继电保护及二次回路

1、第一章继电保护工作基本知识第一节电流互感器17电流互感器（CT）是电力系统中很重要的电力元件，作用是将一次高压侧的大电流通过交 变磁通转变为二次电流供给保护、测量、录波、计度等使用，本局所用电流互感器二次额定电流 均为5A，也就是铭牌上标注为100/5，200/5等，表示一次侧如果有100A或者200A电流，转换到二次侧电流就是 5A。电流互感器在二次侧必须有一点接地，目的是防止两侧绕组的绝缘击穿后一次高电压引入 二次回路造成设备与人身伤害。同时，电流互感器也只能有一点接地，如果有两点接地，电网之 间可能存在的潜电流会弓I起保护等设备的不正确动作。如图1.1，由于潜电流IX的存在，所以流CT绕

2、组保护装置入保护装置的电流1丫刃，当取消多点接地后lx = 0,则IY = I。在一般的电流回路中都是选择在该电流回 路所在的端子箱接地。但是，如果差动回路 的各个比较电流都在各自的端子箱接地，有 可能由于地网的分流从而影响保护的工作。 所以对于差动保护，规定所有电流回路都在 差动保护屏一点接地。图1.1电流互感器实验1、极性实验功率方向保护及距离保护，高频方向保护等装置对电流方向有严格要求，所以CT必2、变比实验须做极性试验，以保证二次回路能以CT的减极性方式接线，从而一次电流与二次电流的方向能够一致，规定电流的方向以母线流向线路为正方向，在CT本体上标注有 L1、L2，接线盒桩头标注有K1

3、、K2，试验时通过反复开断的直流电流从L1到L2，用直流毫安表检查二次电流是否从K1流向K2。线路CT本体的L1端一般安装在母线侧，母联和分段间隔的 CT本体的L1端-般都安装在I母或者分段的I段侧。接线时要检查L1安装的方向，如果不是按照上面一般情况下安装，二次回路就要按交换头尾的方式接线。CT需要将一次侧电流按线性比例转变到二次侧，所以必须做变比试验，试验时的标准CT是一穿心CT，其变比为（600/N ） /5，N为升流器穿心次数，如果穿一次，为600/5。对于二次是多绕组的CT，有时测得的二次电流误差较大，是因为其他二次回路开路，是CT磁通饱和，大部分一次电流转化为励磁涌流，此时应当把其

4、他未测的二次绕组短接即可。同理在安装时候， 未使用的绕组也应该全部短接，但是要注意，有些绕组属于同一绕组上有几个变比不同的抽头， 只要使用了一个抽头，其他抽头就不应该短接，如果该绕组未使用，只短接最大线圈抽头就可以。 变比试验测试点为标准CT二次电流分别为 0.5A，1A，3A，5A，10A，15A时CT的二次电流。3、绕组的伏安特性理想状态下的CT就是内阻无穷大的电流源，不因为外界负荷大小改变电流大小，实际中的CT只能在一定的负载范围内保持固定的电流值，伏安特性就是测量CT在不同的电流值时允许承受的最大负载，即 10%误差曲线的绘制。伏安特性试验时特别注意电压应由零逐渐上升，不 可中途降低电

5、压再升高，以免因磁滞回线关系使伏安特性曲线不平滑，对于二次侧是多绕组的 CT ,在做伏安特性试验时也应将其他二次绕组短接。10%误差曲线通常以曲线形式由厂家提供，如图1.2，横坐标表示二次负荷，纵坐标为CT 一次电流对其额定一次电流的倍数。根据所测得U ,12值得到RX1，Rx1= U/ I2，找岀与 二次回路负载 Rx最接近的值，在图上找到该负荷对 应的mo，该条线路有可能承受的最大负载的标准倍 数m，比较m和mo的大小，如果 m> mo，则该CT 不满足回路需求，如果 m <mo，该CT可以使用。伏 安特性测试点为 I2在0.5A，1A，3A，5A，10A，15A 时的二次绕组

6、电压值。第二节电压互感器电压互感器（PT）的作用是将高电压成比例的变换为较低（一般为57V或者100V）的低电压，母线PT的电压采用星形接法，一般采用 57V绕组，母线PT零序电压一般采用 100V绕组 三相串接成开口三角形。线路 PT 一般装设在线路 A相，采用100V绕组。若有些线路 PT只有 57V绕组也可以，只是需要在 DISA系统中将手动同期合闸参数中的 100V改为57V。PT变比测试由高压专业试验。PT的一、二次也必须有一个接地点，以保护二次回路不受高电压的侵害，二次接地点选在 主控室母线电压电缆引入点，由YMN小母线专门引一条半径至少2.5mm永久接地线至接地铜排。PT二次只能

7、有这一个接地点（严禁在PT端子箱接地），如果有多个接地点，由于地网中电压压差的存在将使PT二次电压发生变化，这在电力系统继电保护实用技术问答（以下简称技术问答）上有详细分析。电流互感器二次绕组不允许开路。电压互感器二次绕组不允许短路。CT与PT工作时产生的磁通机理是不同的。CT磁通是由与之串联的高压回路电流通过其一次绕组产生的。此时二次回路开路时，其一次电流均成为励磁电流，使铁芯的磁通密度急剧上升，从尔在二次绕组感应岀高达数千伏的感应电势。PT磁通是由与PT并联的交流电压产生的电流建立的，PT二次回路开路，只有一次电压极小的电流产生的磁通产生的二次电压，若PT二次回路短路则相当于一次电压全部转

