動作時限tⅢ最小，保護(hù)動作僅跳開QF3。另一套裝在電源側(cè)，如繞組Ⅰ，它設(shè)兩級時限tⅠ和tⅡ，tⅡ= tⅢ+Δt，用以切除QF2；而tⅠ= tⅡ+Δt，用以切除高、中、低三側(cè)斷路器。

2、對兩端或三端電源的變壓器，三側(cè)均應(yīng)設(shè)過電流保護(hù)，并根據(jù)計算值在動作時限小的電源側(cè)加裝方向元件，以保證動作的選擇性。

圖22 單電源三繞組過電流保護(hù)原理接線圖

變壓器零序電流保護(hù)原理接線圖

對大電流接地系統(tǒng)中的變壓器裝設(shè)的接地零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)及相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。

如圖所示：正常情況下，3Io=0，TA中沒有電流通過，零序電流保護(hù)不動作發(fā)生接地短路時出現(xiàn)零序電流，當(dāng)它大于保護(hù)的動作電流時，電流繼電器KA動作，經(jīng)KT延時后，跳開變壓器兩側(cè)斷路器。零序電流保護(hù)的動作電流，應(yīng)大于該側(cè)出線零序電流保護(hù)后備段的動作電流。保護(hù)的動作時限也要比后者大一個Δt。

圖23 變壓器零序電流保護(hù)原理接線圖 變壓器中性點直接接地零序電流保護(hù)和中性點間隙接地保護(hù)的原理接線圖

目前大電流接地系統(tǒng)普遍采用分級絕緣的變壓器，當(dāng)變電站有兩臺及以上的分級絕緣的變壓器并列運行時，通常只考慮一部分變壓器中性點接地，而另一部分變壓器的中性點則經(jīng)間隙接地運行，以防止故障過程中所產(chǎn)生的過電壓破壞變壓器的絕緣。為保證接地點數(shù)目的穩(wěn)定，當(dāng)接地變壓器退出運行時，應(yīng)將經(jīng)間隙接地的變壓器轉(zhuǎn)為接地運行。由此可見并列運行的分級絕緣的變壓器同時存在接地和經(jīng)間隙接地兩種運行方式。為此應(yīng)配置中性點直接接地零序電流保護(hù)和中性點間隙接地保護(hù)。這兩種保護(hù)的原理接線如圖24所示。

中性點直接接地零序電流保護(hù)：中性點直接接地零序電流保護(hù)一般分為兩段，第一段由電流繼電器1、時間繼電器2、信號繼電器3及壓板4組成，其定值與出線的接地保護(hù)第一段相配合，0.5s切母聯(lián)斷路器。第二段由電流繼電器5、時間繼電器6、信號繼電器7和8壓板9和10等元件組成，。定值與出線接地保護(hù)的最后一段相配合，以短延時切除母聯(lián)斷路器及主變壓器高壓側(cè)斷路器，長延時切除主變壓器三側(cè)斷路器。

中性點間隙接地保護(hù)：當(dāng)變電站的母線或線路發(fā)生接地短路，若故障元件的保護(hù)拒動，則中性點接地變壓器的零序電流保護(hù)動作將母聯(lián)斷路器斷開，如故障點在中性點經(jīng)間隙接地的變壓器所在的系統(tǒng)中，此局部系統(tǒng)變成中性點不接地系統(tǒng)，此時中性點的電位將升至相電壓，分級絕緣變壓器的絕緣會遭到破壞，中性點間隙接地保護(hù)的任務(wù)就是在中性點電壓升高至危及中性點絕緣之前，可靠地將變壓器切除，以保證變壓器的絕緣不受破壞。間隙接地保護(hù)包括零序電流保護(hù)和零序過電壓保護(hù)，兩種保護(hù)互為備用。

零序電流保護(hù)由電流繼電器12、時間繼電器13、信號繼電器14和壓板15組成。一次啟動電流通常取100A左右，時間取0.5s。110kV變壓器中性點放電間隙長度根據(jù)其絕緣可取115~158mm，擊穿電壓可取63kV（有效值）。當(dāng)中性點電壓超過擊穿電壓（還沒有達(dá)到危及變壓器中性點絕緣的電壓）時，間隙擊穿，中性點有零序電流通過，保護(hù)啟動后，經(jīng)0.5s延時切變壓器三側(cè)斷路器。

零序電壓保護(hù)由過電壓繼電器16、時間繼電器17、信號繼電器18及壓板19組成，電壓定植按躲過接地故障母線上出現(xiàn)的最高零序電壓整定，110kV系統(tǒng)一般取150V；當(dāng)接地點的選擇有困難、接地故障母線3Uo電壓較高時，也可整定為180V，動作時間取0.5s。

