在本文分享《電工必須知道的30個(gè)電氣二次回路圖》知識(shí)，并對(duì)對(duì)每個(gè)二次回路圖進(jìn)行講解，值得每位電氣從業(yè)人員閱讀和分享。
直流母線電壓監(jiān)視裝置電路圖
直流母線電壓監(jiān)視裝置主要是反映直流電源電壓的高低。kv1是低電壓監(jiān)視繼電器，正常電壓kv1勵(lì)磁，其常閉觸點(diǎn)斷開，當(dāng)電壓降低到整定值時(shí)， kv1失磁，其常閉觸點(diǎn)閉合， hp1光字牌亮，發(fā)出音響信號(hào)。kv2是過電壓繼電器，正常電壓時(shí)kv2失磁，其常開觸點(diǎn)在斷開位置，當(dāng)電壓過高超過整定值時(shí)kv2勵(lì)磁，其常開觸點(diǎn)閉合， hp2光字牌亮，發(fā)出音響信號(hào)。
圖1 直流母線電壓監(jiān)視裝置電路圖
直流絕緣監(jiān)視裝置接線圖
圖2是常用的絕緣監(jiān)察裝置接線圖，正常時(shí)，電壓表1pv開路，而使st1的觸點(diǎn)5-7、9-11（ st1的1-3、2-4斷開）與st2的觸點(diǎn)9-11接通，投入接地繼電器ka。當(dāng)正極或負(fù)極絕緣下降到一定值時(shí)，電橋不平衡使ka動(dòng)作，經(jīng)km而發(fā)出信號(hào)（若正、負(fù)極對(duì)地的絕緣電阻相等時(shí)，不管絕緣下降多少，ka不可能動(dòng)作，就不能發(fā)出信號(hào)，這是其缺點(diǎn)）。此時(shí)，可用2pv進(jìn)行檢查，確定是哪一極的絕緣下降（測(cè)“+”對(duì)地時(shí)，st2的2-1、6-5接通；測(cè)“-”對(duì)地時(shí)，st2的1-4、5-8接通。正常時(shí)，母線電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)st2的2-1、5-8、9-11接通，電壓表2pv可測(cè)正、負(fù)母線間電壓，指示為220v），若正極對(duì)地絕緣下降，則投st1 i檔，其觸點(diǎn)1-3、13-14接通，調(diào)節(jié)r3至電橋平衡電壓表1pv指示為零伏；再將st1投至ii檔，此時(shí)其觸點(diǎn)2-4、14-15接通，即可從1pv上讀出直流系統(tǒng)的對(duì)地總絕緣電阻值。若為負(fù)極對(duì)地絕緣下降，則先將st1放在ii檔，調(diào)節(jié)3r至電橋平衡，再將st1投至i檔，讀出直流系統(tǒng)的對(duì)地總絕緣電阻值。假如正極發(fā)生接地，則正極對(duì)地電壓等于零。而負(fù)極對(duì)地指示為220v，反之當(dāng)負(fù)極發(fā)生接地時(shí)，情況與之相反。電壓表1pv用作測(cè)量直流系統(tǒng)的總絕緣電阻，盤面上畫有電阻刻度。
由于在這種絕緣監(jiān)察裝置中有一個(gè)人工接地點(diǎn)，為防其它繼電器誤動(dòng)，要求電流繼電器ka有足夠大的電阻值，一般選30kω，而其啟動(dòng)電流為1.4ma，當(dāng)任一極絕緣電阻下降到20 kω時(shí)，即能發(fā)出信號(hào)。對(duì)地絕緣下降和發(fā)生接地是兩種情況。
圖2 直流絕緣監(jiān)視裝置接線圖
直流接地危害圖
直流系統(tǒng)在變電站中具有重要的位置。要保證一個(gè)變電站長(zhǎng)期安全運(yùn)行，其因素是多方面的，其中直流系統(tǒng)的絕緣問題是不容忽視的。變電站的直流系統(tǒng)比較復(fù)雜，通過電纜溝與室外配電裝置的端子排、端子箱、操作機(jī)構(gòu)箱等相連接，因電纜破損、絕緣老化、受潮等原因發(fā)生接地的可能性較多，發(fā)生一極接地時(shí)，由于沒有短路電流，熔斷器不會(huì)熔斷，仍可繼續(xù)運(yùn)行，但也必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)消除。通常，要求直流系統(tǒng)的各種小母線、端子回路、二次電纜對(duì)地的絕緣電阻值，用500v搖表測(cè)量其值不得小于0.5mω。直流回路絕緣的好壞必須經(jīng)常地進(jìn)行監(jiān)視。否則，會(huì)給運(yùn)行帶來許多不安全因素。
現(xiàn)以圖3為例說明直流接地的危害。當(dāng)圖中a點(diǎn)與c點(diǎn)同時(shí)有接地出現(xiàn)時(shí)，等于+wc、-wc通過大地形成短路回路，可能會(huì)使熔斷器fu1和fu2熔斷而失去保護(hù)電源；當(dāng)b點(diǎn)與c點(diǎn)同時(shí)有接地出現(xiàn)時(shí)，等于將跳閘線圈短路，即使保護(hù)正常動(dòng)作，yt跳閘線圈短路，即使保護(hù)正常動(dòng)作，yt跳閘線圈也不會(huì)起動(dòng)，斷路器就不會(huì)跳閘，因此在有故障的情況下就要越級(jí)跳閘；當(dāng)a點(diǎn)與b點(diǎn)或a點(diǎn)與d點(diǎn)，同時(shí)接地時(shí)，就會(huì)使保護(hù)誤動(dòng)作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點(diǎn)，還有許多，在此不一一作介紹了。
因?yàn)榘l(fā)生直流接地將產(chǎn)生許多害處，所以對(duì)直流系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)一套監(jiān)視其絕緣狀況的裝置，讓它及時(shí)地將直流系統(tǒng)的故障提示給值班人員，以便迅速檢查處理。
圖3 直流接地示意圖
具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路圖
圖4中：+wc、-wc為控制母線；fu1、fu2為熔斷器，r1-10/6型，250v；sa為控制開關(guān)，lw2-1a.4.6a.40.20.20/f8型；hg為綠色信號(hào)燈具，xd2型，附2500ω電阻；hr為紅色信號(hào)燈具，xd2型，附2500ω電阻；kl為中間繼電器，dzb-115/220v型；kmc為接觸器； kom為保護(hù)出口繼電器；qf為斷路器輔助開關(guān)；wcl為合閘小母線；wsa為事故跳閘小母線；ws為信號(hào)小母線；yt為斷路器跳閘線圈；yc為斷路器合閘線圈；fu1、fu2為熔斷器，rm10-60/25 250v；r1為附加電阻，zg11-25型，1ω；r2為附加電阻，zg11-25型，1000ω；（+）wtw為閃光小母線。
“跳閘后”位置
當(dāng)sa的手柄在“跳閘后”位置，斷路器在跳閘位置時(shí)，其常閉觸點(diǎn)閉合，+wc經(jīng)fu1→ sa11-10 → hg及附加電阻 → qf（常閉）→km線圈 → fu2 → -wc。此時(shí)，綠色信號(hào)燈回路接通，綠燈亮，它表示斷路器正處于跳閘后位置，同時(shí)表示電源、熔斷器、輔助觸點(diǎn)及合閘回路完好，可以進(jìn)行合閘操作。但kmc不會(huì)動(dòng)作，因電壓主要降在hg及附加電阻上。
“預(yù)備合閘”位置
