PLH-12A I型继电保护屏检验

中华人民共和国国家标准

水利电力部电力生产司编

水利电力出版社

前言

为了提高继电保护的检验质量，解决现场检验工作和培训的迫切需要，我部决定组织编写一

些

主要继电保护装置的有关检验方面的指导性书籍，供现场参考使用。其中委托湖北省电业管

理局编

写的《PLHT2/AI型继电保护屏检验》已编写完毕，并经审定。现由水利电力出版社出版。

本书分原理、检险和附录三部分。主要内容除介绍了PLH-12/AI型继电保护屏及其主要元件

的基

本原理外，着重对该屏检险的项目、方法和要求等作了原则规定。在附录中还对运行调试中

的一些

问题作了典型分析，以供参考。

本书可作各电业单位编写现场检验规程的依据，也可作为其它型式整流型距离保护检验工作

的

参考和现场培训工人的学习材料。

各单位在使用中如发现本书内容有不完善的地方，请将意见寄水利电力部电力生产司，以便

再

版时修改。

水利电力部电力生产司

1977年9月28日

第一章保护屏的概述和基本原理

第一节保护屏的组成和应用

一、保护屏的组成

本屏主要由距离保护、零序方向电流保护和综合重合闸三部分组成，并附有与断路器控制有

关

的回路和继电器

距离保护为两段式接地距离和相间距离。一、二段公用一个测量元件，当故障发生在保护区

的

第二段时，通过负序电压继电器，由一段自动切换至二段。通常以接地距离作为经常的运行

方式，

只是在发生相间故障时，才自动切换成相间距离；必要时也可以事先通过连接片选定作相间

距离方

式运行，距离保护是采用负序电压和负序电流启动的方式，这不仅能判别故障或振荡，还可

以防止

因电流回路断线和电压回路失压而引起的误动作。

零序方向电流保护共有三段，第三段不接入重合闸。其零序方向继电器兼作距离保护反方向

出

口短路的闭锁。

综合重合闸由阻抗选相元件、相电流元件、及其逻辑回路组成。根据运行需要，可实现综合

重

合闸、单相重合闸或三相重合闸。若要实现无压或同期检定重合闸，需另加相应的继电器。

在逻辑

回路中设有在单相重合闸过程中非全相运行闭锁和恢复全相运行立即解除闭锁的回路。这样

既能防

止本保护屏及其他保护在非全相运行中可能出现的误动作，又能保证迅速切除永久性故障。

当重合

于非对称永久性故障时，距离保护后加速动作跳开三相，而当重合于三相永久性故障时，了

区别系

统振荡或短路，则距离保护须经一定时限跳开三相。

二、保护屏的应用

保护屏主要用于110〜120千伏、中性点直接接地系统的高压输电线路、母联和旁路断路器

上作

为接地故障和相间故障的主保护和后备保护。由于发生接地故障的机会最多，保护屏对接地

故障采

用接地距离和零序电流双重保护方式。本屏可与高频保护配合使用，例如配合BFG-1型或

BFG-2型高

频方向保护使用时，则可以合并在同一块屏上，厂家改称为PFLT2型保护屏。

第二节阻抗元件的基本原理

一、构成阻抗元件的基本环节

本屏中的阻抗测量元件和选相元件，同属带零序补偿的方向阻抗继电器，具有相同的工作原

理

和基本环节。只是由于对阻抗测量元件有段别、相别的切换以及灵敏角可调等要求，因而在

接线上

较选相元件稍有区别。因此，以下以阻抗测量元件为例，对阻抗元件加以叙述，其原理接线

见图1-

1:

（一）电抗变压器DKB

DKB的铁芯具有空气隙，气隙内附有高导磁率的钺莫合金片，用以调整最小精确工作电流。

DKB的一次侧有两个匝数相同的绕组W1和W2,W1接入相电流，W2接入作为补偿用的零序电

流，两

个绕组都有抽头，用以改变整定阻抗值。二次侧具有三个绕组W3、W4、W5,其中W4、W3具

有相同的

匝数，分别接至工作回路和制动回路，W5接入电阻，用以调整灵敏角。

53

3

S1-1倒挑al■元件K理IMS!

