第三章 控制回路图即中央信号回路图第一节 常用的LW2系列转换开关 在控制、信号、监视回路中，常用LW2系列的转换开关做为操作把手，一般用“KK”符号表示，意指控制开关。为了安装、维护检验方便，把某几个触点固定在一定回路中使用，如在合闸回路中通常用“5、8”触点;在跳闸回路中常用“6、7”触点；在事故信号回路中常用“1、3”触点和“17、19”触点。这样便于记忆、方便维护、检修和运行等。 第二节 控制回路 控制回路是二次回路的重要组成部分，由于电气设备的种类和型号多种多样，故控制回路的接线方式也很多，但其原理基本相似。 一、对控制回路的基本要求 （1）能进行手动跳、合闸，并能与继电保护和自动装置相配合实现自动跳、合闸。 （2）能指示断路器跳、合闸位置状态，自动跳、合闸时也应有明显信号。 （3）能监视电源及下次操作时跳、合闸回路的完整性。 （4）有防止断路器多次跳、合的防跳跃回路。 （5）当具有单相操作机构的断路器按三相操作时，应有三相不一致的信号。 （6）接线力求简单，使用电缆力求少些。 二、三相操作的断路器控制回路 在我国，110kV及以下的断路器一般均采用三相同时操作。图3-1是最基本的具有电磁型三相同时操作机构灯光监视的断路器控制回路接线图。 图3-1中所示的断路器在跳闸状态时，其常闭辅助触点DL闭合，正电源+KM经熔断器1RD——KK11-10——绿灯LD及附加电阻——DL（常闭）——合闸线圈HC——熔断器2RD——负电源——-KM。此时，绿灯LD回路接通，绿灯亮，它不仅指示断路器正处在跳闸位置，还监视了合闸回路的完好性。 当需要合闸时，控制开关KK手把顺时针方向转动90°至“预备合闸”位置，绿灯LD回路由（+）SM——KK9-10——LD——DL（常闭）—— HC线圈—— 2RD —— -KM导通，绿灯闪光。经检查无误后，把KK手把再向顺时针方向转45 °至“合闸”位置，接触器线圈HC回路由+KM——KK5-8——触点TBJ2——DL（常闭）——HC线圈—— -KM导通而起动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。 第四章 输电线路继电保护装置的二次回路图35kV及以下的输电线路一般配置过电流和速断（或时限速断）保护及三相一次自动重合闸装置。当有两个及以上电源并联运行时，为了满足选择性的要求，过电流、速断保护需带方向性，称为方向过电流保护和方向速断保护。对于阻抗参数相近的双回路线路，有条件的应配置横连差动保护（简称横差）装置。 第一节 过电流、速断保护及自动重合闸的二次回路图 一、时限速断保护动作跳闸过程（见图4-3） 时限速断保护动作跳闸过程如下： （1）+BM——3RD——1LJ（2LJ）——1SJ线圈——2RD—— -KM，回路接通，起动延时继电器1SJ，经其整定时间，常开触点闭合。 （2） +BM——3RD——1SJ——1XJ——1LP——TBJ线圈——DL1——TQ——2RD—— -KM，回路接通，断路器跳闸。 二、过电流保护跳闸过程（见图4-3） 过电流保护跳闸过程如下： （1） +BM——3RD——3LJ（4LJ）——2SJ线圈——2RD—— -KM ，回路接通，起动延时继电器2SJ，经其整定时间，常开触点闭合。 （2） +BM——3RD——2SJ——2XJ——2LP——TBJ线圈——DL1——TQ——2RD—— -KM，回路接通，断路器跳闸。 三、事故跳闸警报信号回路 （+）XM——KK1-3——KK17-19——DL4——2SYM回路，发出事故音响信号。 四、重合闸回路 1、重合闸的充电回路 当断路器合闸后，重合闸继电器ZCH中的电容C经+KM——1RD——KK21-23——TA——4LP——ZCH8-10——4R——C——5LP——2RD—— -KM通过充电，直至充满。 2、重合闸的合闸回路 +KM——1RD——KK21-23——TA——4LP——ZCH8-10-2——ZJ2——ZJ1——ZJ线圈——3XJ——3LP——TBJ5——DL3——HC——2RD—— -KM回路接通，断路器合闸。 第二节 方向过电流保护的二次回路图 一般的过电流保护有阶梯时限性，当双侧电源辐射形网络和单侧电源环形网络时,动作时间是无法选择的。如图4-4，将断路器2和断路器3的过电流保护改成方向过电流保护即可。当短路电流从母线流向线路时，此方向继电器动作；若短路电流从线路流向母线时，方向继电器就不动作。 