當(dāng)sa的手柄順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90º至“預(yù)備合閘”位置，sa9-10接通，綠燈hg回路由（+）wtw → sa9-10 → hg → qf（常閉）→ kmc → fu2 → -wc導(dǎo)通，綠燈閃光，發(fā)出預(yù)備合閘信號(hào)，但kmc仍不會(huì)啟動(dòng)，因回路中串有hg和r。
“合閘”位置
當(dāng)sa的手柄再順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45º至“合閘”位置時(shí)，sa5-8觸點(diǎn)接通，接觸器kmc回路由+wc → sa5-8 → kl2（常閉）→ qf（常閉）→ kmc線圈 → -wc導(dǎo)通而啟動(dòng)，閉合其在合閘線圈回路中的觸點(diǎn)，使斷路器合閘。斷路器合閘后，qf常閉觸點(diǎn)打開、常開觸點(diǎn)閉合。
“合閘后”位置
松手后，sa的手柄自動(dòng)反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)45º，復(fù)歸至垂直（即“合閘后”）位置，sa16-13觸點(diǎn)接通。此時(shí)，紅燈hr回路由fu1 → sa16-13 → hr → kl線圈 → qf（常開） → yt線圈 → fu2 → -wc導(dǎo)通，紅燈亮，指示斷路器處于合閘位置，同時(shí)表示跳閘回路完好，可以進(jìn)行跳閘。
“預(yù)備跳閘”位置
sa手柄在“預(yù)備跳閘”位置時(shí)，sa13-14導(dǎo)通，經(jīng)（+）wtw → hr → kl → qf常開觸點(diǎn) → yt → -wc回路，紅燈閃光，發(fā)出預(yù)備合閘信號(hào)。
“跳閘”位置
將sa手柄反時(shí)針方向轉(zhuǎn)45º至“跳閘”位置，sa6-7導(dǎo)通，hr及r被短接，經(jīng)+wc → sa6-7 kl → qf常開觸點(diǎn)→ -wc，使yt勵(lì)磁，斷路器跳閘。斷路器跳閘后，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，綠燈亮，指示斷路器已跳閘完畢，放開手柄后，sa復(fù)位至“跳閘后”位置。
當(dāng)斷路器手動(dòng)或自動(dòng)重合在故障線路上時(shí)，保護(hù)裝置將動(dòng)作跳閘，此時(shí)如果運(yùn)行人員仍將控制開關(guān)放在“合閘”位置（sa5-8觸點(diǎn)接通），或自動(dòng)裝置觸點(diǎn)km1未復(fù)歸，斷路器sa5-8將再合閘。因?yàn)榫€路有故障，保護(hù)又動(dòng)作跳閘，從而出現(xiàn)多次“跳—合”現(xiàn)象。此種現(xiàn)象稱為“跳躍”。斷路器若發(fā)生跳躍不僅會(huì)引起斷路器毀壞，而且還將擴(kuò)大事故，所謂“防跳”措施，就是利用操作機(jī)構(gòu)本身機(jī)械上具有的“防跳”閉鎖裝置或控制回路中所具有的電氣“防跳”接線，來防止斷路器發(fā)生“防跳”的措施。
圖4中所示控制回路采取了電氣“防跳”接線。其kl為跳躍閉鎖繼電器，它有兩個(gè)線圈，一個(gè)電流啟動(dòng)線圈，串于跳閘回路中；另一個(gè)電壓保護(hù)線圈，經(jīng)過自身常開觸點(diǎn)kl1與合閘接觸器線圈并聯(lián)。此外在合閘回路中還串有常閉觸點(diǎn)kl2，其工作原理如下：
當(dāng)利用控制開關(guān)（sa）或自動(dòng)裝置（km1）進(jìn)行合閘時(shí)，若合在故障線上，保護(hù)將動(dòng)作，kom觸點(diǎn)閉合，使斷路器跳閘。跳閘回路接通的同時(shí)，kl電流線圈帶電，kl動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)kl2斷開合閘回路，常開觸點(diǎn)kl1接通kl的電壓自保持線圈。此時(shí)，若合閘脈沖未解除（如sa未復(fù)歸或km1卡住等），則kl電壓自保持線圈通過觸點(diǎn)sa5-8或km1的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自保持，使kl2長(zhǎng)期打開，可靠地?cái)嚅_合閘回路，使斷路器不能再次合閘。只有當(dāng)合閘脈沖解除（即km1斷開或sa5-8切斷），kl的電壓自保持線圈斷電后，回路才能恢復(fù)至正常狀態(tài)。
圖4中kl3的作用是用來保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)kom的，防止kom先于qf打開而被燒壞。電阻r1的作用是保證保護(hù)出口回路中當(dāng)有串接的信號(hào)繼電器時(shí)，信號(hào)繼電器能可靠動(dòng)作。
圖4 具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路圖（電磁操作機(jī)構(gòu)）
液壓操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號(hào)回路圖
液壓機(jī)構(gòu)的工作壓力，各廠家有一定差異，以北京開關(guān)廠出品cy3型為例，在20℃時(shí)，額定貯氣筒壓力為11.7±0.98mpa，額定壓力17.65mpa，當(dāng)溫度變化1℃時(shí)，預(yù)充壓力變化0.045mpa。
圖5中，當(dāng)液壓低于14.72mpa，合閘回路中的壓力觸點(diǎn)sp4斷開，不允許合閘；當(dāng)液壓低于13.73mpa，跳閘回路中的壓力觸點(diǎn)sp5斷開，不允許跳閘，如電網(wǎng)運(yùn)行允許，也可用這個(gè)觸點(diǎn)啟動(dòng)中間繼電器后，作用于跳閘。
當(dāng)壓力低于15.72mpa，3sp3觸點(diǎn)閉合，發(fā)出油壓降低信號(hào)；當(dāng)液壓低于16.72mpa時(shí)，觸點(diǎn)sp1、sp2閉合，啟動(dòng)油泵打壓，當(dāng)油壓上升到18.63 mpa時(shí)，sp1、sp2均斷開，油泵停止打壓。當(dāng)壓力低于9.8mpa或高于24.5mpa時(shí)，由壓力表的觸點(diǎn)pp1、pp2啟動(dòng)km3發(fā)出壓力異常信號(hào)，還可以利用km3常閉觸點(diǎn)閉鎖油泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器的啟動(dòng)回路（圖中未示出），防止當(dāng)油壓降到零時(shí)，啟動(dòng)油泵可能造成斷路器的慢分事故。
圖5 具有液壓操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號(hào)回路圖
彈簧貯能操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號(hào)回路圖