一次绕组中的测量电流ICL（如A相元件即IA+K3I0）在二次绕组W4,W3上感应出与它成一定

比例关

系并转动一定角度的电压UK1和UK2,该电压通常称为补偿电压，要求

%=Vki=Vk

以下式表示：

九=K3LUT）

式中KK一转移阻抗

转移阻抗KK是被保护线段的二次模拟阻抗。借改变一次绕组的抽头，以改变KK幅值的大小，

即

改变阻抗元件的整定阻抗值，借改变二次绕组W5回路中的电阻值，以改变KK的幅角，即改

变阻抗元

件的灵敏角。

（二）整定变压器YB

YB实际上是一个具有抽头的调整变压器。阻抗测量元件YB的一次绕组的二分之一处有中间

抽头

,当经常按接地距离方式运行时，正常以相电压接入一次侧绕组的一半，仅在两相不接地故

障时，

才自动切换以线电压接入一次侧全绕组。阻抗选相元件YB的一次绕组没有抽头，固定接入

相电压。

YB的二次绕组有抽头和微调电阻，用来改变YB的变比，以获得不同的整定阻抗值。

YB的二次电压UY与接入一次绕组端子的测量电压UCL（故障时为残压）准确地保持一定的比

例关系

和相同的相位，以下式表示：

&Y=—tjc1t（1—2）

式中KY—电压变比，即整定板上所表示的百分数（微调在中间位置）

（三）中间变压器ZB

ZB有两个匝数相同的二次绕组，分别接入工作回路和制动回路，从而使两比较回路的交流

侧相

互隔离。

（四）极化变压器JYB1和JYB2

为了获得判别故障方向和被保护线段区内或区外故障的参考电压，这里设置了JYB1和JYB2。

该

参考电压一般称为极化电压，以UJ表示。为了使阻抗元件正确工作，除了要求极化电压的

相位与测

量电压UCL的相位一致外，还对其幅值有一定要求。一般可用下式表示：

守J=tJ\+电3Z=KjU41t（1-3）

式中KJ一为一实数。

实际上，极化电压若直接取自UCL,当保护安装点发生相间金属性故障或直接接地故障时，

残压

等于零，将会引起正向出现死区和反向误动等现象。为此，极化电压之一的UJ1经JYB1取

自串联谐振

回路，此回路由电容器CJ、电抗线圈LJ以及包括RJ在内的的等效电阻组成，其固有振荡

频率要求为

50赫。当发生残压等于零的故障时，回路中的电流仍按频率为50赫谐振衰减，并在RJ上

产生压降。

这样，在一定时间内可提供使阻抗元件正确工作的极化电压（即所谓记忆）。

当保护安装点反方向发生两相金属性故障时，故障的两相间电压为零，而故障相与非故障相

之

间的电压，反映在电压互感器二次侧，通过负载的联系，则在两故障相电缆中将有电流流过,

这两

个电流可能在数值上和相位上不一致，因而在电缆上产生不同的电压降，使阻抗元件电压端

子上出

现电位差，在记忆作用消失后，这个电压便成为极化电压，由于它的相位没有一定，可能使

阻抗元

件反方向误动作。当保护安装点反方向发生单相直接接地故障时，也会出现类似的现象。为

了消除

上述两种反方向故障可能发生的误动作，利用非故障相电压取得极化电压UJ2。由于UJ2对

于单相接

地和两相相间故障，都是固定取自同一个非故障相电压，而在两种不同情况下，这个电压与

故障相

或相间电压之间的相位关系也不相同，分别为120。和90。。为了满足极化电压与测量电压相

位一致

的要求，利用电容Ce、电阻Re和Re2组成移相回路，将非故障相电压移前60。和90。，从

Re2上取得

电压再反极性接至JYB2的一次侧，其二次将提供极化电压UJ2。采取这一措施，不但消除

了上述反方

向故障的误动作，同时也可使阻抗元件在正方向故障情况下的工作更为可靠。极化电压UJ2

的向量图

见图1-2：

图1-2极化电压（JJ2向量图

当保护安装点反方向发生两相直接接地故障时，电压互感器二次回路电缆上的电压降也有可

能导

致阻抗元件误动作。但在这种情况下，对迟后相的阻抗元件，因领前相电压为零，因此提供

不出极

化电压，可见上述方法防止不了它的误动。为了防止这种误动的可能性，必要时只能领先

反方向接

地故障对阻抗元件进行闭锁的方法来加以防止。

（五）整流滤波回路和执行继电器

整流滤波回路由整流桥1BZ、2BZ以及滤波电容C组成。比较回路的交流电压经整流、滤波

后，接

入执行继电器的工作线圈。二极管AZ和电阻R5是为了改善阻抗元件的圆特性而设置的，详

细分析可

参阅附录三。

执行继电器是一个极化继电器，具有三个线圈，其中两个线圈串联连接作为工作线圈，第三

个

线圈是为了降低执行继电器动作功率而接入助磁回路中，其助磁安匝约为动作安匝的80%,

助磁电流

约为10毫安。

二、阻抗元件的基本原理

（一）基本概念

假定有DKB和YB组成的简单阻抗元件Z装设于线路A点，从A点至保护区末端的线路阻抗

为ZL,如

示意图上3。为简明起见，假定电流互感器和电压互感器的变比都等于1。在阻抗元件中DKB

的转移阻

抗KK模拟成与ZL相等，即KK=ZL,整定变压器YB的变比也假定为1。

图1-3被保护线路示意图

当被保护线段末端K点发生故障时，A点母线残压U=IDLZL,直接加到继电器上即UY=U,而

阻抗元

件中KK上的电压UK=IDLKK,由于KK=ZL,UY=UK,故Uef=UY-UK=0

如故障发生在保护区内的K1点，A点母线残压U=IDLZDL=UY,而UK=IDLKK=IDLZL,因ZL>

ZDL,故

IUKI>IUYI。e、f点之间的电压Uef=UY-UK为负，其方向与UY的方向相反；在正方向

区外K2点发

生故障时，ZDL>ZL,IUY|>IUKI,故Uef与UY的方向相同；在反方向K3点发生故障

时，由于此

时故障电流的方向相反，而使UK的相位变化180。，则Uef=UY+UK,故Uef与UY的方向相同。

从以上分析可见，只有在正方向保护区内故障时，UY-UK的方向才和UY的方向相反，而在

保护区

外或反方向故障时，UYTJK与UY的方向都相同，因此，只要比较UY-UK与UY的方向，就不

仅可以判定

故障点的远近(区内或区外)，而且可以判定故障点的方向，从而可实现方向阻抗继电器。如

果采用

与UY(或UCD有相同相位的任一参考电压，情况完全相同，这个参考电压一般称为极化电压，

以UJ表

不O

(二)阻抗特性圆

本屏的阻抗元件是利用DKB、ZB、JYB1和JYB2各二次侧两个匝数相同的绕组，分别将电压