8、化为极大的电流而产生极大磁通，PT二次回路会因电流极大而烧毁。第三节瓦斯继电器瓦斯继电器是变压器重要的主保护，安装在变压器油枕下的油管中。轻瓦斯主要反映在运行或者轻微故障时由油分解的气体上升入瓦斯继电器，气压使油面下 降，继电器的开口杯随油面落下，轻瓦斯干簧触点接通发岀信号，当轻瓦斯内气体过多时，可以 由瓦斯继电器的气嘴将气体放岀。重瓦斯主要反映在变压器严重内部故障（特别是匝间短路等其他变压器保护不能快速动作的故障）产生的强烈气体推动油流冲击挡板，挡板上的磁铁吸引重瓦斯干簧触点，使触点接通而跳闸。我局用瓦斯继电器分有载瓦斯继电器，油管半径一般为50mm或者80mm,本体瓦斯继电器，油管半径一般

9、 80mm。瓦斯试验1、轻瓦斯试验将瓦斯继电器放在实验台上固定，（继电器上标注箭头指向油枕），打开实验台上部阀门， 从实验台下面气孔打气至继电器内部完全充满油后关闭阀门，放平实验台，打开阀门，观察油面降低到何处刻度线时轻瓦斯触点导通，我局轻瓦斯定值一般为250mm 350mr3，若轻瓦斯不满足要求，可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需求。2、重瓦斯试验（流速实验）从实验台气孔打入气体至继电器内部完全充满油后关上阀门，放平实验台，打开实验台表计电源，选择表计上的瓦斯孔径档位，测量方式选在流速”再继续打入气体，观察表计显示的流速值为整定值止，快速打开阀门，此时油流应能推动档板将重瓦斯触

10、点导通。重瓦斯定值一般为1.0 1.2m/s，若重瓦斯不满足要求，可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。3、密闭试验同上面的方法将起内部充满油后关上阀门，放平实验台，将表计测量方式选在压力”，打入气体，观察表计显示的压力值数值为0.25MPa，保持该压力40分钟，检查继电器表面的桩头跟部是否有油渗漏。第四节二次回路的标号为了便于二次回路的施工与日常维护，根据 四统一”的原则，必须对电缆和电缆所用芯进行编号，编号应该做到使用者能根据编号了解回路用途，能正确接线。二次编号应根据等电位的原则进行，就是电气回路中遇于一点的导线都用同一个数码表示， 当回路经过接点或者开关等隔离后，因为隔离点两端

11、已不是等电位，所以应给予不同的编号，下面将具体的解释些常用编号一、电缆的编号X XXX本间隔电缆的编号该电缆所在一次间隔的种类该电缆所在一次间隔的调度编号尾数本间隔电缆的编号： 通常从101开始编号，以先间隔各个电气设备至端子箱电缆，再端子箱至主控室电缆，先电流回路，后控制回路，再信号回路，最后其他回路（如电气联锁回路，电源 回路）的顺序，逐条编号，同一间隔电缆编号不允许重复。该电缆所在一次间隔的种类：采用英文大写字母表示，220KV岀线间隔E,母联EM，旁路EP，110KV岀线间隔 Y，母联 YM，旁路 YP，分段 YF , 35KV岀线间隔 U，分段 UF , 10KV 岀线间隔S,分段S

12、F，电容器 C,主变及主变各侧开关 B，220KVPT : EYH，110KVPT : YYH， 35KVPT : UYH , 10KVPT : SYH。该电缆所在一次间隔的调度编号尾数：如白沙变电站的豆沙线调度编号261，这里就编1,1#主变编1,1母PT编1，依此类推，如果该变电站只有一路旁路，或者一个母联或者分段开关，不 需要编号。各个安控装置如备自投，故障解列，低周减载等的电缆不单独编号，统一将电缆归于装置所控制的间隔依照上面的原则编号。电源电缆编号 XX电缆号数电源种类电缆号数：电源电缆联系全站同一一次电压等级的所有间隔，所以应该单独统一编号， 般从01开始依顺序编号电源种类：交流电

13、源编 JL,直流电源编 ZL。由上面可知，所有相同间隔的相同功能电缆除了首位数有区别，其他数字应该是一样的 二、号头的编号电流回路 XXX电流流入装置的顺序编号相别电流流入装置的顺序：流入第一个装置为1，流岀后进入下一个装置为2,依次类推。编号：一般的 CT有四组绕组，保护用的编号 41,遥测、录波用 42,计度用44，留一组备 用。相别：A、B、C、N , N为接地端。比较特殊的电流回路：220KV 母差：A320、B320、C320、N320;110KV 母差：A310、B310、C310、N310;主变中性点零序电流：L401 , N401 ;主变中性点间歇零序电流：L402 , N40

