電力系統(tǒng)二次回路技能識圖(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 L，音響即可解除（也可經(jīng)一定延時，自動解除），而光字牌信號直到故障消除，KBC2觸點返回才會消失。由于采用了ZC23型繼電器，因而信號是可以重復動作的。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，ST觸點135791112全接通，分別將信號電源+WS和WS接至小母線WSW2和WSW1，使光字牌所有的燈泡亮。發(fā)預告信號時，兩只燈泡是并聯(lián)的，燈泡明亮，當其中一只燈泡損壞時，仍能保證發(fā)出信號。而試驗光字牌時，兩只燈泡則是串聯(lián)的，因而燈光較暗，此時若一只燈泡損壞則該光字牌即不亮。預告信號裝置由單獨的熔斷器FUFU4供電，若FU3或FU4熔斷則不能發(fā)出預告信號，所以對熔斷器電源采用了燈光監(jiān)視的方法。圖E119為預告信號裝置的熔斷器監(jiān)視燈接線圖。正常運行時，熔斷器監(jiān)視繼電器K2帶電，其常開觸點閉合，中央信號屏上的白色指示燈HW亮；當FU3熔斷時，K2失電，其常閉觸點閉合，HW被接至閃光小母線（+）WTW上發(fā)出閃光。圖E113用ZC23型沖擊繼電器構(gòu)成的中央復歸能重復動作瞬時預告信號裝置的回路圖圖E114預告信號裝置的熔斷器監(jiān)視燈接線圖10根據(jù)圖E115說明線路定時限過電流保護的構(gòu)成及動作過程。答：如圖E115，當被保護線路發(fā)生故障時，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，電流繼電器啟動。因三只電流繼電器觸點并聯(lián)，所以只要一只電流繼電器觸點閉合，便啟動時間繼電器KT，按預先整定的時限，其觸點閉合，并啟動出口中間繼電器KOM。KOM動作后，接通跳閘回路，使QF斷路器跳閘，同時使信號繼電器動作發(fā)出動作信號。由于保護的動作時限與短路電流的大小無關(guān)，是固定的，固稱為定時限過電流。圖E115定時限過電流保護的原理接線圖10根據(jù)圖E116說明線路方向過電流保護的構(gòu)成及動作過程。答：方向過流的保護原理接線如圖E116所示，電流繼電器5是啟動元件，功率方向繼電器6是方向元件，采用90176。接線（UbcIA及UabIc）。各相電流繼電器的觸點和對應(yīng)功率方向繼電器觸點串聯(lián)，以達到按相啟動的作用。時間繼電器7是使保護裝置獲得必要的動作時限，其觸點閉合，經(jīng)信號繼電器8發(fā)出跳閘脈沖，使斷路器QF跳閘。方向過電流保護，由于加裝了功率方向繼電器，因此線路發(fā)生短路時，雖然電流繼電器都可能動作，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（當規(guī)定指向線路時，即一次電流從母線流向線路時），功率方向繼電器才動作，從而使斷路器跳閘。而當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（即一次電流從線路流向母線時），功率方向繼電器不動作，將方向過電流保護閉鎖，保證了方向過電流保護的選擇性。在正常運行時，負荷電流的方向也可能符合功率方向繼電器的動作方向，其觸點閉合，但此時電流繼電器未動作，所以整套方向過電流保護仍被閉鎖不動作。方向過電流保護的動作時限，是將動作方向一致的保護，按逆向階梯原則進行整定的。圖E116方向過電流保護的原理接線圖10根據(jù)圖E117說明輸電線路三段式電流保護的構(gòu)成及動作過程。答：線路三段式電流保護的原理接線圖及展開圖如圖E117所示。其中KAKAKS1構(gòu)成第Ⅰ段瞬時電流速斷；KAKAKTKS2構(gòu)成第Ⅱ段限時電流速斷；KAKAKTKS3構(gòu)成第Ⅲ段定時限過電流。三段保護均作用于一個公共的出口中間繼電器KOM，任何一段保護動作均啟動KOM，使斷路器跳閘，同時相應(yīng)段的信號繼電器動作掉牌，值班人員便可從其掉牌指示判斷是哪套保護動作，進而對故障的大概范圍作出判斷。圖E117三段式電流保護接線圖（a）原理圖 （b）展開圖10根據(jù)圖E118說明線路三段式零序電流保護的構(gòu)成及動作過程。答：三段式零序電流保護的原理接線如圖E118，在被保護線路的三相上分別裝設(shè)型號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。當正常運行和發(fā)生相間故障時，電網(wǎng)中沒有零序電流，故IR=0，繼電器不動作，只有發(fā)生接地故障時，才出現(xiàn)零序電流，如其值超過整定值，繼電器就動作。 實際工作中，由于三只電流互感器的勵磁特性不一致，當發(fā)生相間故障時，會造成較大的不平衡電流。為了使保護裝置在這種情況下不誤動作，通常將保護的動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相同，零序電流保護也采用階段式保護，通常采用三段式。目前的“四統(tǒng)一”保護屏則采用四段式。圖E118為三段式零序電流保護的原理接線圖。瞬時零序電流速斷（零序Ⅰ段有，由KAKM和KS7構(gòu)成），一般取保護線路末端接地短路時，保護范圍不小于線路全長的15%~25%。零序Ⅱ段（由KAKT4和KS8構(gòu)成）的整定電流，一般取下一級線路的零序Ⅰ，保證在本線末端單相接地時，可靠動作。