UK、U

Y和UJ连接成两个独立回路，按图1-1所标极性，在第一个回路中的电压以U1表示，

U1=UJ-(UY-UK)；

在第二个回路中的电压以U2表示，U2=UJ+(UY-UK)。如前所述，当在保护区内发生故障时，

UJ与(UY

-UK)是反方向的，所以IUJ-(UY-UK)I>IUJ+(UY-UK)I,即IUII>IU2I,阻抗元件应

动作；

在保护区外或反方向发生故障，UJ与(UY-UK)是同方向的，所以IUII<IU2I,阻抗元件

不应动作

o一般将取得电压U1的回路称工作回路，而取得电压U2的回路称制动回路。

以下分析由U1=UJ-(UY-UK)和U2=UJ+(UY-UK)构成的阻抗元件的动作特性。

当在保护区末端故障，不考虑负荷电流及瓠光电阻等影响时，短路阻抗角<pDL等于灵敏角(pLM

,则UYUK=O,U1=U2=UJ,如图1-4所示。但实际上这些影响一般都是存在的，<pDL可能不

等于灵敏角

当(pDL#pLM时，UY与UK就出现相角差<pLM=<pDL,此时UY-UK/O,如图1-5中的△oca所示,

又

由UJ与UY相位一致，根据U1和U2,可画出其向量图，相应如图中的Abad和Abac。在阻

抗元件处于

临界工作状态时IU1|=|U2|,故Abdc是一个等腰三角形。可以证明，此时

Zbad=Zbac=90°=Z

oca,则4oca是一个直角三角形。可见当（pDL和LM时，阻抗继电器临界动作条件为IUII=|

U2I

,或者说UY-UK与UJ（或UY）之间的相角为90。。为简化分析起见，固定UK（即固定ICL）而

变化（pDL时

,可以作出以uk=oa为斜边的一族直角三角形，这族三角形的顶点c亦即UY的轨迹，是以

uk=oa为直径

的圆，如图1-5,

（B）

图『5阻抗元件临界动作圆特性

根据图1-5,可以写出圆方程为：

。广心：09（%—3）（］_4）

将图1-5中的各电压向量除以ICL,则得在阻抗平面上的动作特性圆。若动作阻抗UYICL

以ZDZ表

示，整定阻抗UKICL以ZZD表示，则在阻抗平面上的圆方程为：

ZDZ=Z

考虑到阻抗继电器的实际使用条件，被保护线路的电流和电压互感器的变比均不等于1,同

时，阻抗

元件内的整定变压器的变比也不一定等于1,式（厂4）和（1-5）中各量均应为二次值，且应计

及YB的变

比KYW1,则:

0”

CLKyi0L

立瑟

当（pDL#<pLM时，阻抗元件的动作情况如图1-6所示。

当在保护区内发生故障，测量阻抗ZCL1低于动作阻抗ZDZ,贝WUII>IU2|,UJ与UY-UK

的夹

角大于90。，保护动作。当在保护区外发生故障，ZCL2>ZDZ,IU2I>|UII,UJ与UY-UK

的夹角

小于90。。保护不动作。可见圆内为动作区，圆外为制动区。

（三）比较回路

为了对U1和U2的绝对值进行比较，这里采用环流法的接线，即将1BZ和2BZ的输出端按反

极性并

联后接入极化继电器的工作线圈，并使其正极性端接在1BZ输出的正端。这样1BZ的输出对

极化继电

器起动作作用，而2BZ的输出，则起制动作用，实际上继电器是工作在差回路中。在正常运

行或保护

区外故障时，IU2|>IU1I,所以，由U2产生的12大于U1产生的电流H,除了在整流

桥之间形成

环流之外，还存在I2-H的差电流。此差电流流入极化继电器的工作线圈，增加制动力矩，

同时分流

到与其并联的1BZ的整流管回路。极化继电器工作线圈的电压，被限幅在1BZ的两个二极管

正向压降

值之内，一般最高只能达到1.4伏左右。在内部故障时，IUII>IU2I,同样在整流桥之

间形成环

流之外，还存在I1T2的差电流。此差电流流入极化继电器的工作线圈，产生工作力矩，也

同时分流

到与其并联的2BZ的整流管回路，使得极化继电器工作线圈的电压仍被限幅在1.4伏左右。

图1-6阻抗元件动作分析

由此可知，使用环流法时，加到极化继电器工作线圈最高电压只有1.4伏左右，故两整流桥

还具

有相互限幅的作用，可以防止极化继电器过载。

三、阻抗测量元件的接线方式

距离保护具有三个独立的阻抗元件。作为接地距离保护运行时，正常接入相电压UX和相电

流IX

加零序电流补偿K3I0（K为零序电流补偿系数）；对于三相同时故障接入UX和IX；对于两相

不接地故障

经切换或工作为相间距离保护运行时，对两相或三相故障均接入相间电压UX-X和相电流IX

成30。接

线。下面就如何利用上述接线以达到保护范围不变的要求进行分析。

（一）接地距离方式的零序电流补偿

当发生接地故障时，由于线路零序阻抗大于正序阻抗，而使故障环路阻抗大于阻抗继电器按

其

整定的正序阻抗，如不采取措施，将使保护范围缩短。现以A相单相直接接地故障为例，在

不考虑负

荷电流的影响时，保护安装点故障相的电压为：

M”ziji+z二了2+zJi『o(

-设Zi=Zz,并且小j「/『2丁乙,变换后得；

力Lz]][+Z2]z-rZ1九—Z1f0+Z/0

]+(Z，c—Z])/o、

=(.+ZgzjZ?3/0)Z[

=(l.，i+K3『QZ」(

式中K——称为零序，电流补偿系数，其值为乌[名

J41

从式(1-7)可看出，故障相残余电压中，除故障相电流IA在Z1上的电压降外，还有一个相

当于3

10在正序阻抗Z1上的电压降成分，如果在电流回路中不仅接入故障相电流IA而且增加K3I0

分量，则

可保证范围不变，即测量阻抗等于Z1。

=X_____=片_

九十星31。iA^KziQ

("+及3人)九一,

；~~.，一.—一£1(1-8)

工厂卜丈:打。

对于两相接地故障，同样可以证明。在采取零序电流补偿措施后，其保护范围也不变。

(二)相间距离方式的电压补偿

对于两相不接地故障，阻抗元件切换成以30。接线方式的相间距离，此时测量电流只接入一

相

的故障电流，而测量电压却是两故障相的电压降，为了测量一相的阻抗，这里采取了降低电

压到1/

2线间电压来保证阻抗元件的测量正确即使测量阻抗为ZU以BC两相故障为例进行说明。

两相故障时

,IB=-IC,则：

。』gZ1B)Z1=27EZi

1

方HO-J-x.2lBZi

--------.-----------=Zi(1-9)