圖24 變壓器中性點直接接地零序電流保護(hù)和中性點間隙接地保護(hù)的原理接線圖 三相一次自動重合閘裝置原理接線圖

架空線路的短路故障多為瞬時性的，當(dāng)保護(hù)跳閘切除故障后，短路點的絕緣經(jīng)常可恢復(fù)，便可利用自動重合閘繼電器KAC，使斷路器自動再合閘，即可恢復(fù)再送電，這種重合的成功率，多不低于70%。110kV線路，一般均應(yīng)裝設(shè)三相一次重合閘裝置，三相一次重合閘裝置的展開圖如圖25所示。

1、線路正常運行，開關(guān)處于合閘狀態(tài)，QF3常閉觸點斷開，控制開關(guān)SA在合閘后位置，其觸點21、23接通，信號燈HL亮，電容C經(jīng)充電電阻R4充電，經(jīng)15-25s時間，充電至額定的直流電壓，這時KAC處于準(zhǔn)備動作狀態(tài)。

2、線路發(fā)生瞬間故障，保護(hù)動作使開關(guān)跳閘，其輔助常閉觸點QF3閉合，由于SA還處于“合閘”位置，其觸點21、23仍導(dǎo)通，所以重合閘由開關(guān)的輔助觸點與SA觸點不對應(yīng)啟動，時間繼電器KT經(jīng)本身的瞬時常閉觸點KT2瞬時斷開，使限流電阻R5串入KT線圈電路中，這時KT繼續(xù)保持動作狀態(tài)，經(jīng)整定的延時，以保證線路故障點的絕緣恢復(fù)和開關(guān)準(zhǔn)備再次合閘，當(dāng)KT的常開觸點KT1接通，構(gòu)成了電容C對中間繼電器KM電壓線圈的放電回路。KM動作，其常開觸點閉合，使操作電源經(jīng)KM2、KM1觸點、KM電流自保持線圈、信號繼電器KS和壓板XE1向合閘接觸器KMC發(fā)出合閘脈沖，斷路器合閘。同時由KS給出重合閘動作信號。斷路器合上后，若是瞬時性故障，重合成功。輔助觸點QF2、QF3斷開，繼電器KS、KT相繼返回，其觸點打開。電容C重新充電，經(jīng)15~25s時間充好電，準(zhǔn)備下一次動作。這說明裝置是能夠自動復(fù)歸的。

3、斷路器重合于永久性故障時，保護(hù)再次動作，使斷路器跳閘，KAC重新啟動，KT觸點閉合，旁路了電容充電，中間繼電器KM不會起動，保證了只重合一次。

4、手動跳閘時，控制開關(guān)SA處于“跳閘”后位置，此時SA觸點21-23斷開，KAC不啟動；同時，2、4觸點閉合，使電容C對R6放電，KM不能動作。因此，手動跳閘不重合。

5、手動合閘于線路故障，保護(hù)動作于跳閘，電容C來不及充電到KM動作所需要的電壓，不會起動重合閘。

6、為防止KAC出口中間繼電器KM觸點KM2與KM1被卡住，而出現(xiàn)斷路器多次重合于故障線路上（即“跳躍”），可采用“防跳”措施。

（1）采用兩對常開觸點KM1和KM2串聯(lián)，若其中一對觸點卡住，另一對能正常斷開，不至發(fā)生斷路器“跳躍”現(xiàn)象。

（2）在斷路器跳閘線圈YT回路中，又串接了防跳繼電器KL的電流線圈，當(dāng)斷路器事故跳閘時，KL動作。當(dāng)KM兩個串聯(lián)的常開觸點被粘住時，KL的電壓線圈經(jīng)自身的常開觸點KL1而帶電自保持，從而使其常閉觸點KL2、KL3也保持?jǐn)嚅_，使合閘接觸器KMC不會接通，達(dá)到了“防跳”的目的。

當(dāng)線路低頻減載及母線差動等保護(hù)裝置動作后不需重合閘時，設(shè)重合閘閉鎖回路。

雙側(cè)電源重合閘裝置，還應(yīng)防止兩側(cè)電源的非同期合閘。對于單回聯(lián)絡(luò)線，可在重合閘的“不對應(yīng)”啟動回路中，串入同期或無壓檢定繼電器的觸點，只有當(dāng)線路跳閘后線路無壓，或?qū)?cè)與本側(cè)在同期情況下，才能啟動重合閘裝置；若是雙回平行聯(lián)絡(luò)線，可以用上述同期或無壓檢定，也可用平行另一回線有電流才允許啟動重合閘的電流檢定方式。