零序Ⅲ段（由KAKT6和KS9構(gòu)成）的整定電流可取零序Ⅱ（或Ⅲ），或大于三相短路的最大不平衡電流，其靈敏性要求下一級末端故障時，能可靠動作。圖E118三段式零序電流保護原理接線圖10根據(jù)圖E119說明雙回線的橫聯(lián)差動保護的構(gòu)成及動作過程。答：雙回線橫聯(lián)差動保護裝置是由電流啟動元件和功率方向元件組成，圖E119（a）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，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；反之，在I2 I1 （即另一回線上發(fā)生故障）時，KPD2的轉(zhuǎn)矩為正，KPD1的轉(zhuǎn)矩為負。這樣兩回線路中任一回線路上發(fā)生故障時，電流繼電器KA均啟動保護裝置，而兩個功率方向繼電器則用來判別故障線路。 正常及外部故障時，ⅰ1=?、 =0 、保護不動作。 在線路L1上K點故障時，ⅰ1ⅰ2 ，所以ⅰR =ⅰ1ⅰ2ⅰs，電流繼電器KA1啟動，功率方向繼電器KPD1觸點閉合，KPD2觸點不閉合，保護動作跳開斷路器QF1。在線路受端，流入繼電器的電流ⅰR =ⅰ1+ⅰ2 [見圖E119（b）]，使電流繼電器KA功率方向繼電器KPD3動作，而KPD4不動作，從而使斷路器QF3跳閘。同理在線路L2上短路時，送端KAKPD2動作，受端KAKPD4動作，同時跳開斷路器QFQF4。 為防止單回線運行時，橫聯(lián)差動保護在外部故障時誤動作，保護的直流電源經(jīng)雙回線兩個開關(guān)的常開輔助觸點串聯(lián)閉鎖，只有當兩個開關(guān)同時接入時，保護才作用。 方向橫聯(lián)差動保護的動作電流應(yīng)大于穿越性故障時在差電流回路中引起的最大不平衡電流。 （a）（b）圖E119方向橫聯(lián)差動保護的原理圖（a）一相的原理接線；（b）線路內(nèi)部故障的電流分布10根據(jù)圖E120說明雙回線電流平衡保護的構(gòu)成及工作情況。答：電流平衡保護是橫聯(lián)差動保護的另一種形式，它是按比較雙回線路中電流的絕對值而工作的，如圖E120所示。電流平衡繼電器KBLKBL2各有一個工作線圈匝Nw，一個制動線圈匝NB和一個電壓線圈匝Nv。KBL1的工作線圈接于線路L1電流互感器的二次側(cè)，由電流I1產(chǎn)生動作力矩Mw1，其制動線圈接于線路L2電流互感器的二次側(cè)，由電流I1產(chǎn)生動作力矩MB1。KBL2的工作線圈接于線路L2電流互感器的二次側(cè)，由I2產(chǎn)生動作力矩Mw2，其制動線圈接于線路L1電流互感器的二次側(cè)，由I1產(chǎn)生動作力矩MB2。KBLKBL2的電壓線圈均接于母線電壓互感器的二次側(cè)。繼電器的動作條件是MwMB+Mv（Mv為電壓線圈中產(chǎn)生的力矩）。 正常運行及外部短路時，由于II=I2，KBLKBL2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，使觸點保持在斷開位置，保護不會動作。當一回線路發(fā)生故障（如線路L1的K點），由于III2，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)生的動作力矩Mw1大于I2產(chǎn)生的制動力矩MB1與電壓產(chǎn)生的制動力矩Mv之和，所以KBL1動作，切除故障線路L1；對于KBL2，由于流過其制動線圈的電流II大于工作線圈流過電流I2，即制動力矩大于動作力矩，所以它不會動作。必須指出，單端電源的雙回線路上，平衡保護只能裝于送電側(cè)，受電側(cè)不能裝設(shè)。因為任一回線路短路，流過受電側(cè)兩個平衡繼電器的工作線圈和制動線圈的電流大小是相等的，保護將不起作用。由于雙回平行線橫聯(lián)差動保護及平衡保護，在靠近對側(cè)出口短路時，本側(cè)兩條線路流過的電流，其電流的橫差值，不足以啟動保護，只有等待對側(cè)的保護動作，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本側(cè)保護，切除故障線路。這種情況被稱為相繼動作。線路上相繼動作區(qū)域大小與保護整定值及短路電流有關(guān)。橫聯(lián)差動保護，其方向繼電器接有母線電壓，在平行線路出口三相短路時，電壓為零，如方向繼電器的電壓回路沒有良好的記憶作用，便會誤動，稱為電壓死區(qū)。圖E120電流平衡保護原理圖10按圖E121說明變壓器瓦斯保護的構(gòu)成及動作過程。答： 變壓器瓦斯保護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。當變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時，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。若流動的速度達到一定值時，瓦斯繼電器內(nèi)部的擋板被沖動，并向一方傾斜，使瓦斯繼電器的觸點閉合，接通跳閘回路或發(fā)出信號，如圖所示圖中：瓦斯繼電器KG的上觸點接至信號，為輕瓦斯保護；下觸點為重瓦斯保護，經(jīng)信號繼電器KS、連接片XE起動出口中間繼電器KOM，KOM的兩對觸點閉合后，分別使斷路器QFQF跳閘線圈勵磁。跳開變壓器兩側(cè)斷路器，即直流+ KG KS XE KOM 直流， 起動KOM。