（三）反方向接地故障可能误动的闭锁措施

当反方向发生接地故障时，非故障相的阻抗元件中同样通入K3I0,当K3I0足够大，同时阻

抗元

件的整定值比较高时，非故障相的阻抗测量元件有可能误动作，和要时可用零序功率重动继

电器ZG

J0的常开触点进行反方向闭锁。但在正方向发生不接地故障时，ZGJO不动作，由于此时零

序电压重

动继电器ZYJO不动作，利用ZYJO的常闭触点代替ZGJO的常开触点，接通保护回路。

以A相反方向出口故障为例，A相电流为-IDLA,其相位与K3I0接近，IC为C相的负荷电流,

在送

电侧其相位可能滞后K3I0某个角度，故C相的测量阻抗ZCL=UCIC+K3I0,见图17,可以

看出，C相

测量阻抗可能进入动作区而误动作。同样，对非故障B相也有这种误动的可能。

图「7反方向单相接地故障向量图

对于反方向两相接地故障，非故障相也可能出现上述误动现象，此外不详细分析。值得提到

的

是，从引用非故障相电压作为极化电压的分析中可知：故障迟后相的阻抗元件也可能出现误

动作，

必要时了要使用反方向闭锁。

第三节负序电流元件及零序功率方向元件

一、负序电流元件

负序电流元件，用来反应系统故障时出现负序电流，而仅在振荡闭锁回中睡整组复归前接通

保

护回路的正电源，以防电压回路故障引起误动作。此元件由电阻一电抗式负序电流滤过器、

五次谐

波滤过器、限幅整流回路和作为执行元件的极化继电器组成，其原理接线如图『8。

图『8负序电流滤过器原理接线图

（一）负序电流滤过器

电流互感器LBA有两个一次绕组W1和W2,其匝数比应为3：1,分别接IA和310,其中W2

反极性连

接。LBA的二次绕组W3接电阻RT（即RT1和RT2）以取得所需的电压降。电抗变压器DKB有

三个一次绕组

,Wl、W2、和W3,其匝数比为n：l：l,分别接入IA、IB、IC,其中W3为反极性连接。将

DKB二次绕

组W4与LBA的二次绕组反极性串联，以取得两电压之差，作为滤过器的输出。

1.负序电流滤过器接入正序电流

负序电流滤过器工作在正序电流下，应无输出。因此，要求电流互感器LBA的二次电流在

RT上产

生的电压降与电抗变压器DKB的二次侧电压，即在其转移阻抗上的电压降UK相抵销。

电流互感器LBA在电阻性负载RT时产生约+7。的角误差，因此，电压降URT领前IA约7。、

领前电

流IBTC约97。，为了补偿这个角误差，故在DKB的WI上引入电流IA,使加到DKB铁芯上

的总磁动势(

nIA+IB-IC)W2领前(IBTC)W2一个角度，以感应出与URT相位差180。的电动势。向量图如

图『9。

图1-9接入正序电流时的向量图

在适当调整RT值，使URT和UK值相等，则滤过器输出UMN=URT-UK=0。故滤过器工作于正

序电流时

无输出。

2.负序电流滤过器接入负序电流

根据图1-10向量关系可看出UK领前URT166。此时，滤过器输出电压UMN=URT-UK=2URTcos7。。

故

滤过器工作于负序电流时有输出。

图1-10接入负序电流时的向量图

3.负序电流滤过器接入零序电流

当LBA的W1通入I0A,W2通入-310,因W1W2=3,故在LBA铁芯中的磁动势WlI0A-W2x3I0=0,

无

次无输出。当DKB的阳和W2分别通入I0B和I0C时，同样，磁动势也抵销。所以滤过器输

出电压UMN=0

O

（二）五次谐波滤过器的作用

UK是取自DKB二次转移阻抗上的电压降，其阻抗值随频率而变化。因此这种负序电流滤过

器只有

在其调整频率下对正序电流无输出。当系统出现不等于调整频率的电流时，将引起不平衡输

出。对

高次谐波，除了三次及与三次成整倍数的谐波和零序电流的情况相同而无输出外，滤过器已

失去其

原有性能，而均有输出。

电力系统一般都存在奇次谐波分量，其中三、五次谐波幅值较高，七次谐波次之。在负序电

流

滤过器输出端接一个五次谐波滤过器，消除五次谐波的输出，以提高负序电流元件的灵敏度。

（三）限幅整流回路与极化继电器

得用晶体三极管集-基结，做整流桥的整流元件，以降低正向压降，从而提高负序电流元件

的灵

敏度。为了保护三极管，整流桥的输入端接一组硅二极管限幅。

极化继电器FLJ的两个线圈W1和W2分别接在整流桥的输出端和直流回路中。线圈W2平时

由FLJ自

己的常闭触点旁路，当负序回路的输出使极化继电器动作，其常闭触点断开，线圈W2立即

通入电流

,其值大于动作电流，促使继电器动作到底，并能保持于动作状态。

这样使负序电流元件在短时出现负序电流时，能可靠动作，并能满足保护回路对应的要求。

发生三相同时故障，不出现负序电流，在另行采取措施（见附录四）后，依靠滤过器的过渡过

程

也能动作。

二、零序功率方向元件

零序功率方向元件，用作零序方向保护的方向判别元件，兼作距离保护的反方向接地故障的

闭

锁元件，以防保护装置误动作。其原理接线如图1-11。

图1-11零序功率方向元件原理接线图

零序功率方向元件，采用相灵敏接线和比较电压方式实现的。其各部件的作用可参考阻抗测

量

元件的类似部分。当DKB输入-310时，其二次两个匝数相等的绕组，输出电压UK=-KKx3I0,

当变压

器YB一次侧输入3U0时，其二次两个匝数相等的绕组输出电压为UY=KYx3U0,用这两个电

压组合成敏

回路，作为比较电压的U1=UK+UY和U2=KUK-UY,分别加在整流桥1BZ和2BZ上。向量关系

见图1-12：

图1-12零序功率方向元件向时图

从向量图1-12看出：

1=I-1（1-10）

IVI1UK

!C2|=|Ui（1-11）

电压比较回路的输出电压，即加到极化继电器线圈上的电压UJQ可用下式表示：

L’-i心\!—i&2户修K十方y!守五一3I

当<pJQ=（pK,即短路阻抗角和DKB的转移阻抗角相等时，向量UK和UY同相。由式（1T2）可

得出比

较回路最大输出电压：