圖6為sw4-110型斷路器配彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號(hào)回路，在其合閘線圈中串有彈簧已貯能閉鎖觸點(diǎn)sqs1只有彈簧貯能后，才能合閘；當(dāng)設(shè)有自動(dòng)重合閘，如重合于永久性故障時(shí)，彈簧來不及貯能（需9s），故不能第二次重合。為可靠起見，仍加了“防跳”回路。
當(dāng)kac由跳閘位置繼電器的kqt啟動(dòng)時(shí)，kqt線圈的一端應(yīng)接至sqs與qf之間。如按以往接線，接于sqs之前，當(dāng)kac動(dòng)作，重合于永久性故障后，此時(shí)彈簧貯能釋放，sqs打開，kqt失電，斷開kac的啟動(dòng)回路，重合閘繼電器中的電容又重新充電足夠時(shí)，待彈簧重新貯能后，sqs閉合，kqt線圈帶電，kac啟動(dòng)，又進(jìn)行一次重合閘。此種情況，如不及時(shí)斷開控制開關(guān)，還會(huì)反復(fù)進(jìn)行多次。
圖6 彈簧貯能操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號(hào)回路圖
由兩個(gè)中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖
由兩個(gè)中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置的原理接線見圖7圖所示。當(dāng)某一斷路器的位置與其控制開關(guān)不對(duì)應(yīng)時(shí)，閃光母線（+）wtw經(jīng)“不對(duì)應(yīng)”回路，信號(hào)燈（hr或hg）及操作線圈（yt或yc）與負(fù)電源接通，km1啟動(dòng)，km1常開觸點(diǎn)閉合，km2相繼啟動(dòng)，其常開觸點(diǎn)將km1線圈短接，并使閃光母線直接與正常電源溝通，信號(hào)燈（hr或hg）全亮；當(dāng)km1觸點(diǎn)延時(shí)斷開后，km2失磁，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合，km1再次啟動(dòng)，閃光母線（+）wtw經(jīng)km1線圈與正電源接通，“不對(duì)應(yīng)”回路中的信號(hào)燈呈半亮，重復(fù)上述過程，便發(fā)出連續(xù)的閃光信號(hào)。km1及km2帶延時(shí)復(fù)位，是為了使閃光變得更加明顯。
圖7中，試驗(yàn)按鈕se的信號(hào)燈hw用于模擬試驗(yàn)。當(dāng)撳下se時(shí)，閃光母線（+）wtw經(jīng)信號(hào)燈hw與負(fù)電源接通，于是閃光裝置便按上述順序動(dòng)作，使試驗(yàn)燈hw發(fā)出閃光信號(hào)。hw經(jīng)按鈕的常閉觸點(diǎn)接在正、負(fù)電源之間，因而兼作閃光裝置熔斷器的監(jiān)視燈。
圖7 由兩個(gè)中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖
由閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖
圖8中，由km、r、c組成閃光繼電器。按下按鈕se時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)不對(duì)應(yīng)回路，閃光母線與負(fù)電源接通，閃光繼電器ktw的線圈回路接通 ，電容器c經(jīng)附加電阻r和“不對(duì)應(yīng)”回路中的信號(hào)燈充電，于是加在km兩端的電壓不斷升高，當(dāng)達(dá)到其動(dòng)作電壓時(shí)，km動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)km.2閉合，閃光母線（+）wtw與正電源直接接通，信號(hào)燈全亮。同時(shí)其常閉觸點(diǎn)km.1斷開它的線圈回路，電容c 便放電，放電后，電容c 的端電壓逐漸降低，待降至km的返回電壓時(shí)，km復(fù)歸，km.2斷開，km.1閉合，閃光母線經(jīng)km、km.1與正電源接通，信號(hào)燈呈半亮。重復(fù)上述過程，便發(fā)出連續(xù)閃光。
圖8 由閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線圖
用zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號(hào)裝置的回路圖
常用中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的事故信號(hào)裝置。所謂中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的事故信號(hào)，是指斷路器自動(dòng)跳閘后，為使值班人員不受音響信號(hào)長(zhǎng)期干擾而影響事故處理，可以保留綠燈閃光信號(hào)而僅將音響信號(hào)立即解除。
圖9中ksp1為zc-23型沖擊繼電器，脈沖變流器t一次側(cè)并聯(lián)的二極管v和電容器c起抗干擾作用；二次側(cè)并聯(lián)的二極管v的作用是將t的一次側(cè)電流突然減小而在二次側(cè)感應(yīng)的電流旁路，使干簧繼電器kr不誤動(dòng)（因干簧繼電器動(dòng)作沒有方向性）。其原理是當(dāng)斷路器事故分閘或按下試驗(yàn)按鈕se1時(shí)，脈沖變流器t一次繞組中有電流增量，二次繞組中感應(yīng)電流起動(dòng)kr，kr動(dòng)作后起動(dòng)中間繼電器km。km有兩對(duì)觸點(diǎn)，一對(duì)觸點(diǎn)閉合起動(dòng)蜂鳴器hb，發(fā)出音響信號(hào)；另一對(duì)觸點(diǎn)閉合起動(dòng)時(shí)間繼電器kt1，經(jīng)一定延時(shí)后，kt1起動(dòng)km1，km1動(dòng)作后，使km失磁返回，音響停止，整個(gè)事故信號(hào)回路恢復(fù)到原始狀態(tài)。
準(zhǔn)備第二臺(tái)斷路器跳閘時(shí)發(fā)出音響，不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)回路如圖10。圖9中常開觸點(diǎn)km2是由預(yù)告信號(hào)裝置引來的（見圖11），所以自動(dòng)解除音響用的時(shí)間繼電器kt1和中間繼電器km1為兩套音響信號(hào)裝置所共用。
為能試驗(yàn)事故音響裝置的完好與否，另設(shè)有試驗(yàn)按鈕se1，按se1時(shí)，即可啟動(dòng)ksp1，使裝置發(fā)出音響并按上述程序復(fù)歸至原始狀態(tài)。按下手動(dòng)復(fù)歸按鈕也可使音響信號(hào)解除。
圖9 用zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號(hào)裝置的回路圖
圖10 用zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號(hào)裝置回路圖
用zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作瞬時(shí)預(yù)告信號(hào)裝置的回路圖