14、2。电压回路 XX X 电压等级PT所在位置相别电压等级：本变电站一次电压等级，由罗马数值表示，高压侧I,中压侧低压侧皿， 零序电压不标。PT所在位置：PT在I母或者母线I段上，保护遥测等标630，计度用标630' PT在II母或 者母线II段上，则分别标 640与640 '相别：A、B、C为三相电压，L为零序电压。线路电压编号A609。电压回路接地端都统一编号N600,但是开口三角形接地端编N600 '或者N600 以示区别。传统的同期回路需要引入母线开口三角形电压回路的100V抽头用来与线路电压做同期比较，该抽头编号 Sa630或者a630。控制回路普通开关主变高压

15、侧开关主变中压侧开关主变低压侧开关控制正电源1101201301控制负电源2102202302合闸3或7103 或 107203 或 207303 或 307跳闸33 或 37133 或 137233 或 237333 或 337对于分相操作的 220KV线路开关，在上面的编号前还要加A、B、C相名加以区分。白沙等非综合自动化站手动跳闸：| 3或者R33综合自动化手动遥控正电源 L1，合闸L3，跳闸L33。母差跳闸R33。对于双跳圈的 220KV以上开关，母差跳闸编 R033与R133,跳闸回路编 37与37'以示区别, 这些方法也同样适用与其他双跳圈回路。主变非电量保护：正电源01,

16、本体重瓦斯03,有载重瓦斯05,压力释放07等（轻瓦斯属于信号回路）。信号回路：701 999范围的奇数编号，一般信号正电源 701，信号负电源702, 801 899 之间为遥测信号，901 999之间为光字牌信号。但在本局综合自动化站也有用801表示正电源,803 899为遥测信号的。电压切换回路： 731、733、735、737，白沙站也有用 61、63代替731和733。电压并列回路： 890、892、894、896。母差刀闸信号：01、71、73。电源回路：直流储能电源 +HM , - HM，交流电源A ,B、C、N。以上编号是工作中常用的编号，在下一章介绍二次回路时会做进一步的标注

17、。第二章基本二次回路第-节电流与电压回路电流回路1A21B2 1B1端子箱端子排1A1C411N411图2.1A411B411第一个装置A412B412C412N412第二个装置以一组保护用电流回路（图2.1）为例，结合上一章的编号，A相第一个绕组头端与尾端编号1A1，1A2，如果是第二个绕组则用2A1，2A2，其他同理。、电压回路57V的绕组，星形接线也叫做中性点接地2.21YMa1YMb 1YMc YMNJD母线电压回路的星形接线采用单相二次额定电压 电压接线。以变变电站高压侧母线电压接线为例，如图1ZK_YHa/yA601 丿A602 阜 A630I1JB4YHb2ZK:B601:- B

18、602:B630IYHc图2.2 为了保证PT二次回路在莫端发生短路时也能迅速将故障切除，采用了快速动作自动 开关ZK替代保险。 采用了 PT刀闸辅助接点 G来切换电压。当 PT停用时G打开，自动断开电压回路，防止PT停用时由二次侧向一次侧反馈电压造成人身和设备事故，N600不经过ZK和G切换,是为了 N600有永久接地点，防止PT运行时因为ZK或者G接触不良，PT二次侧失去接地点。 1JB是击穿保险，击穿保险实际上是一个放电间隙，正常时不放电，当加在其上的电 压超过一定数值后，放电间隙被击穿而接地，起到保护接地的作用，这样万一中性点接地不良， 高电压侵入二次回路也有保护接地点。 传统回路中，

19、为了防止在三相断线时断线闭锁装置因为无电源拒绝动作，必须在其中 一相上并联一个电容器 C，在三相断线时候电容器放电，供给断线装置一个不对称的电源。ZK:n" C601C602C630IN600C（5）因母线PT是接在同一母线上所有元件公用的，为了减少电缆联系，设计了电压小母线1YMa,1YMb,1YMc,YMN（前面数值 T代表I母PT。）PT的中性点接地 JD选在主控制室小母线引入处。（6） 在220KV变电站，PT二次电压回路并不是直接由刀闸辅助接点G来切换，而是由 G去启动一个中间继电器，通过这个中间继电器的常开接点来同时切换三相电压，该中间继电器起重动作用，装设在主控制室的辅

20、助继电器屏上。对于双57V绕组的PT，另一组用于表计计度，接线方式与上面完全一致，公用一个击穿保 险1JB,只是编号略有不同，可以参见上一章的讲解。母线零序电压按照开口三角形方式接线，采用单相额定二次电压100V绕组。如图2.3。（1） 开口三角形是按照绕组相反的极性端由C相到A相依次头尾相连。（2） 零序电压L630不经过快速动作开关 ZK，因为正常运行时 Uo无电压，此时若 ZK断 开不能及时发觉，一旦电网发生事故时保护就无法正确动作。（3） 零序电压尾端 N600 按照反措要求应与星形的N600分开，各自引入主控制室的同一小母线 YMn，同样，放电间隙也应该分开，用2JBo（4）同期抽头

21、 Sa630的电压为一Ua，即一100V，经过ZK和G切换后引入小母线 SaYm。补充知识：开口三角形为什么要接成相反的极性？在图2.4中，电网D点发生不对称故障，故障点D岀现零序电动势 E0，零序电流I0从线路流向母线，母线零序电压U0却是规定由母线指向系统，所以必须将零序电压按照相反方向接线才能使零序功率方向是由母线指向系统。这是传统接线方式， 在保护实现微机化后，零序电压由保护计算三相电压矢量和来自产，不再采用母线零序绕组，这样接线是为了备用。D$E。CD图2.4线路电压的接法线路PT 一般安装在线路的 A相，采用100V绕组。N600 YHx A601ZK（1）线路电压的ZK装在各自的

