继电保护基础知识

第一章继电保护工作基本知识

第一节电流互感器

电流互感器(CT)是电力系统中很重要的电力元件，作用是将•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引起保护等设备的不正确动作。如图1.1,由于潜电流lx的存

在，所以流入保护装置的电流IYWL当取消多点接地后IX=0,则IY=I。

保在一般的电流回路中都是选择在该电

护流回路所在的端子箱接地。但是，如果差

装

置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Ll、L2,接

线盒桩头标注有KI、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端一般都安装在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)15,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

乩本标为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RXLR*I=U/h,找

出与二次回路负载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mWmo,该

RxZfhCT可以使用。伏安特性测试点为12在0.5A,1A,

图1.23A,5A,10A,15A时的二次绕组电压值。

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出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出信号，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出。

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，挡板匕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80nlm，本

体瓦斯继电器，油管半径一般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250mm3—350mm3,若

轻瓦斯不满足要求，可以调节开口杯背后的重锤改变开U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点导通。重

瓦斯定值一般为1.0—L2m/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

><□

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出线间隔E,母联EM,

旁路EP,110KV出线间隔Y,母联YM,旁路YP,分段YF,35KV出线间隔U,分段UF,

10KV出线间隔S,分段SF,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，所以应该单独统编号,

一般从01开始依顺序编号

电源种类：交流电源编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,流出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,N402,

电压回路

□XXX□

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n,低压侧ni,

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•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a630o

控制回路

主变高压侧主变中压侧主变低压侧

普通开关

开关开关开关

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：函］或者而

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,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、73o

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。

第二章基本二次回路

第-节电流与电压回路

■电流回路

端子箱端子排

而

一

1A2•1A1市

A411A412二

---------------

个

个

B412

B411装

装——

置

置

1C2八7IC1_C411C412

N411N412

丰

图2.1

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。

二、电压回路

母线电压回路的星形接线采用单相二次额定电压57V的绕组，星形接线也叫做中性点

接地电压接线。以变变电站高压侧母线电压接线为例，如图2.2

（1）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。

（2）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。

（3）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。

(4)传统回路中，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。

(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lYMa』YMb,lYMc,YMN(前面数值“1”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。

图2.3

(1)开口三角形是按照绕组相反的极性端山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2JB。

(4)同期抽头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出现零序电动势Eo,零序电流Io从

线路流向母线，母线零序电压Uo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。

„rD

U。Eo©

图2.4

线路电压的接法

线路PT•般安装在线路的A相，采用100V绕组。

ZK(1)线路电压的ZK装在各

N600_YHxA60i个A609—自的端子箱。

-----________________匕________________t)

(2)线路电压采用反极性接

_________________________________________________________1

法，Ux=-100V,与零序电压

的抽头Usa比较进行同期合闸。

图2.5

(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

一、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，该回路如图2.6

图2.6

（1）PT刀闸辅助接点IG和HG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【母和II母的切换电源，由图2.6可知，在该母线PT运行时（IG

或HG合上），电压切换小母线才能带电（2GWJ与4GWJ合上），要么是在电压并列忖，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退出运行，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H母采用了I母的电压，当连

接在U母上的线路有故障时，I母电压却无变化，这样H母线路的保护就可能拒动。所以只

有母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。图中只画出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。

lYMa2YMa

图2.7

（4）信号

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型为代表）

计度表屏

731

2ZZJ

计度表屏

733

（1）图2.9是线路或主变间隔的切搅图？旁路开关间隔没有4G回路（结合一次系统图

2.11）o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，图中只画出A相。

（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H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,印是

动作线圈，画］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2.14。

2YQJ1

1YQJ1

4D1690.I1YQJ2

2YQJ1

4D170^I2YQJ204D171

1YQJ1

图2.10

1YQJ1护

A630I/A720I装

I母置

2YQJ1

A640I)

n母

图2.12

1G\\2G

,1ZZJ护

A630I/A720P装

DL置

2ZZJ

A640P,

3G

图2.13

4G

A1YQ2YQ

901切换继电器

旁母701-/____/

同时动作信号

旁路间隔।------

1YQ2YQ'DL903

------＞交流失压信号

线路或主'~V

（母线PT失压）

变间隔本间隔开关辅助接点

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只画出A相电压的切换，现在保护•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H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，现在的操作箱又做出了一点改动，示意图2.15（未画出旁路4G回路）。

图2.15

该回路不再山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，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，在旁路带路时候改山把手开关直接选择那段母线电压直接引进保护。（母

差刀间位置接线参见图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，HOKV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

HBJ1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-KM

（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，

保护调闸出口时，TJ,TYJ,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DI、D2两个二极管的单相导通性能来保证只有手动合

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，容易让火弧室炸裂，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HWJ,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

LW25-126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，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Dll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。

这种接线的缺点是TWJ和LD不再监视合圈HQ是否完好。

+KM-KM

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

2.19

个

701

HWJTWJonl

——弋、_q—处）控制回路断线

图2.19

当HWJ与TWJ都不动作忖发“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•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。

图2.20

所有保护及安控装置作用于该断路器的出口接点都必须通过该断路器的操作系统，不允

许出口接点直接接入断路器。

第四节其他回路

1母差保护卜一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2.2k

01

母差保护信号公共端

IYQJ1

71

I母刀闸位置

2YQJ1

73

II母刀闸位置

图2.10的刀闸辅助接

图2.21

2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出口接点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出口接点全部动作（有些母差保护没有跟跳功能）。

在220KV系统中，山于是分相操作，分别提供三相接点，使用时应将三相接点并联，

如图2.23

01母差保护信号公共端

___失灵启动母差

03-----------------------

本间隔保护跳闸出口接点本间隔失灵保护过流接点

图2.22

图2.23

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合闸位置，非全相保护都要启动，经定值整定是否

跳闸。

4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

本保护信号

输入公共端

勾通三跳压板

90-------------------勾通三跳GST

1QK;------------------------------------;

丁…JTwJb^TwJc/•

।单重方式

综重方式

三重方式

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出口接点而设计。跳闸后要启动重合闸的其他保护出口接点接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于合闸位置，只要有一相断路器跳升就

属于分闸状态，因此HWJ是串联，TWJ是并联方式来发信号。

断路器合闸位置

断路器分闸位置

6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2.27,以主变高压侧后备保护为例。

保护信号公共端

本侧复压并联启动

中压侧复压并联启动高压(则

低压侧复压并联启动高压侧

图2.27

复压并联主要是考虑到在容量比较大的变压器侧发生故障，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。

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45c和55℃,55℃时风机启动，45℃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℃时1ZJ动作，超过55℃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45℃以下，1ZJ断开时才返回。

(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