預(yù)告信號(hào)裝置是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或某些不正常運(yùn)行情況時(shí)能自動(dòng)發(fā)出音響和光字牌燈光信號(hào)的裝置。它可幫助運(yùn)行人員及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障及隱患，以便采取適當(dāng)措施加以處理，防止事故擴(kuò)大。變電所常見的預(yù)告信號(hào)有：變壓器輕瓦斯動(dòng)作、變壓器過負(fù)荷、變壓器油溫過高、電壓互感器二次回路斷線、直流回路絕緣降低、控制回路斷線、事故音響信號(hào)回路熔斷器熔斷、直流電壓過高或過低等。
預(yù)告信號(hào)一般發(fā)自各種監(jiān)測(cè)運(yùn)行參數(shù)的單獨(dú)繼電器，例如過負(fù)荷信號(hào)由過負(fù)荷保護(hù)繼電器發(fā)出。
預(yù)告信號(hào)分瞬時(shí)預(yù)告信號(hào)和延時(shí)信號(hào)兩種，對(duì)某些當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障可能伴隨發(fā)出的預(yù)告信號(hào)，例如：過負(fù)荷、電壓互感器二次回路斷線等，都應(yīng)帶延時(shí)發(fā)出，其延時(shí)應(yīng)大于外部短路的最大切除時(shí)限。這樣，在外部短路切除后，這些由系統(tǒng)短路所引起的異常就會(huì)自動(dòng)消失，而不讓它發(fā)出警報(bào)信號(hào)，以免分散運(yùn)行人員的注意力。
目前，廣泛采用的中央復(fù)歸帶重復(fù)動(dòng)作的預(yù)告信號(hào)裝置，其動(dòng)作原理與事故音響信號(hào)裝置相同，所不同的是只是用光字牌燈泡代替了事故音響信號(hào)裝置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)回路中的電阻r，并用警鈴代替了蜂鳴器，圖11所示為由zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作瞬時(shí)預(yù)告信息裝置接線圖，其動(dòng)作原理與圖9相似，圖中km1由圖15引來，用以自動(dòng)解除音響，wsw1和wsw2為瞬時(shí)預(yù)告小母線。
當(dāng)設(shè)備發(fā)生不正常情況時(shí)，例如控制回路斷線，則kbc2動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，通過回路+ws → kbc2常開觸點(diǎn) → hp2 → wsw1和wsw2 → st13-14 → st15-16 → ksp2 → -ws，使ksp2動(dòng)作，觸點(diǎn)km2閉合，使警鈴ha發(fā)出音響信號(hào)，同時(shí)光字牌hp2示出“控制回路斷線”信號(hào)，按下解除按鈕scl，音響即可解除（也可經(jīng)一定延時(shí)，自動(dòng)解除），而光字牌信號(hào)直到故障消除，kbc2觸點(diǎn)返回才會(huì)消失。由于采用了zc-23型繼電器，因而信號(hào)是可以重復(fù)動(dòng)作的。為能經(jīng)常檢查光字牌燈泡的完好性，設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)st。處于“合”位時(shí)，st觸點(diǎn)1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12全接通，分別將信號(hào)電源+ws和-ws接至小母線wsw2和wsw1，使光字牌所有的燈泡亮。發(fā)預(yù)告信號(hào)時(shí)，兩只燈泡是并聯(lián)的，燈泡明亮，當(dāng)其中一只燈泡損壞時(shí)，仍能保證發(fā)出信號(hào)。而試驗(yàn)光字牌時(shí)，兩只燈泡則是串聯(lián)的，因而燈光較暗，此時(shí)若一只燈泡損壞則該光字牌即不亮。
預(yù)告信號(hào)裝置由單獨(dú)的熔斷器fu3、fu4供電，若fu3或fu4熔斷則不能發(fā)出預(yù)告信號(hào)，所以對(duì)熔斷器電源采用了燈光監(jiān)視的方法。圖e34為預(yù)告信號(hào)裝置的熔斷器監(jiān)視燈接線圖。正常運(yùn)行時(shí)，熔斷器監(jiān)視繼電器k2帶電，其常開觸點(diǎn)閉合，中央信號(hào)屏上的白色指示燈hw亮；當(dāng)fu3熔斷時(shí)，k2失電，其常閉觸點(diǎn)閉合，hw被接至閃光小母線（+）wtw上發(fā)出閃光。
圖11 用zc-23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作瞬時(shí)預(yù)告信號(hào)裝置的回路圖
圖12 預(yù)告信號(hào)裝置的熔斷器監(jiān)視燈接線圖
定時(shí)限過電流保護(hù)的原理接線圖
如圖13，當(dāng)被保護(hù)線路發(fā)生故障時(shí)，短路電流經(jīng)電流互感器ta流入ka1—ka3，短路電流大于電流繼電器整定值時(shí)，電流繼電器啟動(dòng)。因三只電流繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)，所以只要一只電流繼電器觸點(diǎn)閉合，便啟動(dòng)時(shí)間繼電器kt，按預(yù)先整定的時(shí)限，其觸點(diǎn)閉合，并啟動(dòng)出口中間繼電器kom。kom動(dòng)作后，接通跳閘回路，使qf斷路器跳閘，同時(shí)使信號(hào)繼電器動(dòng)作發(fā)出動(dòng)作信號(hào)。由于保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限與短路電流的大小無關(guān)，是固定的，固稱為定時(shí)限過電流。
圖13 定時(shí)限過電流保護(hù)的原理接線圖
方向過電流保護(hù)的原理接線圖
方向過流的保護(hù)原理接線如圖14所示，電流繼電器3、5是啟動(dòng)元件，功率方向繼電器4、6是方向元件，采用90°接線（ubcia及uabic）。各相電流繼電器的觸點(diǎn)和對(duì)應(yīng)功率方向繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)，以達(dá)到按相啟動(dòng)的作用。時(shí)間繼電器7是使保護(hù)裝置獲得必要的動(dòng)作時(shí)限，其觸點(diǎn)閉合，經(jīng)信號(hào)繼電器8發(fā)出跳閘脈沖，使斷路器qf跳閘。
方向過電流保護(hù)，由于加裝了功率方向繼電器，因此線路發(fā)生短路時(shí)，雖然電流繼電器都可能動(dòng)作，但只有流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規(guī)定的方向一致時(shí)（當(dāng)規(guī)定指向線路時(shí)，即一次電流從母線流向線路時(shí)），功率方向繼電器才動(dòng)作，從而使斷路器跳閘。而當(dāng)流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規(guī)定的方向相反時(shí)（即一次電流從線路流向母線時(shí)），功率方向繼電器不動(dòng)作，將方向過電流保護(hù)閉鎖，保證了方向過電流保護(hù)的選擇性。