22、TA609端子箱。保护装置图2.5(2) 线路电压采用反极性接法，U x= 100V，与零序电压的抽头Usa比较进行同期合闸。(3) 线路电压的尾端 N600在保护屏的端子上通过短接线与小母线的下引线YMn端子相连第二节电压操作系统辅助继电器屏前面介绍了在220KV变电站中，母线电压引入时，并不是直接由PT刀闸辅助接点来切换，而是通过辅助接点启动辅助继电器屏上的中间继电器，用中间继电器的常开接点进行切换，该回I母PT端子箱ZK5ZK '1151GQM2GWJ7312GQMII母PT端子箱ZK:-匚5ZKI1:4GWJ117-+KM1RD1011QJ733KMI母PT刀闸辅助接点IG .

23、 : 1032RD1021GWJ2GWJ路如图2.6II母PT刀闸辅助接点IIG. : 1053GWJ4GWJ 890 1G 892 MDL 894 33896 ；A609A6091QJ2QJ母联或分段的刀闸与开关辅助接点串联图2.6(1) PT刀闸辅助接点IG和IIG去启动中间继电器 1GWJ，2GWJ，3GWJ，4GWJ，利用 1GWJ与3GWJ的常开接点去代替图 2.2与图2.3的G,为了防止辅助接点接触不良，需要两对 接点并接。(2) 1GQM和2GQM是电压切换小母线，电压切换用于双母线接线方式，1GQM和2GQM分别是间隔运行于I母和II母的切换电源，由图2.6可知，在该母线PT运

24、行时(IG或IIG合上)，电压切换小母线才能带电（ 2GWJ与4GWJ合上），要么是在电压并列时，1QJ合上勾通1GQM和2GQM。5ZK开关在端子箱，可以根据需要人工切断该小母线电源。（3）BK是电压并列把手开关，电压并列是指双母线其中一条母线的PT退岀运行，但是该母线仍然在运行中，将另外一条母线上的PT二次电压自动切换到停运PT的电压小母线上。二次电压要并列，必须要求两条母线的一次电压是同期电压，因此引入母联的刀闸和开关的辅助接点。同时，即便两条母线同期但分列运行，如果II母采用了 I母的电压，当连接在 II母上的线路有故障时，I母电压却无变化，这样 II母线路的保护就可能拒动。所以只有母

25、联开关在运行时 候才允许二次电压并列。电压并列回路由图 2.7表示。图中只画岀 A相电压的并列，需要并列的有YMa,YMb,YMc,YML,SaYM。单母线分段接线的电压并列同理。1YMa2YMa2QJ图2.7（4）信号A7012GWJIG4GWJ71QJ /_图2.8901切换电源消失903电压并列动作随着继电保护技术的发展，现在有些220KV间隔回路没有采用 1GQM和2GQM小母线的731和733电源，而是直接采用该间隔保护的第三组操作电源（下一节将讲述）来当该间隔的731和733。白沙变电站 290开关既是。因此在白沙站工作要注意这两种不同的方式。二、电压切换回路（以 CZX-12型为

26、代表）7311G 7351ZZJ计度表屏102|4G.731'即4D169CZX-124D171 -'2yqj丄旁路保亠45733' /L1|2芬4D170CZX-124D1712ZZJ737.乂计度表屏（1）图2.9是线路或主变间隔的切换图，图旁路开关间隔没有 4G回路（结合一次系统图 2.11 ） 线路运行在某一母线， 该母线刀闸合上， 导通电源，4D169或4D170和1ZZJ或2ZZJ动作。1ZZJ 与2ZZJ是普通电磁型继电器， 装设在计度屏上，一般用型号 DZY-207，用于计度电压的切换 （图 2.13），计度只切换 A、B、C三相电压，图中只画岀 A相。

27、（2）当旁路带路时，本线的4G合上，而旁路开关同样要选择是运行在I母还是II母，旁路的1YQJ1与2YQJ1同样需要动作，所以，本线的1ZZJ和2ZZJ也可以动作，该线路表计仍可以继续计度。（3）图2.10是CZX-12型操作箱内部回路，1YQJ1与2YQJ1是自保持型继电器，叵动作线圈， 是返回线圈，运行于 I母时，1YQJ1动作，2YQJ1返回，运行于II母时，2YQJ1动 作，1YQJ1返回，这样母线电压如图 2.12就切换进保护装置。自保持继电器动作后必须要返回线圈通电才能返回，可以防止运行中刀闸辅助接点断开导致电压消失，保护误动。1YQJ2与2YQJ2是普通继电器用于信号回路，如图2

28、.14。2YQJ14D171变间隔7011YQJ11YQA630IA640IA630IA640I2YQA720I2YQJ1图 2.122ZZJ图 2.139011YQ 2YQ DL 903本间隔开关辅助接点''1ZZJ/ A720I'切换继电器同时动作信号交流失压信号（母线PT失压）图 2.11图 2.14这里要注意，交流失压不但用了1YQJ2和2YQJ2的闭接点，还串联了开关的常开接点，也就是说只有开关在运行时候才有必要发交流失压信号（4）图2.12只画岀A相电压的切换，现在保护一般需要A、B、C三相与Sa电压的切换切记注意N600不经过该切换，是因为万一该切换接点接