第三节 双回线路横连差动方向保护的二次回路图 一、横连差动方向保护动作原理 在双回线路中，当任何一回线路发生故障时，保护装置应当只切除故障线路，以保证另一条非故障线路照常给用户供电。这种保护装置就是反应两回线路故障电流之差及方向的横连差动方向保护，其原理接线图4-6.当线路两端都有电源时，两端都应装设横连差动方向保护，而负荷端可以只装设方向过电流保护，这样达到简化保护之目的。 横连差动方向保护是由下列元件组成的，如图4-6 （1）起动元件 （2）功率方向元件 第四节 零序电流方向保护的二次回路图 零序电流方向保护装置作为110kV及以上的中性点直接接地系统高压输电线路切除接地故障的主保护。这种保护简单、灵敏、可靠。由于电力系统正常运行和发生相间故障时，不会由零序电流，因此，零序保护的动作电流可以整定得较小，而发生但相接地故障时，其故障电流又很大，所以灵敏度高。同时，零序电流保护的动作时间和相间保护相比也是比较短的。 第五节 距离保护的二次回路图 所谓距离保护，就是反应故障点至保护安装处的距离，并根据距离的远近而确定动作保护时间的一种保护装置（距离越近、动作时间越短），这样就可以保证有选择的切除故障线路。 测量故障点至保护安装处的距离，实际上是用阻抗继电器测量的故障点至包换装处之间的阻抗值即测量保护安装处电压与电流的比值（Z=U/I）。将这测量阻抗值与保护安装处至保护区末端之间的整定阻抗值进行比较：当测量阻抗值大于整定阻抗值时，保护不动作；当小于整定阻抗值时，保护就动作。所以距离保护是由阻抗继电器等元件构成。 第六节 高频保护的二次回路图 上面讲到的过电流、方向过电流和距离保护，从原理上讲它们的无时限速断段都不能保护全长，不能满足全长快速切除故障的要求。线路的横联差动方向保护，因存在方向死区和相继动作区，也不能满足这一要求。在远距离输电的线路上，因通道的费用昂贵，线路纵差保护也不能采用。因此，为了快速切除高压远距离输电线路上的短路故障，我们可以利用电讯技术中常用的高频载波电流，在输电线路上传送两侧电量的信号，以代替专用的辅助导线，这样就构成了所谓的高频保护。 第五章 变压器保护的二次回路图第一节 概述 变压器在发电厂和变电所中是重要的电气设备。因此，必须根据变压器容量的大小和所带负荷的重要程度，装设以下继电保护装置。（1）防御变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。（2）防御变压器绕组和引出线的相间短路及匝间短路纵差保护或速断保护。（3）大电流接地系统还应装置零序电流保护。（4）后备过电流保护。（5）过负荷保护 第二节 瓦斯保护的二次回路图 变压器瓦斯保护的主要元件就是瓦斯继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管中。当变压器发生内部故障时，因油的膨胀和所产生的瓦斯气体沿连接管经瓦斯继电器向向油枕中流动。若流动的速度达到一定的值时，瓦斯继电器内部的挡板被冲破，并向一方倾斜，使瓦斯继电器触点闭合，接通跳闸回路或发出信号，如图5-1所示。 图中：瓦斯继电器WSJ的上触点接至信号，为轻瓦斯保护;下触点为重瓦斯保护，经信号继电器XJ、连接片LP起动出口中间继电器BCJ，BCJ的两对触点闭合后，分别使断路器1DL、2DL跳闸线圈励磁。跳开变压器两侧断路器，即 直流+——WSJ——XJ——LP——BCJ——直流-，起动BCJ。 直流+——BCJ——1DL1——1TQ——直流-，跳开断路器1DL。 直流+——BCJ——2DL1——2TQ——直流-，跳开断路器2DL。 第三节 电流速断保护的二次回路图 变压器的瓦斯保护只能在变压器油箱内部发生故障时动作，而在变压器套管以外的短路就只能靠速断保护或差动保护了。其跳闸二次逻辑回路为： 直流+——LJ——XJ——BCJ——直流-，起动BCJ。 直流+——BCJ——1DL——1TQ——直流-，跳开断路器1DL。 直流+——BCJ——2DL——2TQ——直流-，跳开断路器2DL。 第四节 过电流保护的二次回路图 当变压器套管外发生相间短路时，过电流保护延时动作，跳开两侧断路器，并作为变压器的主保护的后备。过电流保护装在电源侧；对于双绕组降压变压器的负荷侧，一般不应配置保护装置。 第六章 自动装置的二次回路图第一节 自动按频率减负荷装置（ZPJH）的二次回路图 一、自动按频率减负荷装置的构成 自动按频率减负荷装置是低周继电器、时间继电器和出口中间继电器构成，其原理接线见图6-1。 +——f——ZJ线圈—— - +——ZJ——跳闸 二、自动按频率发生故障被断开系统电源时，或当变压器因故障断开时，用户的电动机将向故障点提供反馈电流。反馈电流的频率降低，可能造成自动按频率减负荷装置误动作。为了解决这个问题，加装了电流闭锁回路，见图6-2 图中，电流继电器1LJ和2LJ接于线路或变压器的电流互感器二次回路，正常负荷电流时即能起动。因此，只有当线路或变压器由负荷时，自动按频率减负荷装置才能动作。当系统故障，继电保护动作后，故障的线路和变压器没有电流通过，电流闭锁继电器1LJ和2LJ失电，其常开触点断开了时间继电器SJ的线圈回路，自动按频率减负荷装置被闭锁而不动作。即： +KM——2HJ——ZJ线圈—— -KM，中间继电器ZJ起动； +KM——ZJ——1LJ——SJ线圈—— -KM，因1LJ或2LJ触点已断开，故SJ继电器不能起动。 第二节 自动重合闸装置（ZCH）的二次回路图 如果线路发生的是瞬时性故障，断路器重新合闸成功，就能保持对用户的供电；如果线路发生的是永久性故障，则继电器保护动作，断路器第二次跳闸，将故障切除 如图6-3 当送电线路发生短路故障时，继电器保护动作，将断路器跳闸。跳闸位置继电器TWJ的常开触点TWJ1闭合，此时： 正电源——KK①③——SJ线圈——SJ2常闭触点——TWJ1常开触点——KK（21）（23）——负电源，回路接通，时间继电器SJ带电，SJ的延时常开触点经过整定的延时后接通，电容C经SJ延时常开触点给中间继电器ZJ线圈放电，ZJ起动它的常开触点ZJ1、ZJ2、ZJ3闭合，经过回路： 正电源——KK①③——ZJ3——ZJ2——ZJ1 ——ZJ电流线圈——信号继电器XJ——切换片QP——断路器DL常开触点——断路器合闸接触器HC——负电源，使信号继电器XJ起动，并发生合闸脉冲，断路器自动跳闸。 如果合闸成功，跳闸位置继电器TWJ失电，TWJ1常开触点打开，时间继电器SJ失电，整个装置返回，电容C又经正电源——KK①③ ——4R——C——负电源回路重新充电，准备好下一次动作 第三节 备用电源自动投入装置（BZT）的二次回路图 一、概述 在电力系统中，为了提高对重要用电负荷供电的可靠性，往往除了一套工作送电线路和变压器外，还有一套备用的送电线路和变压器。当工作送电线路或变压器因发生短路故障而被切除后，就把备用送电线路或变压器自动投入，以保证对重要用户的供电。 二、备用电源自动投入装置的接线和原理 备用电源自动投入装置BZT一般由三部分组成：第一部分是低电压起动元件，它由低压继电器1YJ、2YJ、时间继电器SJ和中间继电器1ZJ组成；第二部分的备用电源有电压检查元件，它是由电压继电器3YJ和中间继电器3ZJ组成；第三部分是自动合闸元件，它由中间继电器2ZJ和延时继电器BSJ组成，见图6-5。 （一）正常运行时 工作变压器1B投入运行，向工作母线供电，这时断路器1DL和2DL合闸；备用变压器2B处于明备用状态，断路器3DL和4DL断开。 断路器2DL合闸后，它的常开辅助触点闭合，使延时继电器BSJ线圈带电，BSJ的常开触点闭合，但这时中间继电器2ZJ并不通电，因为正电源是经过断路器2DL的常闭触点来的，2DL在合闸状态，其常闭辅助触点打开。 （二）发生故障时 当变压器发生故障或由于其它原因使工作母线失去电压时，低电压继电器1YJ和2YJ同时返回，1YJ和2YJ的常闭触点闭合，时间继电器SJ起动，它的常开触点延时闭合，起动中间继电器1ZJ。1ZJ有两副常开触点，都同时闭合，其中一副常开触点接通1DL的跳闸回路，使1DL跳闸；另一副常开触点接通2DL的跳闸回路，使断路器2DL跳闸。 随着断路器2DL的断开，它的辅助常闭触点闭合，辅助常开触点打开，延时继电器BSJ的触点是延时返回的，这就是说，当BSJ失电后，它的触点要经过一段时间后才打开。在它尚未打开的时候，中间继电器2ZJ的线圈已经通电起动。2ZJ有两副常开触点，一副常开触点接通备用变压器高压端断路器3DL的合闸回路，使3DL合闸；另一副常开触点接通变压器低压端断路器4DL的合闸回路，使4DL合闸。断路器3DL和4DL合闸后，工作母线重新带电，这时工作母线即由备用母线电源供电。至此，备用电源自动投入装置动作完毕。 推荐阅读 |
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