在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷電流的方向也可能符合功率方向繼電器的動(dòng)作方向，其觸點(diǎn)閉合，但此時(shí)電流繼電器未動(dòng)作，所以整套方向過電流保護(hù)仍被閉鎖不動(dòng)作。
方向過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，是將動(dòng)作方向一致的保護(hù)，按逆向階梯原則進(jìn)行整定的。
圖14 方向過電流保護(hù)的原理接線圖
三段式電流保護(hù)接線圖
線路三段式電流保護(hù)的原理接線圖及展開圖如圖15所示。其中ka1、ka2、ks1構(gòu)成第ⅰ段瞬時(shí)電流速斷；ka3、ka4、kt1、ks2構(gòu)成第ⅱ段限時(shí)電流速斷；ka5、ka6、kt2、ks3構(gòu)成第ⅲ段定時(shí)限過電流。三段保護(hù)均作用于一個(gè)公共的出口中間繼電器kom，任何一段保護(hù)動(dòng)作均啟動(dòng)kom，使斷路器跳閘，同時(shí)相應(yīng)段的信號(hào)繼電器動(dòng)作掉牌，值班人員便可從其掉牌指示判斷是哪套保護(hù)動(dòng)作，進(jìn)而對(duì)故障的大概范圍作出判斷。
圖15a 三段式電流保護(hù)接線原理圖
圖15b 三段式電流保護(hù)接線展開圖
三段式零序電流保護(hù)原理接線圖
三段式零序電流保護(hù)的原理接線如圖16，在被保護(hù)線路的三相上分別裝設(shè)型號(hào)和變比完全相同的電流互感器，將它們的二次繞組互相并聯(lián)，然后接至電流繼電器的線圈。當(dāng)正常運(yùn)行和發(fā)生相間故障時(shí)，電網(wǎng)中沒有零序電流，故ir=0，繼電器不動(dòng)作，只有發(fā)生接地故障時(shí)，才出現(xiàn)零序電流，如其值超過整定值，繼電器就動(dòng)作。
實(shí)際工作中，由于三只電流互感器的勵(lì)磁特性不一致，當(dāng)發(fā)生相間故障時(shí)，會(huì)造成較大的不平衡電流。為了使保護(hù)裝置在這種情況下不誤動(dòng)作，通常將保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過最大不平衡電流來整定。
與相間短路的電流保護(hù)相同，零序電流保護(hù)也采用階段式保護(hù)，通常采用三段式。目前的“四統(tǒng)一”保護(hù)屏則采用四段式。圖16為三段式零序電流保護(hù)的原理接線圖。瞬時(shí)零序電流速斷（零序ⅰ段有，由ka1、km和ks7構(gòu)成），一般取保護(hù)線路末端接地短路時(shí)，流過保護(hù)裝置3倍最大零序電流3iom的1.3倍，保護(hù)范圍不小于線路全長(zhǎng)的15%-25%。
零序ⅱ段（由ka3、kt4和ks8構(gòu)成）的整定電流，一般取下一級(jí)線路的零序ⅰ段整定電流的1.2倍，時(shí)限0.5s，保證在本線末端單相接地時(shí)，可靠動(dòng)作。
零序ⅲ段（由ka5、kt6和ks9構(gòu)成）的整定電流可取零序ⅱ（或ⅲ）段整定的1.2倍，或大于三相短路的最大不平衡電流，其靈敏性要求下一級(jí)末端故障時(shí)，能可靠動(dòng)作。
圖16 三段式零序電流保護(hù)原理接線圖
方向橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理圖
雙回線橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置是由電流啟動(dòng)元件和功率方向元件組成，圖17a中，功率方向繼電器kpd1和kpd2的電流線圈與電流繼電器ka串聯(lián)接于雙回線的電流差上。功率方向繼電器kpd1與kpd2加進(jìn)同一電壓（接母線電壓互感器），但極性相反。在i1>i2（即同一回線上發(fā)生故障）時(shí)，左邊的方向繼電器kpd1的轉(zhuǎn)矩為正，而右邊的方向繼電器kpd2的轉(zhuǎn)矩為負(fù)；反之，在i2>i1 （即另一回線上發(fā)生故障）時(shí)，kpd2的轉(zhuǎn)矩為正，kpd1的轉(zhuǎn)矩為負(fù)。這樣兩回線路中任一回線路上發(fā)生故障時(shí)，電流繼電器ka均啟動(dòng)保護(hù)裝置，而兩個(gè)功率方向繼電器則用來判別故障線路。
正常及外部故障時(shí)，ⅰ1=ⅰ2、ⅰr =0 、保護(hù)不動(dòng)作。
在線路l-1上k點(diǎn)故障時(shí)，ⅰ1>ⅰ2 ，所以ⅰr =ⅰ1-ⅰ2>ⅰs，電流繼電器ka1啟動(dòng)，功率方向繼電器kpd1觸點(diǎn)閉合，kpd2觸點(diǎn)不閉合，保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器qf1。在線路受端，流入繼電器的電流ⅰr =ⅰ1+ⅰ2 [見圖17b]，使電流繼電器ka2、功率方向繼電器kpd3動(dòng)作，而kpd4不動(dòng)作，從而使斷路器qf3跳閘。同理在線路l-2上短路時(shí)，送端ka1、kpd2動(dòng)作，受端ka2、kpd4動(dòng)作，同時(shí)跳開斷路器qf2、qf4。
為防止單回線運(yùn)行時(shí)，橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在外部故障時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)的直流電源經(jīng)雙回線兩個(gè)開關(guān)的常開輔助觸點(diǎn)串聯(lián)閉鎖，只有當(dāng)兩個(gè)開關(guān)同時(shí)接入時(shí)，保護(hù)才作用。
方向橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于穿越性故障時(shí)在差電流回路中引起的最大不平衡電流。
圖17a 方向橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理圖（一相的原理接線）
圖17b 方向橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理圖（線路內(nèi)部故障的電流分布）電流平衡保護(hù)原理圖