29、触不良，将使保护内部电压回路失去接 地点，而保护内部相电压也会不正确。同时，所有PT的N600是同一母线 YMn,也不需要切换。但是图2.12也有缺陷，例如该装置原运行在I母后转为检修状态，因其II母刀闸此时未合上, 1YQJ1不能返回，保护内仍有I母电压，所以该保护不能算是彻底转为检修状态。因此，现在的操作箱又做岀了一点改动，示意图2.15 （未画岀旁路 4G回路）。731102733图 2.15该回路不再由另一把母线刀闸动作来返回本母线刀闸动作的继电器，而是选用本刀闸的辅助常闭接点来返回继电器，这样就能解决上面的缺陷。在上了母差保护之后，图2.9的电缆设计同样遇到缺陷，比如在旁路带路时候，

30、旁路运行在I母，那么4G, 1YQJ接通操作箱，本线的 1YQJ1动作，那么在旁路倒母线刀闸时候，旁路两把 刀闸都合上，即 4G，1YQJ，2YQJ都接通，这样本线的 1YQJ1，2YQJ1全部动作，这与本线实 际情况不一致，母差保护报警刀闸异常”。因此在龙头1#主变已经取消了旁路刀闸和4G回路,在旁路带路时候改由把手开关直接选择那段母线电压直接引进保护。（母差刀闸位置接线参见图2.21）第三节保护操作回路继电保护操作回路是二次回路的基本回路， 110KV操作回路构成该回路的基本结构， 220KV 操作回路也是在该回路上发展而来，同时保护的微机化也是将传统保护的电气量、开关量进行逻辑计算后交由

31、操作回路，因此微机保护仅仅是将传统的操作回路小型化，板块化。下面就讲解110KV的操作回路。图 2.16。LD 绿灯，表示分闸状态HD 红灯，表示合闸状态TWJ 跳闸位置继电器HWJ 合闸位置继电器HBJI合闸保持继电器，电流线圈启动TBJI跳闸保持继电器，电流线圈启动TBJV 跳闸保持继电器，电压线圈保持KK 手动跳合闸把手开关DL1 断路器辅助常开接点DL2断路器辅助常闭接点-KM+KMD53(1当开关运行时，DL1断开，DL2闭合。HD , HWJ , TBJI线圈，TQ构成回路，HD亮, HWJ动作，但是由于各个线圈有较大阻值，使得TQ上分的电压不至于让其动作，保护调闸岀口时，TJ，T

32、YJ，TBJI线圈，TQ直接勾通，TQ上分到较大电压而动作，同时TBJI接点动作自保持TBJI线圈一直将断路器断开才返回(即 DL2断开)。(2) 合闸回路原理与跳闸回路回路相同。(3) 在合闸线圈上并联了TBJV线圈回路，这个回路是为了防止在跳闸过程中又有合闸命令而损坏机构。例如合闸后合闸接点HJ或者KK的5，8粘连，开关在跳闸过程中TBJI闭合，HJ，TBJV线圈，TBJI勾通，TBJV动作时TBJV线圈自保持，相当于将合圈短接了(同时TBJV闭接点断开，合闸线圈被隔离)。这个回路叫防跃回路，防止开关跳跃的意思，简称防跃。(4) KKJ是合后继电器，通过D1、D2两个二极管的单相导通性能来

33、保证只有手动合闸才能让其动作，手动跳闸才能让其复归，KKJ是磁保持继电器，动作后不自动返回，KKJ又称手合继电器，其接点可以用于备自投” 重合闸” 不对应”等。（5） HYJ与TYJ是合闸和跳闸压力继电器，接入断路器机构的气压接点，在以SF6为灭弧绝缘介质的开关中，如果SF6气体有泄露，则当气体压力降至危及灭弧时该接点J1和J2导通，将操作回路断开，禁止操作。这里应该注意是当气压低闭锁电气操作时候，不应该在现场用机械方式打跳开关，气压低闭锁是因为气压已不能灭弧，此时任何将开关断开的方法性质是一样的，容易让灭弧室炸裂，正确的方法是先把该断路器的负荷去掉之后，再手动打跳开关。（6）位置继电器 HW

34、J，TWJ的作用有两个，一是显示当前开关位置，二是监视跳、合线圈，例如，在运行时，只有TQ完好，TWJ才动作。前面讲了，在开关运行时，TQ上有分压，在开关断开时，HQ上有电压。若跳、合圈的动作电压低于所分到的电压开关会误动。根据规定，线圈电压应为直流全电压的35% 70%，即77V 154V。这就是跳、合闸实验。注意做实验时候应该读取线圈动作时候的负载电压。随着断路器技术水平的发展，机构内部的二次回路已发生极大的变化，不再是单一断路器 的辅助接点DL，加入了弹簧储能接点， 气压接点等（当然，它们的逻辑图仍然可以简化成图2.16所示）。有时该二次回路与操作回路有不兼容的情况，以西安高压开关厂的L