"/>K,y

UJQ--UKUy-UK^rUY=2U

若IUYI>IUKI,取两数差值的绝对值时，应以数大者为被减数，式（172）应改写为

第四节距离保护的直流回路

一、距离保护的起动

距离保护的起动系受负序电流继电器FLJ和负序电压继电器FYJ控制的（实际上是其重动继

电器F

ZJ）,

当系统发生纯粹振荡时，没有负序电流和电压，保护被可靠闭锁。当系统振荡电流很大或电

流

互感器二次侧断线时，不平衡电流虽能使继电器FLJ误动作，但FYJ不动作，保护仍被闭锁

并通过QL

J常开触点延时发出电流互感器二次断线信号。当电压互感器二次回路断线或阻抗测量元件

的定值切

换触点接触不良而导致测量元件误动时，FYJ或1〜3ZKJ可能误动作，但FLJ不动作，保护

仍被可靠闭

锁，并通过DXJ延时给出交流电压消失信号。上述两种信号的延时均应大于振荡闭锁复归时

间。

二、振荡闭锁

振荡闭锁的开放时间主要由继电器BZJ的复归延时所决定。当FYJ动作后，它的重动继电器

FZJ常

闭触战略短接BZJ的线圈，使其在ZZJ线圈回路中的常开触点延时打开，闭锁距离保护。BZJ

复归时间

应小于故障后系统动稳定破坏的时间；应大于阻抗测量元件在相间故障时第二段可靠动作的

时间。

一般取为0.32~0.35秒。

振荡闭锁的复归由继电器2SJ的滑动和终止触点所控制。在BZJ失磁、阻抗测量元件中间继

电器

ZZJ得归的情况下，2SJ动作，经整定的振荡闭锁复归时间，分别短路FLJ的助动线圈和起

动FZJ,使

距离保护恢复到故障前的状态。

三、相别切换

由接地距离运行改为相间距离运行，这里称相别切换。实现相别切换有两种方式：

（一）经常作相间距离运行

将连接片1LP合上，使两相故障切换继电器LQJ经常励磁，通过相别切换继电器QXJ实现测

量电压

和极化电压移相回路的切换。

（二）经常作接地距离运行

当遇到两相不接地故障时，根据两相不接地故障出现负序电压而不出现零序电压的特点，构

成

逻辑回路自动将LQJ励磁，进行相别切换。

为了在使用综合重合闸方式时，发生两相永久性故障，免除在重合时再次切换，提高可靠性,

LQJ将由其本身的触点及重合闸起动继电器ZQJ的常开桥式触点进行自保持。见图1T3：

图1-13相别切换起动回路

在单相接地故障切除后的非全相运行过程中，为防止负序电压元件动作而零序电压元件返回

使

得LQJ误起动，故在回路中增设ZQJ的常闭桥式触点。

为了使回路在接地故障时不误切换，整定时应考虑在最不利接地故障情况下，YJO的灵敏度

高于

FYJ的灵敏度。但是在发生接地故障和三相故障的暂态过程中，YJO与FYJ的动作时间还有

可能不太协

调，为了保证切换回路正确动作，LQJ的动作有30〜40毫秒的延时。

四、定值切换

在正常情况下，定值切换继电器QZJ励磁，其桥其常开触点将YB二次侧绕组的第一段接通，

第二

段断开。如故障点不在第一段范围内，则在故障发生后，负序电压重动继电器FZJ失磁，而

将QZJ的

线圈断开，QZJ经一定时间复归。此时间最小应能保证第一段可靠动作，但最大应能保证第

二段在振

荡闭锁开放期间可靠动作。

第五节综合重合闸

本节介绍的是有关综合重合闸需要重点说明的问题，对于综合重合闸接线图的动作说明可参

阅

附录七。

一、保护起动重合闸的引入端子

从保护来起动重合闸的引入端子共有M、NR及Q四种。保护出口回路应根据保护装置的工作

职能

及其在单相重合闸过程中的动作行为分别接入相应的端子。

对于单相重合闸过程中会误动的保护，如零序保护一、二段等，应接M端子，对于单相重合

闸过

程中不会误动的保护，如高频相差保护和高频方向保护（本身带有非全相闭锁时）等，接N

端子。M端

子经过闭锁继电器DZJ常开触点将直流正电源引至按相跳闸继电器线圈回路，N端子则不经

过DZJ的常

开触点。当重合闸起动继电器ZQJ动作后，DZJ失磁，延时复归，其常开触点自动将M端断

开，以防止

线路转入非全相运行时误跳闸。

如要求保护动作于三相跳闸后不进行重合，可将保护出口回路接至R端子。若要求重合，则

应将

其出口回路接Q端子。

二、继电器DZJ、GZJ、4SJ,HGJ

（一）继电器DZJ

继电器DZJ是在重合闸起动时失磁，其常开桥式触点延时复归，断开M端保护的引入回路，

以防

止单相重合闸过程中误跳三相；其常闭桥式触点延时闭合，沟通三相跳闸回路，当单相重合

闸过程

中发生了故障或重合于永久性故障时，能使N端引入的保护直接跳三相。为了防止可能发生

的触点竞

赛，该常开、常闭触点采用桥式触点。继电器复归时间应小于单相重合闸过程中致使M端

引入的保

护误动作的时间，应大于N端引入的保护返回时间，一般取0.2〜0.22秒。

（二）继电器GZJ

继电器GZJ的作用是在恢复全相运行后沟通M端引入的回路和解除其他保护在单相重合闸过

程中

的闭锁，如重合于永久性故障，便可直接经过重合闸回路跳开三相。GZJ的复归延时，原则

上愈短愈

好，但必须大于M端保护的整组复归时间，一般取0.1秒。

（三）继电器4SJ继电器4SJ的滑动触点用以整定重合痂的重合时间，其终止触点将继电器

ZQJ的

线圈短路，使重合闸装置整组复归。

重合时间根据系统具体情况决定。重合闸装置整组复归时间一般可取9秒。

（四）继电器HGJ

继电器HGJ在重合闸合闸继电器ZHJ动作后励磁，其作用有四：

1.用常闭触点将ZHJ线圈回路断开，保证只重合一次。为了保证槌电器ZHJ可靠动作，继电

器HG

J起动时，应带一定延时，一般取30〜40毫秒。

2.用另一对常闭触点断开定值切换继电器线圈回路，使测量元件固定在二段定值上，以省去

定

值切换时间。

3.用常开触点将负序电压、振荡闭锁、防止反方向误动的闭锁触点构成的回路旁路，使重合

于

永久性故障时可靠跳闸。

4.用常闭触点将距离二段的出口回路断开，以防止重合后系统振荡时误动。

三、重合闸使用方式