電流平衡保護(hù)是橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的另一種形式，它是按比較雙回線路中電流的絕對(duì)值而工作的，如圖18所示。電流平衡繼電器kbl1、kbl2各有一個(gè)工作線圈匝nw，一個(gè)制動(dòng)線圈匝nb和一個(gè)電壓線圈匝nv。kbl1的工作線圈接于線路l-1電流互感器的二次側(cè)，由電流i1產(chǎn)生動(dòng)作力矩mw1，其制動(dòng)線圈接于線路l-2電流互感器的二次側(cè)，由電流i1產(chǎn)生動(dòng)作力矩mb1。kbl2的工作線圈接于線路l-2電流互感器的二次側(cè)，由i2產(chǎn)生動(dòng)作力矩mw2，其制動(dòng)線圈接于線路l-1電流互感器的二次側(cè)，由i1產(chǎn)生動(dòng)作力矩mb2。kbl1、kbl2的電壓線圈均接于母線電壓互感器的二次側(cè)。繼電器的動(dòng)作條件是mw>mb+mv（mv為電壓線圈中產(chǎn)生的力矩）。
正常運(yùn)行及外部短路時(shí)，由于ii=i2，kbl1、kbl2由于其反作用力矩mv和繼電器內(nèi)彈簧反作用力矩ms的作用，使觸點(diǎn)保持在斷開位置，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。
當(dāng)一回線路發(fā)生故障（如線路l-1的k點(diǎn)），由于ii>i2，并由于電壓大大降低，電壓線圈的反作用力矩顯著減少，因此kbl1中由ii產(chǎn)生的動(dòng)作力矩mw1大于i2產(chǎn)生的制動(dòng)力矩mb1與電壓產(chǎn)生的制動(dòng)力矩mv之和，所以kbl1動(dòng)作，切除故障線路l-1；對(duì)于kbl2，由于流過其制動(dòng)線圈的電流ii大于工作線圈流過電流i2，即制動(dòng)力矩大于動(dòng)作力矩，所以它不會(huì)動(dòng)作。
必須指出，單端電源的雙回線路上，平衡保護(hù)只能裝于送電側(cè)，受電側(cè)不能裝設(shè)。因?yàn)槿我换鼐€路短路，流過受電側(cè)兩個(gè)平衡繼電器的工作線圈和制動(dòng)線圈的電流大小是相等的，保護(hù)將不起作用。
由于雙回平行線橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)及平衡保護(hù)，在靠近對(duì)側(cè)出口短路時(shí)，本側(cè)兩條線路流過的電流，其電流的橫差值，不足以啟動(dòng)保護(hù)，只有等待對(duì)側(cè)的保護(hù)動(dòng)作，切除故障后，本側(cè)的非故障線電流降為零，才由故障線電流啟動(dòng)本側(cè)保護(hù)，切除故障線路。這種情況被稱為相繼動(dòng)作。線路上相繼動(dòng)作區(qū)域大小與保護(hù)整定值及短路電流有關(guān)。
橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，其方向繼電器接有母線電壓，在平行線路出口三相短路時(shí)，電壓為零，如方向繼電器的電壓回路沒有良好的記憶作用，便會(huì)誤動(dòng)，稱為電壓死區(qū)。
圖18 電流平衡保護(hù)原理圖
變壓器瓦斯保護(hù)原理接線圖
變壓器瓦斯保護(hù)的主要元件就是瓦斯繼電器，它安裝在油箱與油枕之間的連接管中。當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，因油的膨脹和所產(chǎn)生的瓦斯氣體沿連接管經(jīng)瓦斯繼電器向油枕中流動(dòng)。若流動(dòng)的速度達(dá)到一定值時(shí)，瓦斯繼電器內(nèi)部的擋板被沖動(dòng)，并向一方傾斜，使瓦斯繼電器的觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路或發(fā)出信號(hào)，如圖19所示：瓦斯繼電器kg的上觸點(diǎn)接至信號(hào)，為輕瓦斯保護(hù)；下觸點(diǎn)為重瓦斯保護(hù)，經(jīng)信號(hào)繼電器ks、連接片xe起動(dòng)出口中間繼電器kom，kom的兩對(duì)觸點(diǎn)閉合后，分別使斷路器qf1、qf2、跳閘線圈勵(lì)磁。跳開變壓器兩側(cè)斷路器，即：
直流+ → kg → ks → xe → kom → 直流-，起動(dòng)kom。
直流+ → kom → qf1 → yt → 直流-，跳開斷路器qf1。
直流+ → kom → qf2 → yt → 直流-，跳開斷路器qf2。
再有，連接片xe也可接至電阻r，使重瓦斯保護(hù)不投跳閘而只發(fā)信號(hào)。
圖19 變壓器瓦斯保護(hù)原理接線圖
雙繞組變壓器縱差保護(hù)單線原理圖
變壓器縱差保護(hù)是按循環(huán)電流原理構(gòu)成的，它能正確區(qū)分變壓器內(nèi)、外故障，并能瞬時(shí)切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障。圖20表示雙繞組變壓器縱差保護(hù)的單線原理圖。變壓器兩側(cè)分別裝設(shè)電流互感器ta1和ta2，并按圖中所示極性關(guān)系進(jìn)行連接。
正常運(yùn)行或外部（如圖20a中d1點(diǎn)）故障時(shí)，差動(dòng)繼電器kd中的電流等于兩側(cè)電流互感器二次電流之差，要使這種情況下流過差動(dòng)繼電器的電流為零，應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。由于二次額定電流一般為5a，所以電流互感器的變比為：一次額定電流/二次額定電流，un/5。忽略變壓器的勵(lì)磁電流，則在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為零。
當(dāng)變壓器內(nèi)部，如圖20b中d2點(diǎn)故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為變壓器兩側(cè)流向短路點(diǎn)的短路電流（二次值）之和。
實(shí)際上，由于變壓器的勵(lì)磁涌流、接線方式和電流互感器的誤差等因素的影響，差動(dòng)繼電器中會(huì)流過不平衡電流，不平衡電流越大，繼電器的動(dòng)作電流越大，致使縱差保護(hù)的靈敏度降低。因此縱差保護(hù)需要解決的主要問題之一是采取各種措施避免不平衡電流的影響，在保證選擇性的條件下，還要保證內(nèi)部故障時(shí)有足夠的靈敏性和速動(dòng)性。
圖20a 雙繞組變壓器縱差保護(hù)單線原理圖（正常運(yùn)行或外部故障時(shí)）
圖20b 雙繞組變壓器縱差保護(hù)單線原理圖（內(nèi)部故障時(shí)）
復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)原理圖
圖21中，當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生不對(duì)稱故障，系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序過濾器13有電壓輸出使繼電器7常閉觸點(diǎn)打開，欠壓繼電器8失壓，常閉觸點(diǎn)閉合，接通中間繼電器9，若電流繼電器4、5、6任何一個(gè)動(dòng)作，則啟動(dòng)時(shí)間繼電器10，經(jīng)過整定時(shí)限后，跳開兩側(cè)斷路器。在對(duì)稱短路情況下，電壓繼電器7不啟動(dòng)，但欠壓繼電器8因電壓降低，常閉觸點(diǎn)接通，保護(hù)啟動(dòng)。