35、W25-126型号开关为例，这个合闸回路可以由图2.17简单表示。CN 合闸弹簧储能接点，储能完毕后接点闭合QY 开关内部气压常开接点，充气完毕后接点闭合当手动合闸时 KK动作，合闸过程中DL1断开，DL2闭合，整个回路由KK、DL2、R、52Y 线圈勾通，52Y线圈动作，52Y开接点闭合，合闸后回路LD、TWJ、52Y开接点、并联的 R和52Y时间接点、52Y线圈勾通（虽然 52Y时间接点延时断开，但不影响回路逻辑）。尽管这个 回路阻值较大，不能让LD亮，不能让TWJ动作，但是足以让 52Y线圈一直保持动作状态，所有52Y闭接点一直断开，HQ被隔离。即使是断路器跳开，52Y闭接点也不会返回，

36、影响了下一次合闸，此时就必须将操作电源断开一下让52Y复归。该52Y回路设计是断路器厂家机构内部的防跃功能，但是由于52Y与保护元件TWJ等的电气参数不匹配，52Y线圈动作电压过小所致。为此，采用以下办法解决此弊端：断开D11和D12的短接线，D11直接接在断路器辅助闭接点上，回路命名7'如图2.18简示。-KM这种接线的缺点是 TWJ和LD不再监视合圈 HQ是否完好。+KMD38TTWJDL1LDKK© ®HHQ D41T 图 2.18操作回路最重要的也是最常见的故障信号是控制回路断线”，控制回路断线原理如图2.19701HWJ7TWJ901控制回路断线图 2.1

37、9当HWJ与TWJ都不动作时发 控制回路断线”，现象是开关位置信号消失，位置指示灯熄灭，光字牌或者后台机发信号，保护报THWJ”信号等。控制回路断线故障原因一般有：（1）控制保险损坏；（2）开关断开状态下未储能；（3）气压低机构内部气压接点断开操作回路；（4）跳、合线圈有烧坏；（5）断路器辅助接点接触不良；（6）电缆芯37或7（ 7 ' 接线不稳固；（7） TWJ或HWJ线圈被烧坏等。在用M2000调试台做重合闸实验需要取外部接点信号，一般取开关的合位接点信号。结合图2.17，如果取跳位，在开关合闸之后，弹簧需要一段时间重新储能，也就是说跳位信号不能及 时动作（此时保护应短时发控制回路

38、断线”信号，这是正常的），调试台也就不能准确模拟实际故障情况。这里简单介绍一下 220KV线路等保护操作回路的问题。 220KV等级保护属于双操作电源配 置，在第二章第二节切换电源中讲到了第三组电源，其实第三组电源不是独立的电源，如图2.20所示，第三组电源在第一组电源有电时自动切换至第一组电源，当第一组电源消失时自动切换到第二组电源。第三组电源主要用于压力监视回路，中间备用继电器，主变风机控制回路等。+KM1 +KM2 +KM3KM3 KM2KM11RD 3RD 11JJ4RD 2RD11JJ11JJ图 2.20所有保护及安控装置作用于该断路器的岀口接点都必须通过该断路器的操作系统，不允许

39、出口接点直接接入断路器。第四节 其他回路1母差保护上线路刀闸位置信号回路母差保护需要判断该间隔运行在哪段母线上，一般采用该间隔的刀闸位置继电器，结合图2.9 有图 2.21。01.1YQJ1母差保护信号公共端71I母刀闸位置图2.10的刀闸辅助接' 2YQJ173II母刀闸位置图 2.212失灵启动母差回路在220KV线路等保护中，还专门装设有失灵保护，失灵保护最核心的功能是提供一组过流动作接点。在间隔发生故障时候本保护跳闸岀口接点TJ2动作，故障电流同时使失灵保护的LJ也动作，这样失灵启动母差。若本保护在母差动作之前把故障切除，则TJ、LJ都返回，母差复归，否则，母差保护将延时出口对

40、应该间隔的母差跳闸接点对其跟跳。若跟跳后该故障还存在，则母差上所有间隔的岀口接点全部动作（有些母差保护没有跟跳功能）。在220KV系统中，由于是分相操作，分别提供三相接点，使用时应将三相接点并联，如图2.2301母差保护信号公共端 1 1< 1 11失灵启动母差:TJ2 - : LJ:03本间隔失灵保护过流接点本间隔保护跳闸岀口接点图 2.22结合图2.16，本间隔保护的开关位置信号失灵保护信号公共端失灵保护开关位置3不一致保护在有些失灵保护中还提供了不一致保护功能，不一致又叫非全相，反应在断路器处于单相 或两相运行的情况下是否要把运行相跳开。如图2.24只要断路器三相不全在跳闸位置或者

41、合闸位置，非全相保护都要启动，经定值整定是否跳 闸。图 2.244综合重合闸回路220KV断路器属于分相操作机构，因此重合闸就分停用、单相重合闸，三相重合闸和综合 重合闸四种方式，由装设在保护屏的重合闸把手开关人工切换。这四种方式的动作特征如下：单重：单相故障单跳单重，多相故障三跳不重。三重：任何故障都三跳三重。综重：单相故障单跳单重，多相故障三跳三重。停用：单相故障单跳不重，多相故障三跳不重。注意，选择停用方式时，仅仅是将该保护的重合闸功能闭锁，而不是三跳，这是因为220KV线路是双保护配置，一套重合闸停用，另一套重合闸可能是在单重方式下运行，所以本保护不能够三跳。如果重合闸全部停用，为了保