圖26為重合閘后加速原理接線圖，當(dāng)重合在永久性故障時，加速繼電器KACC旁路了KT的觸點，可以使重合于故障后，瞬時跳閘。

圖25 三相一次自動重合閘裝置的展開圖

圖26 重合閘后加速原理接線圖

自動按頻率減負(fù)荷裝置（LALF）原理接線圖

不在檢查位置時，ZK觸點1-2、5-6、9-10接通，其他觸點斷開。此時1C和2C的正極分別接至+WC1和+WC2，各自作本回路跳閘電源。

旋ZK到檢查I組電容器位置時，觸點1-4、5-8、9-12接通，其他觸點斷開。此時2C正極同時接至+WC1和+WC2，作兩回路的跳閘電源。

1C正極接至KT線圈右端，使KT線圈加上1C動作，經(jīng)一定時間接通KV，若1C的電壓足夠，則KV啟動，信號燈亮，證明電容器組滿足要求。反之，責(zé)說明電容量降低或有斷路存在，應(yīng)逐一檢查更換。

旋ZK到檢查II組電容器位置時，觸點3-2、7-6、10-11接通，其他觸點斷開。此時1C作兩回路的跳閘電源，2C被檢查。

圖27 儲能電容器組接線圖

小電流接地系統(tǒng)交流絕緣監(jiān)視的原理接線圖

交流絕緣監(jiān)視的工作原理為，TV是母線電壓互感器（三相五柱或三個單相組），其一次中性點接地，正常時每相繞組對地電壓為額定相電壓，故二次星形每相繞組電壓是100/√3V，開口三角形每相繞組電壓是100/3V。

當(dāng)一次系統(tǒng)中A相發(fā)生接地時，一次A相繞組電壓降到零，其他兩相繞組的電壓升高到線電壓。二次星形繞組的A相繞組電壓降到零，其他兩相繞組的電壓升高到100V。

三個電壓表中，A相電壓表指示零、另兩相指示線電壓，由此得知一次系統(tǒng)A相接地。二次開口三角形的A相繞組電壓降到零，其他兩繞組的電壓升高到100/3V，三角形開口兩端電壓升高到100V。加在電壓繼電器KV上的電壓由正常時的零伏升高到100V，KV動作發(fā)出信號。

圖28 小電流接地系統(tǒng)交流絕緣監(jiān)視的原理接線圖 變壓器強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻器工作和備用電源自動切換回路接線圖

如圖29所示，變壓器投入電網(wǎng)之前，先將SA開關(guān)手柄置于I工作II備用，或者II工作I備用位置。

當(dāng)變壓器投入電網(wǎng)時，1KM常閉觸點接通；1KV1、2KV1帶電，常開觸點接通，起動1KV、2KV使常閉觸點斷開；假定SA開關(guān)手柄在I位，則SA1-2接通起動1KL接觸器，1KL主觸頭閉合由工作電源（I）供電。2KL線圈回路被1KL常閉觸點斷開（閉鎖了）。

當(dāng)工作電源（I）由于某種原因停電，1KL線圈斷電，1KL主觸頭斷開工作電源（I），1KL常閉觸點接通，1KV斷電常閉觸點接通，再經(jīng)SA5-6觸點動作2KL接觸器，2KL主觸頭閉合由工作電源（II）供電。

假如工作電源（I）恢復(fù)供電時，1KV1動作起動，1KV動作，1KV常閉觸點斷開使2KL斷電，2KL的主觸頭斷開工作電源（II），2KL常閉觸點起動1KL，1KL的主觸頭閉合由工作電源（I）供電。

圖29 變壓器強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻器工作和備用電源自動切換回路接線圖 變電站事故照明原理圖

平時交流接觸器線圈1KL是接通的，正常時事故照明是由380/22V的交流電源供電。

當(dāng)交流電源發(fā)生故障，任何一相失去電壓時，電壓繼電器1KV、2KV、3KV之一失去勵磁，該電壓繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點閉合，使交流接觸器1KL的銜鐵線圈失磁，1KL主觸頭就斷開，A、B、C三相母線與交流電源脫離聯(lián)系。當(dāng)1KL斷開后，其常閉觸點1KL閉合，而1KV、2KV、3KV之一的常閉觸點已閉合。

所以交流接觸器2KL的銜鐵線圈勵磁，2KL主觸頭就接通，其常開觸點2KL閉合，使直流接觸器3KL的銜鐵線圈勵磁，3KL主觸頭接通，事故照明被切換到直流電源上。

當(dāng)三相交流電源都恢復(fù)時，電壓繼電器1KV、2KV、3KV都被勵磁，其三個常閉觸點均斷開，3KL的銜鐵線圈失磁，3KL主觸頭斷開，三相母線觸點與直流電源脫離關(guān)系。此時3KL的常閉觸點接通，由于1KV、2KV、3KV的三個常開觸點已閉合，使1KL的銜鐵線圈勵磁，1KL主觸頭接通，事故照明恢復(fù)為三相交流電源供電。