負(fù)序電壓整定值，可取額定電壓的6%；電流整定值，可取大于變壓器額定電流，但不必大于最大電流（例如并聯(lián)運(yùn)行的變壓器斷開一臺(tái)時(shí)）。
圖21 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)原理圖
單電源三繞組過電流保護(hù)原理接線圖
三繞組變壓器外部故障時(shí)，其過電流保護(hù)應(yīng)有選擇性地?cái)嚅_故障側(cè)斷路器。而使其余兩側(cè)繼續(xù)正常運(yùn)行，為此，應(yīng)按如下原則來實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。
1、對(duì)單側(cè)電源三繞組變壓器（如圖11所示），應(yīng)裝設(shè)兩套過電流保護(hù)。一套裝于負(fù)荷側(cè)，如繞組ⅰ、ⅱ、ⅲ，其動(dòng)作時(shí)限tⅲ最小，保護(hù)動(dòng)作僅跳開qf3。另一套裝在電源側(cè)，如繞組ⅰ，它設(shè)兩級(jí)時(shí)限tⅰ和tⅱ，tⅱ= tⅲ+δt，用以切除qf2；而tⅰ= tⅱ+δt，用以切除高、中、低三側(cè)斷路器。
2、對(duì)兩端或三端電源的變壓器，三側(cè)均應(yīng)設(shè)過電流保護(hù)，并根據(jù)計(jì)算值在動(dòng)作時(shí)限小的電源側(cè)加裝方向元件，以保證動(dòng)作的選擇性。
圖22 單電源三繞組過電流保護(hù)原理接線圖
變壓器零序電流保護(hù)原理接線圖
對(duì)大電流接地系統(tǒng)中的變壓器裝設(shè)的接地零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)及相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。
如圖所示：正常情況下，3io=0，ta中沒有電流通過，零序電流保護(hù)不動(dòng)作發(fā)生接地短路時(shí)出現(xiàn)零序電流，當(dāng)它大于保護(hù)的動(dòng)作電流時(shí)，電流繼電器ka動(dòng)作，經(jīng)kt延時(shí)后，跳開變壓器兩側(cè)斷路器。零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流，應(yīng)大于該側(cè)出線零序電流保護(hù)后備段的動(dòng)作電流。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限也要比后者大一個(gè)δt。
圖23 變壓器零序電流保護(hù)原理接線圖
變壓器中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的原理接線圖
目前大電流接地系統(tǒng)普遍采用分級(jí)絕緣的變壓器，當(dāng)變電站有兩臺(tái)及以上的分級(jí)絕緣的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，通常只考慮一部分變壓器中性點(diǎn)接地，而另一部分變壓器的中性點(diǎn)則經(jīng)間隙接地運(yùn)行，以防止故障過程中所產(chǎn)生的過電壓破壞變壓器的絕緣。為保證接地點(diǎn)數(shù)目的穩(wěn)定，當(dāng)接地變壓器退出運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將經(jīng)間隙接地的變壓器轉(zhuǎn)為接地運(yùn)行。由此可見并列運(yùn)行的分級(jí)絕緣的變壓器同時(shí)存在接地和經(jīng)間隙接地兩種運(yùn)行方式。為此應(yīng)配置中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)。這兩種保護(hù)的原理接線如圖24所示。
中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)：中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)一般分為兩段，第一段由電流繼電器1、時(shí)間繼電器2、信號(hào)繼電器3及壓板4組成，其定值與出線的接地保護(hù)第一段相配合，0.5s切母聯(lián)斷路器。第二段由電流繼電器5、時(shí)間繼電器6、信號(hào)繼電器7和8壓板9和10等元件組成，。定值與出線接地保護(hù)的最后一段相配合，以短延時(shí)切除母聯(lián)斷路器及主變壓器高壓側(cè)斷路器，長(zhǎng)延時(shí)切除主變壓器三側(cè)斷路器。
中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)：當(dāng)變電站的母線或線路發(fā)生接地短路，若故障元件的保護(hù)拒動(dòng)，則中性點(diǎn)接地變壓器的零序電流保護(hù)動(dòng)作將母聯(lián)斷路器斷開，如故障點(diǎn)在中性點(diǎn)經(jīng)間隙接地的變壓器所在的系統(tǒng)中，此局部系統(tǒng)變成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，此時(shí)中性點(diǎn)的電位將升至相電壓，分級(jí)絕緣變壓器的絕緣會(huì)遭到破壞，中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的任務(wù)就是在中性點(diǎn)電壓升高至危及中性點(diǎn)絕緣之前，可靠地將變壓器切除，以保證變壓器的絕緣不受破壞。間隙接地保護(hù)包括零序電流保護(hù)和零序過電壓保護(hù)，兩種保護(hù)互為備用。
零序電流保護(hù)由電流繼電器12、時(shí)間繼電器13、信號(hào)繼電器14和壓板15組成。一次啟動(dòng)電流通常取100a左右，時(shí)間取0.5s。110kv變壓器中性點(diǎn)放電間隙長(zhǎng)度根據(jù)其絕緣可取115~158mm，擊穿電壓可取63kv（有效值）。當(dāng)中性點(diǎn)電壓超過擊穿電壓（還沒有達(dá)到危及變壓器中性點(diǎn)絕緣的電壓）時(shí)，間隙擊穿，中性點(diǎn)有零序電流通過，保護(hù)啟動(dòng)后，經(jīng)0.5s延時(shí)切變壓器三側(cè)斷路器。
零序電壓保護(hù)由過電壓繼電器16、時(shí)間繼電器17、信號(hào)繼電器18及壓板19組成，電壓定植按躲過接地故障母線上出現(xiàn)的最高零序電壓整定，110kv系統(tǒng)一般取150v；當(dāng)接地點(diǎn)的選擇有困難、接地故障母線3uo電壓較高時(shí)，也可整定為180v，動(dòng)作時(shí)間取0.5s。
圖24 變壓器中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的原理接線圖
三相一次自動(dòng)重合閘裝置原理接線圖