42、证在任何故障情况下都三跳，必须把勾通三跳压板”投上（对于220KV旁路开关只有一套保护，所以要停用重合闸就必须先将勾三压板”投入）。整个回路如图2.25勾通三跳信号闭锁了重合闸，相当与把重合闸放电，切换在单重方式时引入断路器跳位接 点是为了当断路器三跳时也能闭锁重合。在220KV断路器的操作回路中，还设有跳闸R端子和跳闸Q端子。它们是为外部其它保护 对本断路器跳闸岀口接点而设计。跳闸后要启动重合闸的其他保护岀口接点接Q端子，跳闸后将重合闸闭锁的接 R端子（如母差跳闸）。在 110KV断路器操作回路中与其对应的是保护跳闸 和手动跳闸端子。5断路器位置信号分相操作机构断路器必须三相都合上才能算是处

43、于合闸位置，只要有一相断路器跳开就属 于分闸状态，因此 HWJ是串联，TWJ是并联方式来发信号。701HwJaHwJbHwJc901断路器合闸位置TwJbTwJoTwJa903断路器分闸位置图 2.266复合电压并联启动复合电压是指不对称故障时的负序电压和三相故障时的低电压。在运行中，若负序电压大 于整定值或低电压低于整定值，复压元件UB启动。复合电压主要用于主变的后备保护。复压并联启动是指人工投入压板或由主变其它侧的复压元件来满足本侧的复压条件，如图复压并联主要是考虑到在容量比较大的变压器一侧发生故障，其他侧的电压变化不大，此 时其它侧后备保护可能因为复压条件不满足而复合电压过流元件不能动作

44、。7主变风机回路图2.28所示了主变风机控制的一般回路。ZK是选择 自动”手动”把手开关，C是交流接触器，BK是单组风机的电源开关，RT是风机的热耦， WJ是主变温度计，一般设计为两个值45 C和55C, 55C时风机启动，45C时风机返回。GFL是主变后备保护提供的过负荷接点，作过负 荷启动风机用(可以将三侧后备保护的GFL接点并联使用)。因此风机启动方式有三种：(1手动启动方式ZK的2、4直接启动ZJ，ZJ启动C(2) 温度启动方式ZK的1、3接通，温度超过 45 C时1ZJ动作，超过55C时ZJ动作，1ZJ与ZJ的接点 对ZJ线圈自保持，一直需要温度下降到45C以下，1ZJ断开时才返回。

45、(3) 过负荷启动方式主变过负荷时，启动时间继电器1SJ，延时启动ZJ。2SJ作用是延时报风机故障信号。如图2.29补充：220KV主变风机启动方式与 110KV主变原理完全一致。主要区别有两点(1) 220KV主变温度计提供两组温度启动接点，各个风机可以根据事先把手开关设定的温度I”或温度II ”在不同的温度逐一投入。(2) 把手开关还设有 辅助”档，当运行的风机因故停止工作时，把手开关在辅助挡风机将 自动投入运行。因为220KV主变风机控制二次回路比较复杂，这里就不再画岀，需要时可以参考厂家提供 图纸。RDAB CN2SJ901701少_C7图 2.29通风故障8主变测温回路主变测温常用的

46、是 Pt100电阻，测温原理如图 这种方式测温对Pt100电阻的精确度要求较高, 设计了 T05+的补偿回路，根据补偿，就能够获得 Pt100的温度和电阻的特性就能够得到主变的温度。2.30就是导线上的电阻r影响也必须考虑，所以Pt上的压降，再计算岀 Pt的电阻，最后对照T05+Pt rT05 -温度计内部测 温 装 置图 2.309有载调压机构56 1 N ”升压极限位置开关，在最高档断开；57 N 1 ”降压极限位置开关，在1档断开；图2.31是有载调压机构的示意简图。升压时按钮S1动作，K1闭合，电机 M正相序转动，调压机构升档，降压时S2动作，K2闭合，电机M反相序转动，调压机构降档。

47、紧急停止时S3闭合，Q1动作断开操作回路。主变后备保护保护在过流时候，BTYJ动作，闭锁调压。N23有载机构的档位显示一般有三种，一种是一一对应方式，如图2.32，当前在哪个档位就哪个档位带电，另一种是BCD码方式，按照8421记数方法，如图 2.33，在1档时M1通，在2档时M2通，在3档时M1和M2都导通，在4档时M3导通等等，还有一种是位数方法，如图2.34，M11表示十位数,带电表示1,不带电表示0,后面的M1 M10表示个位的 0 10数字。801 M1+ M801M2” M802M3* M803> M80nM2 />M3A4M4/图 2.33M802M803801 M1

