各種二次回路圖及其講解

　　15、根據圖E-119說(shuō)明雙回線(xiàn)的橫聯(lián)差動(dòng)保護的構成及動(dòng)作過(guò)程。

　　答：雙回線(xiàn)橫聯(lián)差動(dòng)保護裝置是由電流啟動(dòng)元件和功率方向元件組成，圖E-119(a)中，功率方向繼電器KPD1和KPD2的電流線(xiàn)圈與電流繼電器KA串聯(lián)接于雙回線(xiàn)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(xiàn)電壓互感器)，但極性相反。在I1> I2(即同一回線(xiàn)上發(fā)生故障)時(shí)，左邊的方向繼電器KPD1的轉矩為正，而右邊的方向繼電器KPD2的轉矩為負;反之，在I2> I1 (即另一回線(xiàn)上發(fā)生故障)時(shí)，KPD2的轉矩為正，KPD1的轉矩為負。這樣兩回線(xiàn)路中任一回線(xiàn)路上發(fā)生故障時(shí)，電流繼電器KA均啟動(dòng)保護裝置，而兩個(gè)功率方向繼電器則用來(lái)判別故障線(xiàn)路。

　　正常及外部故障時(shí)，ⅰ1=ⅰ2、ⅰR =0 、保護不動(dòng)作。

　　在線(xiàn)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，保護動(dòng)作跳開(kāi)斷路器QF1。在線(xiàn)路受端，流入繼電器的電流ⅰR =ⅰ1+ⅰ2 [見(jiàn)圖E-119(b)]，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(xiàn)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(kāi)斷路器QF2、QF4。

　　為防止單回線(xiàn)運行時(shí)，橫聯(lián)差動(dòng)保護在外部故障時(shí)誤動(dòng)作，保護的直流電源經(jīng)雙回線(xiàn)兩個(gè)開(kāi)關(guān)的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)串聯(lián)閉鎖，只有當兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)接入時(shí)，保護才作用。

　　方向橫聯(lián)差動(dòng)保護的動(dòng)作電流應大于穿越性故障時(shí)在差電流回路中引起的最大不平衡電流。

　　16、根據圖E-120說(shuō)明雙回線(xiàn)電流平衡保護的構成及工作情況。

　　答：電流平衡保護是橫聯(lián)差動(dòng)保護的另一種形式，它是按比較雙回線(xiàn)路中電流的絕對值而工作的，如圖E-120所示。電流平衡繼電器KBL1、KBL2各有一個(gè)工作線(xiàn)圈匝Nw，一個(gè)制動(dòng)線(xiàn)圈匝NB和一個(gè)電壓線(xiàn)圈匝Nv。KBL1的工作線(xiàn)圈接于線(xiàn)路L-1電流互感器的二次側，由電流I1產(chǎn)生動(dòng)作力矩Mw1，其制動(dòng)線(xiàn)圈接于線(xiàn)路L-2電流互感器的二次側，由電流I1產(chǎn)生動(dòng)作力矩MB1。KBL2的工作線(xiàn)圈接于線(xiàn)路L-2電流互感器的二次側，由I2產(chǎn)生動(dòng)作力矩Mw2，其制動(dòng)線(xiàn)圈接于線(xiàn)路L-1電流互感器的二次側，由I1產(chǎn)生動(dòng)作力矩MB2。KBL1、KBL2的電壓線(xiàn)圈均接于母線(xiàn)電壓互感器的二次側。繼電器的動(dòng)作條件是Mw>MB+Mv(Mv為電壓線(xiàn)圈中產(chǎn)生的力矩)。

　　正常運行及外部短路時(shí)，由于II=I2，KBL1、KBL2由于其反作用力矩Mv和繼電器內彈簧反作用力矩Ms的作用，使觸點(diǎn)保持在斷開(kāi)位置，保護不會(huì )動(dòng)作。

　　當一回線(xiàn)路發(fā)生故障(如線(xiàn)路L-1的K點(diǎn))，由于II>I2，并由于電壓大大降低，電壓線(xiàn)圈的反作用力矩顯著(zhù)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(xiàn)路L-1;對于KBL2，由于流過(guò)其制動(dòng)線(xiàn)圈的電流II大于工作線(xiàn)圈流過(guò)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(xiàn)路上，平衡保護只能裝于送電側，受電側不能裝設。因為任一回線(xiàn)路短路，流過(guò)受電側兩個(gè)平衡繼電器的工作線(xiàn)圈和制動(dòng)線(xiàn)圈的電流大小是相等的，保護將不起作用。

　　由于雙回平行線(xiàn)橫聯(lián)差動(dòng)保護及平衡保護，在靠近對側出口短路時(shí)，本側兩條線(xiàn)路流過(guò)的電流，其電流的橫差值，不足以啟動(dòng)保護，只有等待對側的保護動(dòng)作，切除故障后，本側的非故障線(xiàn)電流降為零，才由故障線(xiàn)電流啟動(dòng)本側保護，切除故障線(xiàn)路。這種情況被稱(chēng)為相繼動(dòng)作。線(xiàn)路上相繼動(dòng)作區域大小與保護整定值及短路電流有關(guān)。

　　橫聯(lián)差動(dòng)保護，其方向繼電器接有母線(xiàn)電壓，在平行線(xiàn)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(méi)有良好的記憶作用，便會(huì )誤動(dòng)，稱(chēng)為電壓死區。

　　(一)“跳閘后”位置

　　當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) KMC線(xiàn)圈 FU2 -WC。此時(shí)，綠色信號燈回路接通，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。

　　(二)“預備合閘”位置

　　當SA的手柄順時(shí)針?lè )较蛐D90o至“預備合閘”位置，SA9-10接通，綠燈HG回路由(+)WTW SA9-10 HG QF(常閉) KMC

　　FU2 -WC導通，綠燈閃光，發(fā)出預備合閘信號，但KMC仍不會(huì )啟動(dòng)，因回路中串有HG和R。

　　(三)“合閘”位置

　　當SA的手柄再順時(shí)針?lè )较蛐D45o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(xiàn)圈 -WC導通而啟動(dòng)，閉合其在合閘線(xiàn)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(kāi)、常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。

　　(四)“合閘后”位置

　　松手后，SA的手柄自動(dòng)反時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)45o，復歸至垂直(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(xiàn)圈 QF(常開(kāi)) YT線(xiàn)圈 FU2-WC

　　導通，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。