架空線路的短路故障多為瞬時(shí)性的，當(dāng)保護(hù)跳閘切除故障后，短路點(diǎn)的絕緣經(jīng)?？苫謴?fù)，便可利用自動(dòng)重合閘繼電器kac，使斷路器自動(dòng)再合閘，即可恢復(fù)再送電，這種重合的成功率，多不低于70%。110kv線路，一般均應(yīng)裝設(shè)三相一次重合閘裝置，三相一次重合閘裝置的展開圖如圖25所示。
1、線路正常運(yùn)行，開關(guān)處于合閘狀態(tài)，qf3常閉觸點(diǎn)斷開，控制開關(guān)sa在合閘后位置，其觸點(diǎn)21、23接通，信號(hào)燈hl亮，電容c經(jīng)充電電阻r4充電，經(jīng)15-25s時(shí)間，充電至額定的直流電壓，這時(shí)kac處于準(zhǔn)備動(dòng)作狀態(tài)。
2、線路發(fā)生瞬間故障，保護(hù)動(dòng)作使開關(guān)跳閘，其輔助常閉觸點(diǎn)qf3閉合，由于sa還處于“合閘”位置，其觸點(diǎn)21、23仍導(dǎo)通，所以重合閘由開關(guān)的輔助觸點(diǎn)與sa觸點(diǎn)不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)，時(shí)間繼電器kt經(jīng)本身的瞬時(shí)常閉觸點(diǎn)kt2瞬時(shí)斷開，使限流電阻r5串入kt線圈電路中，這時(shí)kt繼續(xù)保持動(dòng)作狀態(tài)，經(jīng)整定的延時(shí)，以保證線路故障點(diǎn)的絕緣恢復(fù)和開關(guān)準(zhǔn)備再次合閘，當(dāng)kt的常開觸點(diǎn)kt1接通，構(gòu)成了電容c對(duì)中間繼電器km電壓線圈的放電回路。km動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，使操作電源經(jīng)km2、km1觸點(diǎn)、km電流自保持線圈、信號(hào)繼電器ks和壓板xe1向合閘接觸器kmc發(fā)出合閘脈沖，斷路器合閘。同時(shí)由ks給出重合閘動(dòng)作信號(hào)。斷路器合上后，若是瞬時(shí)性故障，重合成功。輔助觸點(diǎn)qf2、qf3斷開，繼電器ks、kt相繼返回，其觸點(diǎn)打開。電容c重新充電，經(jīng)15~25s時(shí)間充好電，準(zhǔn)備下一次動(dòng)作。這說明裝置是能夠自動(dòng)復(fù)歸的。
3、斷路器重合于永久性故障時(shí)，保護(hù)再次動(dòng)作，使斷路器跳閘，kac重新啟動(dòng)，kt觸點(diǎn)閉合，旁路了電容充電，中間繼電器km不會(huì)起動(dòng)，保證了只重合一次。
4、手動(dòng)跳閘時(shí)，控制開關(guān)sa處于“跳閘”后位置，此時(shí)sa觸點(diǎn)21-23斷開，kac不啟動(dòng)；同時(shí)，2、4觸點(diǎn)閉合，使電容c對(duì)r6放電，km不能動(dòng)作。因此，手動(dòng)跳閘不重合。
5、手動(dòng)合閘于線路故障，保護(hù)動(dòng)作于跳閘，電容c來不及充電到km動(dòng)作所需要的電壓，不會(huì)起動(dòng)重合閘。
6、為防止kac出口中間繼電器km觸點(diǎn)km2與km1被卡住，而出現(xiàn)斷路器多次重合于故障線路上（即“跳躍”），可采用“防跳”措施。
（1）采用兩對(duì)常開觸點(diǎn)km1和km2串聯(lián)，若其中一對(duì)觸點(diǎn)卡住，另一對(duì)能正常斷開，不至發(fā)生斷路器“跳躍”現(xiàn)象。
（2）在斷路器跳閘線圈yt回路中，又串接了防跳繼電器kl的電流線圈，當(dāng)斷路器事故跳閘時(shí)，kl動(dòng)作。當(dāng)km兩個(gè)串聯(lián)的常開觸點(diǎn)被粘住時(shí)，kl的電壓線圈經(jīng)自身的常開觸點(diǎn)kl1而帶電自保持，從而使其常閉觸點(diǎn)kl2、kl3也保持?jǐn)嚅_，使合閘接觸器kmc不會(huì)接通，達(dá)到了“防跳”的目的。
當(dāng)線路低頻減載及母線差動(dòng)等保護(hù)裝置動(dòng)作后不需重合閘時(shí)，設(shè)重合閘閉鎖回路。
雙側(cè)電源重合閘裝置，還應(yīng)防止兩側(cè)電源的非同期合閘。對(duì)于單回聯(lián)絡(luò)線，可在重合閘的“不對(duì)應(yīng)”啟動(dòng)回路中，串入同期或無壓檢定繼電器的觸點(diǎn)，只有當(dāng)線路跳閘后線路無壓，或?qū)?cè)與本側(cè)在同期情況下，才能啟動(dòng)重合閘裝置；若是雙回平行聯(lián)絡(luò)線，可以用上述同期或無壓檢定，也可用平行另一回線有電流才允許啟動(dòng)重合閘的電流檢定方式。
圖26為重合閘后加速原理接線圖，當(dāng)重合在永久性故障時(shí)，加速繼電器kacc旁路了kt的觸點(diǎn)，可以使重合于故障后，瞬時(shí)跳閘。
圖25 三相一次自動(dòng)重合閘裝置的展開圖
圖26 重合閘后加速原理接線圖
自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置（lalf）原理接線圖
不在檢查位置時(shí)，zk觸點(diǎn)1-2、5-6、9-10接通，其他觸點(diǎn)斷開。此時(shí)1c和2c的正極分別接至+wc1和+wc2，各自作本回路跳閘電源。
旋zk到檢查i組電容器位置時(shí)，觸點(diǎn)1-4、5-8、9-12接通，其他觸點(diǎn)斷開。此時(shí)2c正極同時(shí)接至+wc1和+wc2，作兩回路的跳閘電源。
1c正極接至kt線圈右端，使kt線圈加上1c動(dòng)作，經(jīng)一定時(shí)間接通kv，若1c的電壓足夠，則kv啟動(dòng)，信號(hào)燈亮，證明電容器組滿足要求。反之，責(zé)說明電容量降低或有斷路存在，應(yīng)逐一檢查更換。
旋zk到檢查ii組電容器位置時(shí)，觸點(diǎn)3-2、7-6、10-11接通，其他觸點(diǎn)斷開。此時(shí)1c作兩回路的跳閘電源，2c被檢查。
圖27 儲(chǔ)能電容器組接線圖
小電流接地系統(tǒng)交流絕緣監(jiān)視的原理接線圖
交流絕緣監(jiān)視的工作原理為，tv是母線電壓互感器（三相五柱或三個(gè)單相組），其一次中性點(diǎn)接地，正常時(shí)每相繞組對(duì)地電壓為額定相電壓，故二次星形每相繞組電壓是100/√3v，開口三角形每相繞組電壓是100/3v。
當(dāng)一次系統(tǒng)中a相發(fā)生接地時(shí)，一次a相繞組電壓降到零，其他兩相繞組的電壓升高到線電壓。二次星形繞組的a相繞組電壓降到零，其他兩相繞組的電壓升高到100v。
三個(gè)電壓表中，a相電壓表指示零、另兩相指示線電壓，由此得知一次系統(tǒng)a相接地。二次開口三角形的a相繞組電壓降到零，其他兩繞組的電壓升高到100/3v，三角形開口兩端電壓升高到100v。加在電壓繼電器kv上的電壓由正常時(shí)的零伏升高到100v，kv動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。
圖28 小電流接地系統(tǒng)交流絕緣監(jiān)視的原理接線圖