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、信号和监视电路中，LW2系列转换开关常用作操作手柄，一般用& quotKK & quot；符号，意思是控制开关。为了方便安装、维修和检查，有些触点是固定在某一电路中使用的，如& quot5，8 & quot触点通常用于闭合电路；"6，7 & quot跳闸电路中通常使用触点；"1，3 & quot联系人和& quot17，19 & quot事故信号电路中通常使用触点。这样便于记忆、维护、检修和操作。

第二节控制回路

控制回路是二次回路的重要组成部分。由于用电设备的种类和型号不同，控制回路的接线方式也有很多种，但其原理基本相似。

一、控制电路的基本要求

(1)可手动跳闸和合闸，配合继电保护和自动装置可实现自动跳闸和合闸。

(2)能指示断路器跳闸和合闸的位置和状态，自动跳闸和合闸时应有明显的信号。

(3)在下一次操作期间，监控电源和跳闸和闭合电路的完整性。

(4)有防跳回路，防止断路器多次跳合闸。

(5)单相操作机构的断路器三相操作时，应有三相不一致信号。

(6)布线简单，少用电缆。

用于两相和三相操作的断路器控制电路

在我国，110kV及以下的断路器一般采用三相同时操作。图3-1是带有电磁三相同时操作机构和灯光监控的断路器控制电路的基本接线图。

图3-1所示断路器处于跳闸状态时，其常闭辅助触点DL闭合，正电源KM通过熔断器1RD——KK11-10——绿灯LD和附加电阻——DL(常闭)——闭合线圈HC——熔断器2RD——和负电源——-KM。此时绿灯LD回路接通，绿灯亮，不仅表示断路器处于跳闸位置，还可以监测合闸回路的完整性。

当需要接通电源时，将控制开关KK的手柄顺时针旋转90度至& quot准备打开& quot位置，绿灯LD回路由()sm —— K9-10—— LD —— dl(常闭)——HC线圈——2RD——-KM打开，绿灯闪烁。检查后，将KK手柄再顺时针旋转45度到& quot关闭& quot位置，通过导通KM——-KM-8——、TBJ2——DL(常闭)——HC线圈3354-KM的触点来启动接触器线圈的HC回路，从而闭合其在闭合线圈回路中的触点并闭合断路器。

35kV及以下的

第四章输电线路继电保护装置的二次回路图

输电线路一般都装有过流速断(或限时断)保护和三相一次自动重合闸装置。当有两个或两个以上电源并联运行时，为了满足选择性的要求，过流速断保护应具有方向性，称为方向过流保护和方向速断保护。对于阻抗参数相近的双回线路，有条件时应配置横差保护(简称横差保护)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、限时跳闸保护的跳闸过程(见图4-3)

限时跳闸保护的跳闸过程如下：

(1)BM ——3 rd ——1 LJ(2LJ)——1 SJ线圈——2RD——-KM，回路接通，延时继电器1 SJ启动。经过设定时间后，常开触点闭合。

(2)BM ——3 rd ——1 SJ ——1 XJ ——1 LP —— TBJ线圈—— DL13354 TQ 33542 rd ——-km，回路接通，断路器跳闸。

二、过流保护跳闸过程(见图4-3)

过流保护跳闸过程如下：

(1)BM ——3 rd ——3 LJ(4LJ)——2 SJ线圈——2RD——-KM，回路接通，延时继电器2 SJ启动，常开触点在其整定时间后闭合。

(2)BM ——3 rd ——2 SJ ——2 XJ ——2 LP —— TBJ线圈—— DL13354 TQ 33542 rd ——-km，回路接通，断路器跳闸。

三、事故跳闸报警信号电路

KM ——1 RD —— KK 21-23—— TA 33544 LP —— ZCH 8-10-2—— ZJ 2—— ZJ 1—— ZJ线圈——3 XJ ——3 LP —— TBJ 5—— DL —— HC ——2 RD 3354-。

第二节方向过电流保护的二次回路图

一般的过流保护都有阶梯式时限，当采用双侧供电放射形网络和单侧供电环形网络时，动作时间无法选择。如图4-4所示，断路器2和3的过流保护可以改为方向过流保护。当短路电流从母线流向线路时，该方向的继电器动作；如果短路电流从线路流向母线，方向继电器将不动作。

第三节双回线路横连差动方向保护的二次回路图

一、横差方向保护的动作原理

在双回线路中，当任一回路发生故障时，保护装置应只切除故障线路，以保证另一条非故障线路能照常向用户供电。这种保护装置是反映两条线路故障电流的差异和方向的横差方向保护，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。

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