01 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。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。
02 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(若正、負(fù)極對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,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“+”對地時(shí),ST2的2-1、6-5接通;測“-”對地時(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可測正、負(fù)母線間電壓,指示為220V),若正極對地絕緣下降,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)的對地總絕緣電阻值。若為負(fù)極對地絕緣下降,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)的對地總絕緣電阻值。假如正極發(fā)生接地,則正極對地電壓等于零。而負(fù)極對地指示為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。對地絕緣下降和發(fā)生接地是兩種情況。
03 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、二次電纜對地的絕緣電阻值,用500V搖表測量其值不得小于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,F(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。
04 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為綠色信號燈具,XD2型,附2500Ω電阻;HR為紅色信號燈具,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,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。
“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)有串接的信號繼電器時(shí),信號繼電器能可靠動(dòng)作。
05 液壓操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路圖
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;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,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。
06 彈簧貯能操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制、信號回路圖
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。
07 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)不對應(yīng)時(shí),閃光母線(+)WTW經(jīng)“不對應(yīng)”回路,信號燈(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,“不對應(yīng)”回路中的信號燈呈半亮,重復(fù)上述過程,便發(fā)出連續(xù)的閃光信號。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。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。
08 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“不對應(yīng)”回路中的信號燈充電,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,信號燈呈半亮。重復(fù)上述過程,便發(fā)出連續(xù)閃光。
09 用ZC-23型沖擊繼電器構(gòu)成的事故信號裝置的回路圖
常用中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的事故信號裝置。所謂中央復(fù)歸能重復(fù)動(dòng)作的事故信號,是指斷路器自動(dòng)跳閘后,為使值班人員不受音響信號長期干擾而影響事故處理,可以保留綠燈閃光信號而僅將音響信號立即解除。
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有兩對觸點(diǎn),一對觸點(diǎn)閉合起動(dòng)蜂鳴器HB,發(fā)出音響信號;另一對觸點(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)事故信號回路恢復(fù)到原始狀態(tài)。
準(zhǔn)備第二臺斷路器跳閘時(shí)發(fā)出音響,不對應(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解除。
10 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)告信號裝置的回路圖
預(yù)告信號裝置是當(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、事故音響信號回路熔斷器熔斷、直流電壓過高或過低等。
預(yù)告信號一般發(fā)自各種監(jiān)測運(yùn)行參數(shù)的單獨(dú)繼電器,例如過負(fù)荷信號由過負(fù)荷保護(hù)繼電器發(fā)出。
