上一節(jié)一共說了是個(gè)回路，這一節(jié)課也是講解十個(gè)，如果覺得有用，請(qǐng)打賞一下達(dá)達(dá)，謝謝

1、線路定時(shí)限過電流保護(hù)原理圖

如圖1，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。

2、線路方向過電流保護(hù)原理圖

方向過流的保護(hù)原理接線如圖2 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。

3、線路三段式電流保護(hù)原理圖

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。

4、線路三段式零序電流保護(hù)原理圖

三段式零序電流保護(hù)的原理接線如圖 ，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。

5、雙回線的橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)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 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(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。

6、雙回線電流平衡保護(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 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)。

7、變壓器瓦斯保護(hù)原理圖

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 所示，圖 中：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)。

8、雙繞組變壓器縱差保護(hù)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。

9、變壓器復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)原理圖

圖中，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)）。

10、單電源三繞組變壓器過電流保護(hù)原理圖

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。

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