综合重合闸装置的作用方式主要有综合重合闸和单相重合闸两种。当运行于综合重合闸方式

时

,若线呼上发生单相接地故障，跳开故障相，进行单相重合；发生其他类型故障时，跳开三

相，进

行三相重合。当运行于单相重合闸方式时，则仅在发生单相接地故障时，跳开故障相，进行

单相重

合；对其他类型故障均跳开三相，不进行重合。两种运行方式的选定，主要依靠判别三相跳

闸继电

器SDJ和连接片7LP来完成。

（一）综合重合闸方式（连接片7LP断开）

L单相接地故障

故障相的按相跳闸继电器1〜3TJ动作后，同时起动重合闸、起动继电器ZQJ及时间继电器

4SJ,

经整定的重合时间，接通重合闸合闸继电器ZHJ,发出重合脉冲，进行重合。当重合于永久

性故障时

,由于出现零序电压，使后加速继电器FJJ励磁，接通永久跳闸继电器HTJ,加速跳开三相。

在一侧单相重合瞬间，由于线路电容电流的暂态值可能使相电流元件起动，或在三相重合瞬

间

,由于断路器三个主触头不同时接通，可能使ZYJ0起动，而导致FJJ误起动。为保证FJJ

不误起动，

FJJ的起动延时应大于相电流元件或ZYJO的最大返回时间，一般取80毫秒。

2.两相不接地故障

由于无零序电压，两相故障切换继电器LQJ动作，保护经二极管5〜10Z起动1〜3TJ,跳开

三相，

经整定的重合时间进行三相重合。在起动1〜3TJ的同时，继电器SDJ虽也动作，介由于7LP

连接片已

断开，HGJ仍然在失磁状态，不可能断开重合闸合闸继电器ZHJ回路。

当重合于永久性故障时，由于出现负序电压，使继电器FJJ励磁，后加速跳开三相。

3.两相接地故障

由于同时出现负序电压和零序电压，继电器LQJ不起动，相应地两个按相跳闸继电器动作，

经过

其两对串联常开触点使1〜3TJ都动作，跳开三相。如重合于永久性故障，继电器FJJ励磁，

后加速跳

开三相。

4.三相故障

对于由两相不接地故障重合后发展成的三相故障，因LQJ已起动并自保持，所以按两相不接

地故

障的方式跳开三相；对于三相同时短路的故障，如果M或N端保护动作，则经按相跳闸回路

由1-3TJ

跳开三相，经整定的重合时间进行重合。

如重合于永久性故障，由于FJJ的起动带有延时，断路器三相合闸不同期产生的负序和零序

电压

,不可能起动FJJ,故不能进行后加速，只能经1SJ终止触点（动作时限大于系统振荡周期）

跳开三相

O

（二）单相重合闸方式（连接片7LP合上）

当线路发生各种相间故障时，接至M、N、Q端的保护都会起动继电器SDJ,其常开触点经过

连接

片7LP起动继电器HGJ,HGJ的常开触点断开ZHJ的线圈回路，从而达到相间故障不进行重

合闸的要求

o单相故障时，SDJ不动作，HGJ常开触点不可能断开ZHJ的线圈回路，因此不影响进行单

相重合。对

于单相接地故障的跳闸、重合和后加速，以及相间故障的跳闸情况与综合重合闸方式的过程

相同。

（三）其他方式

如需停用单相重合闸而只用三相重合闸时，应在接线板上将H7与H8端子短接。

如需要实现同期或无电压检定重合闸，可将连接片8LP断开，并将同期或无电压继电器触点

接入

接线板nii与n12端子。

如保护在运行中，要求停用M端保护起动的重合闸，可将连接片4LP由“2"、“3"转至"1”、

“3”的位置;如要求停用N端保护起动的重合闸，则可将连接片5LP由“2”、“3”转至“1”、“

3”的位置。

四、后备跳闸回路

为了防止阻抗选相元件或按相跳闸继电器由于某种原因拒动而导致接入重合闸MNQ端的保

护都

不能跳闸，所以设置后备跳闸回路。这样，接M或N端的保护可经过二极管3Z、4Z起动3SJ,

而接Q端

的保护起动继电器SDJ,并由SDJ的常开触点也可起动3SJ,经3SJ的整定时限起动HTJ,

跳开三相，不

再重合。3SJ的整定时限按原接线应大于保护动作后最大的切除故障时间，加上保护复归最

大的时间

,并应大于自保护起动至DZJ复归的时间，一般取0.4秒。如要求退出后备跳闸回路，则可

将连接片

6LP断开。

第六节断路器控制回路

一、控制回路

（一）防止断路器跳跃措施

为了防止因HGJ失灵或其他原因，造成断路器多次重合或跳跃，故设有防止跳跃继电器TBJ。

在

合闸脉冲不消失的情况下，给出跳闸脉冲跳闸之后，就自动将合闸回路闭锁。

（二）手动跳、合闸回路

1.手动跳闸不起动重合闸，故不会重合。

2.手动合闸于故障线路不重合：手动合闸时，手动合闸重动继电器ZSJ励磁，其常开触点将

重合

闸起动继电器ZQJ线圈短接，所以不能重合。

3.手动合闸于故障线路时的加速：在QZJ的回路中串按了ZSJ的常闭触点，手动合闸时，测

量元

件已切换到第二段，保证了全线故障都能动作，并通过ZZJ的常开触点直接通向永久跳闸继

电器HTJ

,跳开三相。

二、断路器液压（气压）降低闭锁措施

对于液压（气压）传动的断路器，当液压（气压）降低到不容许重合时，则断路器发出信号，自

动

将端子H7和H8,H9和H10分别短接，使各种类型故障一律跳开三相，并停止各种重合

闸；压力再

继续下降到不容许跳闸的程度时，断路器再发出一个信号，自动将端子H58和H59,II4

和n5分别

断开，停止一切跳合闸操作。但有的断路器在正常跳闸过程中其气压可能瞬间下降到不容许

重合闸

的程度，为此在闭锁回路中设有ZQJ的常闭触点，使重合闸在这种情况下照常重合。

如果断路器压力控制回路的触点不够时，可以使用屏中的备用中间继电器1〜3ZJ。

三、信号回路

（一）屏上信号指示

1XJ和2XJ分别表示距离第一段和第二段动作；

1XJ0、2XJ0、3XJ0分别表示零序电流第一段，第二段和第三段动作；

3XJ表示重合于三相永久性故障；

4XJ表示后加速动作；

5XJ、6XJ、7XJ分别表示选相元件A相、B相和C相动作；

8XJ、9XJ、10XJ分别表示断路器A相、B相和C相跳闸；

11XJ表示永久性故障;