預(yù)告信號分瞬時(shí)預(yù)告信號和延時(shí)信號兩種,對某些當(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,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,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)告信號裝置,其動(dòng)作原理與事故音響信號裝置相同,所不同的是只是用光字牌燈泡代替了事故音響信號裝置不對應(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,同時(shí)光字牌HP2示出“控制回路斷線”信號,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。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,所以對熔斷器電源采用了燈光監(jiān)視的方法。圖E34為預(yù)告信號裝置的熔斷器監(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。
11 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)使信號繼電器動(dòng)作發(fā)出動(dòng)作信號。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。
12 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。
13 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)而對故障的大概范圍作出判斷。
14 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末端故障時(shí),能可靠動(dòng)作。
15 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。
16 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)。
17 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,如圖19所示:瓦斯繼電器KG的上觸點(diǎn)接至信號,為輕瓦斯保護(hù);下觸點(diǎn)為重瓦斯保護(hù),經(jīng)信號繼電器KS、連接片XE起動(dòng)出口中間繼電器KOM,KOM的兩對觸點(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。
18 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。
19 復(fù)合電壓啟動(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時(shí))。
20 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。
21 變壓器零序電流保護(hù)原理接線圖
對大電流接地系統(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。
22 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)普遍采用分級絕緣的變壓器,當(dāng)變電站有兩臺及以上的分級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。
23 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。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)采用兩對常開觸點(diǎn)KM1和KM2串聯(lián),若其中一對觸點(diǎn)卡住,另一對能正常斷開,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。對于單回聯(lián)絡(luò)線,可在重合閘的“不對應(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。
24 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。
25 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。
26 變壓器強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻器工作和備用電源自動(dòng)切換回路接線圖
如圖29所示,變壓器投入電網(wǎng)之前,先將SA開關(guān)手柄置于I工作II備用,或者II工作I備用位置。
當(dāng)變壓器投入電網(wǎng)時(shí),1KM常閉觸點(diǎn)接通;1KV1、2KV1帶電,常開觸點(diǎn)接通,起動(dòng)1KV、2KV使常閉觸點(diǎn)斷開;假定SA開關(guān)手柄在I位,則SA1-2接通起動(dòng)1KL接觸器,1KL主觸頭閉合由工作電源(I)供電。2KL線圈回路被1KL常閉觸點(diǎn)斷開(閉鎖了)。
當(dāng)工作電源(I)由于某種原因停電,1KL線圈斷電,1KL主觸頭斷開工作電源(I),1KL常閉觸點(diǎn)接通,1KV斷電常閉觸點(diǎn)接通,再經(jīng)SA5-6觸點(diǎn)動(dòng)作2KL接觸器,2KL主觸頭閉合由工作電源(II)供電。
假如工作電源(I)恢復(fù)供電時(shí),1KV1動(dòng)作起動(dòng),1KV動(dòng)作,1KV常閉觸點(diǎn)斷開使2KL斷電,2KL的主觸頭斷開工作電源(II),2KL常閉觸點(diǎn)起動(dòng)1KL,1KL的主觸頭閉合由工作電源(I)供電。
27 變電站事故照明原理圖
平時(shí)交流接觸器線圈1KL是接通的,正常時(shí)事故照明是由380/22V的交流電源供電。