48、M801M801M804M2M802M803M11.一”M811图 2.32图 2.3410交直流电源回路断路器需要交流电源柜内照明，加热，需要直流电源电机储能（220V ）或者作合闸电源（240V）电源回路比较简单，这里只简单介绍一下。每个一次电源等级相同的间隔用一条主线路，主线路把所有该等级间隔的端子箱串联起来， 图2.34表示岀了直流回路是一个手拉手的合环回路，每个端子箱都有一个开环的刀闸，这样某 个机构要停止供电时只需要断开它自己和旁边某一侧端子箱的刀闸即可，而不影响其他机构的正常供电，在主线路上已经有直流屏的岀线保险（1RD、2RD）所以只能是安装刀闸不能是可熔保险或者空气开关。但是

49、在到机构箱去的分支线路中还必须有可熔保险或者空气开关。这里要说明一下合闸电源和储能电源的不同点，在以往的开关中， 多是由操作电源动作接触器，接触器的大容量接点接通合闸电源，开关的合闸线圈瞬间通过冲击大电流产生巨大磁场，线圈中的铁芯动作带动开关动触头连杆，把开关合上，所以合闸电缆都比较粗，用2X30以上的铝芯电缆，在合闸瞬间直流屏受到的冲击影响也比较大。现在的弹簧操作机构开关，都是事先由储能电源将合闸弹簧储能，合闸时操作电源通过合圈，合圈中的铁芯顶开固定弹簧的棘爪，弹簧瞬间释放能量，由这个弹簧的弹性势能能去推动连杆将动触头合上。通过比较合闸电源和储能电源的不同，因工作需要断开运行开关的合闸电源必

50、须经过调度部门的同意，因为合闸电源一旦断开，开关重合闸就不起作用了。储能电源不存在这个缺陷。交流回路与直流回路的结构完全一致。第五节变电站的音响信号回路自从变电站实现综合自动化后，已彻底取消了原有的中央信号和音响系统。但是在宜宾局白沙和龙头变电站等非综合自动化站仍在运行，因其设计巧妙，物美价廉在许多用户站中也得到了大量使用。同时该回路是一个比较完善的系统图，所以需要对其有比较清楚的认识。一闪光系统闪光回路的继电器 1ZJ、2ZJ都是直流屏本身自带继电器，闪光小母线（+）SM编号100装设在直流屏和控制屏，再用电缆连接两块屏的小母线（在直流屏上均能看见以三个端子为一组的端子排，分别为+KM， K

51、M和SM）。其与操作回路图构成的闪光回路可用图2.36表示。结合本书最后的附图 非综合自动化的控制回路分析，KK开关的9、10是合后状态，14、15是分后状态。当 KK在合后状态，断路器在分闸时，负电源通过不对应回路与（+）SM接通，由于1ZJ线圈电阻存在，LD发岀暗光，同时1ZJ时间接点延时动作 2ZJ，2ZJ常开接点延时闭 合，1ZJ线圈被短路，LD发岀明光，同时 2ZJ常闭接点延时打开，1ZJ返回，2ZJ也返回，LD 又发岀暗光，一直延续下去。断路器在合闸时的不对应状态同理。1TA是实验按钮，白灯 1BD能起到监视电源的作用，1TA和1BD装设在中央信号控制屏。这里的+KM、 KM和（+

52、） SM母线是直流屏上的母排，我们接岀控制电源后到每块保护 屏的小母线上（这里只画岀了保护屏的一KM '小母线），然后每个保护有专用的控制保险（这里只画岀2RD），每一路保护的不对应回路都并联接在KM '和（+） SM之间。不对应信号的复归，只需要将把手KK开关打在短路器相应位置即可。二事故音响系统中央信号系统由事故信号与预告信号两部分组成，事故信号除了上面的灯光信号外，还必 须要有音响信号，事故信号用电笛，预告信号分瞬时预告信号和延时预告信号，预告信号用电铃,音响信号需要有自动复归重复动作的功能。KK开关的1、3和19、17是合后状态；冲击继电器1XMJ在线圈ZC突然通过电流

53、，或者电流突然变化时，ZC动作，当电流稳定时，ZC返回。图 2.37在不对应瞬间ZC线圈通过突变电流，ZC启动ZJ线圈，ZJ的一个接点自保持 ZJ线圈（因为ZC马上就会返回，以备下一次启动），一个接点去启动电笛DD，还有一个接点去启动时间继电器1SJ, 1SJ开接点延时启动 1ZJ线圈，1ZJ闭接点断开让 ZJ返回，停止电笛。这个回路主 要考虑到两点：1、启动回路ZC与音响回路ZJ装置分开，以保证音响装置一经启动即与原来不 对应回路无关，ZC马上返回达到重复动作的目的。2、时间继电器1SJ很快能将音响信号解除 （同时灯光信号保留），以免干扰处理事故。所有断路器的不对应回路都可以接在SYM和XM之间。由于220KV变电站10KV岀线都是属于开关间就地保护，为了简化接线，按各母线段装设 单独的事故信号小母线 2SYMI和2SYMII。将10KV各个断路器不对应都接在XPM和2SYMI或2SYMII之间。该三根小母线装设在10KV开关柜内。当10KV开关事故跳闸时首先启动事故信号继电器2SXJI或2SYMII，该两个继电器各自一个接点去启动冲击继电器，一个接点去接通 分段光字牌报警。2TA是手动实验按钮，可以每天检查音响回路。YJA是手动解除音响按钮。2TA、YJA装设在中央信号控制屏上1JJ可以监视 XM电压。三预告信号+XM-