12XJ表示重合闸动作。

1〜4XJ和1〜3XJ0共用一个自保持回路，分别在保护屏上接入依次排列的红色指示灯1〜4HD

和1

-3HD0,并使用手动复归按钮1AN进行复归。

5-12XJ公用另一个自保持解除按钮2AN,分别在保持屏上接入依次排列的红色指示灯5-

12HD«

（二）远方延迟信号

下列信号在保护屏正常动作过程中也可能动作，动作结束信号停止，但出现异常情况时，则

长

期发出信号。

1.交流电流回路断线信号：由负序电流元件起动，故障录波器起动继电器QLJ励磁，其常开

触点

QLJ11-12发出信号。

2.交流电压消失信号：当交流电压消失或回路断线后，阻抗测量元件起动，断线信号继电器

DX

J动作，由常开触点DXJU-12发出信号。

3.直流电源和M端入口回路监视信号：当本屏直流电源消失或DZJ继电器继线，则继电器

DZJ和Z

QJ均在失磁位置，其常闭触点DZJ21-22发出信号。

（三）远方瞬时信号

下列信号说明在线路故障过程中的动作情况：

1.第一段保护动作信号：当距离第一段或零序第一段动作后，信号继电器1XJ或1XJO发出

信号。

2.第二段保护动作信号：当距离第二段或零序第二段动作后，信号继电器2XJ或2XW发出

信号。

3.零序第三段动作信号：零序第三段动作后，信号继电器3XJ0发出信号。

4.距离按后备时限动作信号：当距离保护动作由于某种原因没有切除故障或重合于三相稳定

性

故障，信号继电器3XJ发出信号。

5.后加速动作信号：当重合于稳定的不对称故障时，信号继电器4XJ发出信号。

（四）遥信

信号继电器常开触点12XJ21-22设有引出端子H47和H48,供遥信装置用，故每当发出重

合脉冲

（无论成功与否）调度所均可接收到信号。

四、备用引出端子

在屏上尚有一些继电器的备用引出端子，可供其它用途：

（一）起动故障录波器

当系统故障出现负序电流后，QLJ起动，其常开触点QLJ21-22设有引出端子H35和H36。

（二）停止高频相差保护本侧发讯

当发出三相跳闸脉冲后，SDJ动作,其常开触点SDJ21-22设有引出端子1139n4触

（三）解除非全相闭锁

对于其他非全相运行可能会误动作而又有独立的非全相闭锁装置的保护，如BFG型高频方向

保护

,则在恢复全相运行后应立即解除闭锁。非全相运行闭锁解除继电器GZJ常闭触点GZJ31-32

设有引出

端子II45和II46o

（四）某些系统为了满足系统稳定的要求，当线路在永久跳闸后，需要切除发电机或某些负荷

（包

括远方切除），永久跳闸继电器的常开触点日1;123-24设有引出端子051和］152。

第二章检验

第一节新安装检验项目

一、检验前的准备工作

二、二次回路和机构部分的检查及绝缘耐压试验

（一）二次回路正确性检查

（二）机械部分检查

（三）绝缘耐压试验

三、直流继电器试验

（一）极化继电器

（二）电码继电器

（三）快速中间继电器

（四）时间继电器

（五）干簧继电器

（六）信号继电器

四、单个部件检验

（一）电位器、电阻及电容器检查

（二）二极管检验

（三）电抗变压器DKB特性试验

（四）变流器LBO、LBA及LB试脸

（五）整定变压器YB、中间变压器ZB及极化变压器JYB1、JYB2特性试验

（六）电感线圈LJ线性度试验

五、交流元件的调整试验

（一）阻抗测量元件

1.记忆回路调整

2.移相回路调整

3.工作与制动回路平衡度调整，电流潜动试验

4,阻抗特性圆ZDZ=f（（p）试验

5.动作阻抗特性ZDZ=f（ICL）及最小精确工作电流IJG试验

6,动作阻抗整定试验（核对阻抗元件的整定值试验）

7.动作时间tDZ测定

8.暂态过程工作行为检查

（二）阻抗选相元件

1.记忆回路调整

2.移相回路调整（无相间短路）

3.工作与制动回路平衡度调整，电流潜动试验

4.阻抗特性圆ZDZ=f（q＞）试验

5,动作阻抗特性ZDZ=f（ICL）及最小精确工作电流IJG试验（只做单相接地故障）

6.动作阻抗整定试验

7.动作时间测定

8.暂态过程工作行为检查

（三）负序电流元件

1.五次谐波滤过器调整

2.稳压管检查

3.负序电流滤过器平衡度调整

4.负序动作、返回电流及离散值测定

5.动作时间测定

（四）负序电压元件

1.五次谐波滤过器调整

2.负序电压滤过器平衡度调整

3.负序动作、返回电压及离散值测定

4.动作时间测定

（五）零序电压元件

1.动作、返回电压测定

2.动作时间测定

（六）零序功率元件

1.回路平衡度调整

2.电流潜动试验

3.特性调节

4.灵敏角（pLM测定

5.动作伏安特性试验

6.角特性试验

7.动作及返回时间测定

8.返回系数测定

（七）零序电流及相电流元件

六、保护屏直流回路相互动作及保护装置的整组时间特性检验

（一）直流助磁回路

（二）直流回路相互动作检查

（三）零序方向过流保护整组动作时间特性

（四）距离保护整组动作时间特性

七、保护与重合闸的配合试验

（一）单相重合闸方式

（二）综合重合闸方式

八、保护屏与断路器的联合动作试验

（一）单相重合闸方式，保护与断路器联合动作试验

（二）综合重合闸方式，保护与断路器联合动作试验

九、保护屏投入时，使用系统工作电压和电流检验

第二节定期检验项目

定期检验项目为新安装的部分检验项目，编号与第三节不对应，试验时一般只需在保护的出