圖30 變電站事故照明原理圖

開關(guān)事故跳閘音響回路接線圖

1、利用開關(guān)的一對常閉輔助觸點QF，控制開關(guān)SA1-3、SA17-19兩對觸點和附加電阻串聯(lián)組成。正常的開關(guān)輔助觸點QF在斷開位置，事故時開關(guān)跳閘輔助觸點QF閉合，瞬時事故警報回路接通，發(fā)出跳閘警報信號。

2、利用開關(guān)合閘回路的跳閘位置繼電器KTP的一對常開輔助觸點，控制開關(guān)SA1-3、SA17-19兩對觸點和附加電阻R串聯(lián)組成。正常運行跳閘位置繼電器在失磁狀態(tài)，其觸點在斷開位置，當(dāng)事故跳閘后KTP常開觸點閉合，瞬時接通事故跳閘音響回路，發(fā)出跳閘警報信號。

圖31 開關(guān)事故跳閘音響回路接線圖 10kV線路保護(hù)原理接線圖

二次回路的原理圖是體現(xiàn)二次回路工作原理的圖紙，并且是繪制展開圖和安裝圖的基礎(chǔ)。在原理接線圖中，與二次回路有關(guān)的一次設(shè)備和一次回路，是同二次設(shè)備和二次回路畫在一起的。因此，所有的一次設(shè)備（例如變壓器、斷路器等）和二次設(shè)備（如繼電器、儀表等），都以整體的形式在圖紙中表示出來，例如相互連接的電流回路、電壓回路、直流回路等都是綜合在一起的。因此，這種接線圖的特點是能夠使看圖者對整個二次回路的構(gòu)成以及動作過程，都有一個明確的整體概念。現(xiàn)以某10kV線路的繼電保護(hù)裝置為例加以說明，見圖32。

從圖中可知，整套保護(hù)裝置包括，時限速斷保護(hù)，它由電流繼電器1LJ、2LJ，時間繼電器1SJ及信號繼電器1XJ，連接片1LP所組成；過電流保護(hù)，它由電流繼電器3LJ、4LJ，時間繼電器2SJ，信號繼電器2XJ，連接片2LP所組成。當(dāng)線路發(fā)生A、B兩相短路時，其動作過程如下：

若故障點在時限速斷及過流保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)，因A相裝有電流互感器1LH，其二次反應(yīng)出短路電流，使時限速斷保護(hù)的電流繼電器1LJ和過電流保護(hù)的電流繼電器3LJ均起動。1LJ、3LJ的常開觸點閉合，將直流正電源分別加在1SJ、2SJ的線圈上，使兩個時間繼電器均起動。又因時限速斷保護(hù)的動作時間小于過電流保護(hù)的動作時間，所以1SJ的延時常開觸點先閉合，并經(jīng)信號繼電器1XJ及連接片1LP到斷路器DL的跳閘線圈，跳開斷路器，切除故障。

從圖32中可以看出，一次設(shè)備（如DL、1G等）和二次設(shè)備（如1LJ、1SJ、1XJ等）都以完整的圖形符號表示出來，能使我們對整套繼電保護(hù)裝置的工作原理有一個整體概念。但是這種圖存在著許多缺點：

1、只能表示出繼電保護(hù)裝置的主要元件，而對細(xì)節(jié)之處則無法表示。

2、不能反映繼電器之間連接線的實際位置，不便維護(hù)和調(diào)試。

3、沒有反映出各元件內(nèi)部的接線情況，如端子編號、回路編號等。

4、標(biāo)出的直流“正”、“負(fù)”極比較分散，不易看圖。

5、對于較復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置（例如距離保護(hù)等）很難用原理接線圖表示出來，即使畫出了圖，也很難看清。因此，在實際工作中廣泛采用展開圖。

圖32 10kV線路保護(hù)原理接線圖

繼電保護(hù)直流回路展開圖

直流回路展開圖按其作用可分為繼電保護(hù)回路、信號回路、控制回路等。現(xiàn)以繼電保護(hù)回路為例加以說明，如圖33所示。圖的左邊為保護(hù)裝置的邏輯回路，右邊相對于邏輯回路標(biāo)有繼電保護(hù)裝置的種類及回路名稱。如過電流、速斷、瓦斯等。

從圖中很容易看清繼電保護(hù)的動作過程。例如速斷保護(hù)，當(dāng)速斷保護(hù)的電流繼電器1LJ或2LJ動作后，直流正電源就加到了信號繼電器3XJ和保護(hù)出口繼電器1BCJ線圈上。1BCJ動作后，分別跳開1DL、2DL斷路器。

從圖33中可知，展開圖的接線清晰、易于閱讀，便于掌握整套繼電保護(hù)裝置的動作過程和工作原理，特別是在復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置的二次回路中，用展開圖繪制，其優(yōu)點更為突出。

圖33 繼電保護(hù)直流回路展開圖

編輯：黃飛