當(dāng)交流電源發(fā)生故障,任何一相失去電壓時(shí),電壓繼電器1KV、2KV、3KV之一失去勵(lì)磁,該電壓繼電器的常開觸點(diǎn)斷開,常閉觸點(diǎn)閉合,使交流接觸器1KL的銜鐵線圈失磁,1KL主觸頭就斷開,A、B、C三相母線與交流電源脫離聯(lián)系。當(dāng)1KL斷開后,其常閉觸點(diǎn)1KL閉合,而1KV、2KV、3KV之一的常閉觸點(diǎn)已閉合。
所以交流接觸器2KL的銜鐵線圈勵(lì)磁,2KL主觸頭就接通,其常開觸點(diǎn)2KL閉合,使直流接觸器3KL的銜鐵線圈勵(lì)磁,3KL主觸頭接通,事故照明被切換到直流電源上。
當(dāng)三相交流電源都恢復(fù)時(shí),電壓繼電器1KV、2KV、3KV都被勵(lì)磁,其三個(gè)常閉觸點(diǎn)均斷開,3KL的銜鐵線圈失磁,3KL主觸頭斷開,三相母線觸點(diǎn)與直流電源脫離關(guān)系。此時(shí)3KL的常閉觸點(diǎn)接通,由于1KV、2KV、3KV的三個(gè)常開觸點(diǎn)已閉合,使1KL的銜鐵線圈勵(lì)磁,1KL主觸頭接通,事故照明恢復(fù)為三相交流電源供電。
28 開關(guān)事故跳閘音響回路接線圖
1、利用開關(guān)的一對常閉輔助觸點(diǎn)QF,控制開關(guān)SA1-3、SA17-19兩對觸點(diǎn)和附加電阻串聯(lián)組成。正常的開關(guān)輔助觸點(diǎn)QF在斷開位置,事故時(shí)開關(guān)跳閘輔助觸點(diǎn)QF閉合,瞬時(shí)事故警報(bào)回路接通,發(fā)出跳閘警報(bào)信號。
2、利用開關(guān)合閘回路的跳閘位置繼電器KTP的一對常開輔助觸點(diǎn),控制開關(guān)SA1-3、SA17-19兩對觸點(diǎn)和附加電阻R串聯(lián)組成。正常運(yùn)行跳閘位置繼電器在失磁狀態(tài),其觸點(diǎn)在斷開位置,當(dāng)事故跳閘后KTP常開觸點(diǎn)閉合,瞬時(shí)接通事故跳閘音響回路,發(fā)出跳閘警報(bào)信號。
29 10kV線路保護(hù)原理接線圖
二次回路的原理圖是體現(xiàn)二次回路工作原理的圖紙,并且是繪制展開圖和安裝圖的基礎(chǔ)。在原理接線圖中,與二次回路有關(guān)的一次設(shè)備和一次回路,是同二次設(shè)備和二次回路畫在一起的。因此,所有的一次設(shè)備(例如變壓器、斷路器等)和二次設(shè)備(如繼電器、儀表等),都以整體的形式在圖紙中表示出來,例如相互連接的電流回路、電壓回路、直流回路等都是綜合在一起的。因此,這種接線圖的特點(diǎn)是能夠使看圖者對整個(gè)二次回路的構(gòu)成以及動(dòng)作過程,都有一個(gè)明確的整體概念,F(xiàn)以某10kV線路的繼電保護(hù)裝置為例加以說明,見圖32。
從圖中可知,整套保護(hù)裝置包括,時(shí)限速斷保護(hù),它由電流繼電器1LJ、2LJ,時(shí)間繼電器1SJ及信號繼電器1XJ,連接片1LP所組成;過電流保護(hù),它由電流繼電器3LJ、4LJ,時(shí)間繼電器2SJ,信號繼電器2XJ,連接片2LP所組成。當(dāng)線路發(fā)生A、B兩相短路時(shí),其動(dòng)作過程如下:
若故障點(diǎn)在時(shí)限速斷及過流保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi),因A相裝有電流互感器1LH,其二次反應(yīng)出短路電流,使時(shí)限速斷保護(hù)的電流繼電器1LJ和過電流保護(hù)的電流繼電器3LJ均起動(dòng)。1LJ、3LJ的常開觸點(diǎn)閉合,將直流正電源分別加在1SJ、2SJ的線圈上,使兩個(gè)時(shí)間繼電器均起動(dòng)。又因時(shí)限速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間小于過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間,所以1SJ的延時(shí)常開觸點(diǎn)先閉合,并經(jīng)信號繼電器1XJ及連接片1LP到斷路器DL的跳閘線圈,跳開斷路器,切除故障。
從圖32中可以看出,一次設(shè)備(如DL、1G等)和二次設(shè)備(如1LJ、1SJ、1XJ等)都以完整的圖形符號表示出來,能使我們對整套繼電保護(hù)裝置的工作原理有一個(gè)整體概念。但是這種圖存在著許多缺點(diǎn):
1、只能表示出繼電保護(hù)裝置的主要元件,而對細(xì)節(jié)之處則無法表示。
2、不能反映繼電器之間連接線的實(shí)際位置,不便維護(hù)和調(diào)試。
3、沒有反映出各元件內(nèi)部的接線情況,如端子編號、回路編號等。
4、標(biāo)出的直流“正”、“負(fù)”極比較分散,不易看圖。
5、對于較復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置(例如距離保護(hù)等)很難用原理接線圖表示出來,即使畫出了圖,也很難看清。因此,在實(shí)際工作中廣泛采用展開圖。
30 繼電保護(hù)直流回路展開圖
直流回路展開圖按其作用可分為繼電保護(hù)回路、信號回路、控制回路等,F(xiàn)以繼電保護(hù)回路為例加以說明,如圖33所示。圖的左邊為保護(hù)裝置的邏輯回路,右邊相對于邏輯回路標(biāo)有繼電保護(hù)裝置的種類及回路名稱。如過電流、速斷、瓦斯等。
從圖中很容易看清繼電保護(hù)的動(dòng)作過程。例如速斷保護(hù),當(dāng)速斷保護(hù)的電流繼電器1LJ或2LJ動(dòng)作后,直流正電源就加到了信號繼電器3XJ和保護(hù)出口繼電器1BCJ線圈上。1BCJ動(dòng)作后,分別跳開1DL、2DL斷路器。
從圖33中可知,展開圖的接線清晰、易于閱讀,便于掌握整套繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作過程和工作原理,特別是在復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置的二次回路中,用展開圖繪制,其優(yōu)點(diǎn)更為突出。