线

端子上引入试验电源。

一、检验前的准备工作

二、核对阻抗元件的整定值试验

（一）阻抗测量元件

（二）阻抗选相元件

三、机械部分检查

四、绝缘试验

（一）绝缘电阻测定

（二）交流耐压试验（须否进行，按有关规定执行）

五、直流继电器试验

（一）极化继电器的动作和返回电流测试

（二）电码继电器LQJ、QZJ、DZJ、BZJ、GZJ的动作和返回时间测试

（三）时间继电器的动作时间测试

六、交流元件的调整试验

（一）阻抗元件

1.记忆回路UCJ-ULJ的电压差测量

2.移相回路电压分布测量

3.电流潜动试验

4.阻抗特性圆ZDZ=f（（p）试验

5.阻抗特性：ZDZ=f（ICL）和最小精工电流试验

6.暂态过程工作行为检查

（二）负序电流元件

1.负序滤过器平衡度调整

2.动作、返回电流及离散值测定

3.动作时间测定

（三）负序电压元件

1.动作、返回电压及离散值测定

2.动作时间测定

（四）零序电压元件

1,动作和返回电压

2.动作时间测定

（五）零序功率元件

1.电流潜动试验

2.灵敏角（pLM测定

3.动作和返回时间测定

（六）零序电流及相电流元件

七、保护屏回路相互动作及整组时间特性试验

（一）助磁回路毫安表校验

（二）直流电源电压为额定值及为额定值的80%时，检查直流回路相互动作

（三）零序电流方向保护整组时间特性

（四）距离保护整组时间特性

八、保护与重合闸的配合试验（只做选定方式）

九、保护屏与断路器的联合动作试验（只做选定方式）

第三节保护屏的检验

一、检验前的准备工作

在检验前，除了完成一般规定的各项准备工作外，亲安装和定期检验时都还必须注意:

（一）对于与本保护屏有联系的保护及自动装置，应将其有关回路根据具体情况分别进行断

开、

退出或采取其他措施，使之与保护屏脱离联系，严防引起这些保护和自动装置误动或拒动。

（二）在屏内的断路器控制回路中，液压（气压）触点的引入端子应予断开，并分别将被断开的

端

子用临时线短接。

（三）试验时应使用三相对称和波形良好的试验电源。

（四）因检验需要而临时短接或断开的端子，应逐个登录。

二、二次回路和机械部分的检查及绝缘耐压试验

（一）二次回路正确性检查

按照保护现场施工用的电气原理图及分箱安装图查对保护屏的二次回路接线。设备与图纸应

完

全一致。

（二）机械部分检查

1.检查继电器外壳（箱子）密封是否完整严密。机械部分安装是否规整牢固。带电部分与外壳、

底板、或相邻元件的间隔是否符合设计要求。

2.检查焊接的连接线是否有脱落现象，内部接线和引出线端子应全部拧紧。

3.所有继电器的触点应无卡死、折伤和烧损现象，触点压力和距离应符合要求，接触情况应

良

好。

4.检查所有插入式电流短路端子，要求当插件拔出后应可靠短路，当插件插入后应保证接触

良

好，不应出现短路片顶不开或接触良等现象。

5.检查所有的A型插件，特别要注意其弹片根部有无裂纹和失去弹性的现象，有裂纹的必须

更换

,以保证接触可靠。

6.清除积灰。

（三）绝缘耐压试验

试验前将屏上直流回路的正负电源端子以及交流电压及电流回路的A、B、C、0端子分别短

接。

1.用1000伏摇表分别检查交流电流回路、交流电压回路、直流回路对地及各回路之间的绝

缘电

阻，其值应不小于5兆欧。电抗变压器一、二次绕组间，中间继电器电压和电流线圈间（测

量时注意

断开回路，作极化继电器检查时应采用500伏摇表）的绝缘电阻值应不小于5兆欧。

2.用1000伏，50赫交流电压进行一分钟总回路对地的耐压试验，耐压后复测总回路对地的

绝缘

电阻，其值应与耐压前无显著的变化。定期检验中是否需要进行交流耐压试险按有关规定进

行。

三、直流继电器试验

（一）极化继电器

本屏中交流元件的执行继电器为JHTY型极化继电器，其测度方法可参照一般继电器的检验

方法

o极化继电器在新安装和定期试验时，都必须时行测试。

极化继电器的动作与返回电流，一般应当与安放的位置和状态无关，但对于衔铁平衡不良的

极

化继电器或在安装位置邻近有导磁体时，有可能因试验位置不同而使定值变化。为此，本屏

中的极

化继电器都可以取下调试，发现衔铁平衡不良的须经处理后再使用。其常开触点间的距离一

般以0.

3毫米为宜。

本屏中极化继电器调试要求见表2-1：

表2T极化继电器调试要求

通电端子动作电流要求值返回系数婴

维电器符号

（继电器底座》《空安）求值

1CZKJ5、612・5~12・75

FLJ1、24.5—4.G

FYJ4、10.65—0.7

4、1.0.S5〜0.7>0.45

4、1O.S5〜0・9

1〜J2、1•1,92」

1〜3〃J02、11.9-2.1

（二）电码继电器

本屏中的电码继电器分为瞬动（DZ-300型）和延时（DZS-200型）和延时（DZS-200型）两种，除

继电

器FJJ外（额定电压为70伏，具有短路线圈），其余继电器的额定电压均为110伏。

电码继电器的试验要求见表2-2：

_________________________________电码维电噩试难安求衰

继电器动作电压返回电压动，

序号测试触点及编号

符号（伏）（伏）（

1LQJ2Z9、2Z]0（第二二箱七QLi2触点）<55》5・5

2SDJ425、4乃6（第四第34/1-2