直流母線(xiàn)電壓監(jiān)視裝置電路圖
直流母線(xiàn)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(kāi)，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(guò)電壓繼電器，正常電壓時(shí)KV2失磁，其常開(kāi)觸點(diǎn)在斷開(kāi)位置，當(dāng)電壓過(guò)高超過(guò)整定值時(shí)KV2勵(lì)磁，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， HP2光字牌亮，發(fā)出音響信號(hào)。
直流絕緣監(jiān)視裝置接線(xiàn)圖
圖2是常用的絕緣監(jiān)察裝置接線(xiàn)圖，正常時(shí)，電壓表1PV開(kāi)路，而使ST1的觸點(diǎn)5-7、9-11（ ST1的1-3、2-4斷開(kāi)）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(xiàn)電壓表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ST2的2-1、5-8、9-11接通，電壓表2PV可測(cè)正、負(fù)母線(xiàn)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(pán)面上畫(huà)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。
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(wèn)題是不容忽視的。變電站的直流系統(tǒng)比較復(fù)雜，通過(guò)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(méi)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(xiàn)、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(lái)許多不安全因素。
現(xiàn)以圖3為例說(shuō)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(guò)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(xiàn)圈短路，即使保護(hù)正常動(dòng)作，YT跳閘線(xiàn)圈短路，即使保護(hù)正常動(dòng)作，YT跳閘線(xiàn)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(zhuān)門(mén)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。
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(xiàn)；FU1、FU2為熔斷器，R1-10/6型，250V；SA為控制開(kāi)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(kāi)關(guān)；WCL為合閘小母線(xiàn)；WSA為事故跳閘小母線(xiàn)；WS為信號(hào)小母線(xiàn)；YT為斷路器跳閘線(xiàn)圈；YC為斷路器合閘線(xiàn)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(xiàn)。
“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(xiàn)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?lè)较蛐D(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?lè)较蛐D(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(xiàn)圈 → -WC導(dǎo)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。
“合閘后”位置
松手后，SA的手柄自動(dòng)反時(shí)針?lè)较蜣D(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(xiàn)圈 → QF（常開(kāi)） → YT線(xiàn)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(kāi)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?lè)较蜣D(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(kāi)觸點(diǎn)→ -WC，使YT勵(lì)磁，斷路器跳閘。斷路器跳閘后，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合，綠燈亮，指示斷路器已跳閘完畢，放開(kāi)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(xiàn)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(kāi)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€(xiàn)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(chēng)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(xiàn)，來(lái)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(xiàn)。其KL為跳躍閉鎖繼電器，它有兩個(gè)線(xiàn)圈，一個(gè)電流啟動(dòng)線(xiàn)圈，串于跳閘回路中；另一個(gè)電壓保護(hù)線(xiàn)圈，經(jīng)過(guò)自身常開(kāi)觸點(diǎn)KL1與合閘接觸器線(xiàn)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(kāi)關(guān)（SA）或自動(dòng)裝置（KM1）進(jìn)行合閘時(shí)，若合在故障線(xiàn)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(xiàn)圈帶電，KL動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)KL2斷開(kāi)合閘回路，常開(kāi)觸點(diǎn)KL1接通KL的電壓自保持線(xiàn)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(xiàn)圈通過(guò)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(kāi)，可靠地?cái)嚅_(kāi)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(kāi)或SA5-8切斷），KL的電壓自保持線(xiàn)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(lái)保護(hù)出口繼電器觸點(diǎn)KOM的，防止KOM先于QF打開(kāi)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。
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(chǎng)家有一定差異，以北京開(kāi)關(guān)廠(chǎng)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(kāi)，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(kāi)，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(kāi)，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。
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(xiàn)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(lái)不及貯能（需9S），故不能第二次重合。為可靠起見(jiàn)，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(xiàn)圈的一端應(yīng)接至SQS與QF之間。如按以往接線(xiàn)，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(kāi)，KQT失電，斷開(kāi)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(xiàn)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(kāi)控制開(kāi)關(guān)，還會(huì)反復(fù)進(jìn)行多次。
由兩個(gè)中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線(xiàn)圖
由兩個(gè)中間繼電器構(gòu)成的閃光裝置的原理接線(xiàn)見(jiàn)圖7圖所示。當(dāng)某一斷路器的位置與其控制開(kāi)關(guān)不對(duì)應(yīng)時(shí)，閃光母線(xiàn)（+）WTW經(jīng)“不對(duì)應(yīng)”回路，信號(hào)燈（HR或HG）及操作線(xiàn)圈（YT或YC）與負(fù)電源接通，KM1啟動(dòng)，KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM2相繼啟動(dòng)，其常開(kāi)觸點(diǎn)將KM1線(xiàn)圈短接，并使閃光母線(xiàn)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(kāi)后，KM2失磁，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合，KM1再次啟動(dòng)，閃光母線(xiàn)（+）WTW經(jīng)KM1線(xiàn)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(guò)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(xiàn)（+）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。
由閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置接線(xiàn)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(xiàn)與負(fù)電源接通，閃光繼電器KTW的線(xiàn)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(kāi)觸點(diǎn)KM.2閉合，閃光母線(xiàn)（+）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(kāi)它的線(xiàn)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(kāi)，KM.1閉合，閃光母線(xiàn)經(jīng)KM、KM.1與正電源接通，信號(hào)燈呈半亮。重復(fù)上述過(guò)程，便發(fā)出連續(xù)閃光。
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(méi)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(kāi)觸點(diǎn)KM2是由預(yù)告信號(hào)裝置引來(lái)的（見(jiàn)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。
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(jiàn)的預(yù)告信號(hào)有：變壓器輕瓦斯動(dòng)作、變壓器過(guò)負(fù)荷、變壓器油溫過(guò)高、電壓互感器二次回路斷線(xiàn)、直流回路絕緣降低、控制回路斷線(xiàn)、事故音響信號(hào)回路熔斷器熔斷、直流電壓過(guò)高或過(guò)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(guò)負(fù)荷信號(hào)由過(guò)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(guò)負(fù)荷、電壓互感器二次回路斷線(xiàn)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(xiàn)圖，其動(dòng)作原理與圖9相似，圖中KM1由圖15引來(lái)，用以自動(dòng)解除音響，WSW1和WSW2為瞬時(shí)預(yù)告小母線(xiàn)。
當(dāng)設(shè)備發(fā)生不正常情況時(shí)，例如控制回路斷線(xiàn)，則KBC2動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，通過(guò)回路+WS → KBC2常開(kāi)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(xiàn)”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(kāi)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(xiàn)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(xiàn)圖。正常運(yùn)行時(shí)，熔斷器監(jiān)視繼電器K2帶電，其常開(kāi)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(xiàn)（+）WTW上發(fā)出閃光。
定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖
如圖13，當(dāng)被保護(hù)線(xiàn)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(wú)關(guān)，是固定的，固稱(chēng)為定時(shí)限過(guò)電流。
方向過(guò)電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖
方向過(guò)流的保護(hù)原理接線(xiàn)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(xiàn)（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(guò)電流保護(hù)，由于加裝了功率方向繼電器，因此線(xiàn)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(xiàn)路時(shí)，即一次電流從母線(xiàn)流向線(xiàn)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(xiàn)路流向母線(xiàn)時(shí)），功率方向繼電器不動(dòng)作，將方向過(guò)電流保護(hù)閉鎖，保證了方向過(guò)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(guò)電流保護(hù)仍被閉鎖不動(dòng)作。
方向過(guò)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。
三段式電流保護(hù)接線(xiàn)圖
線(xiàn)路三段式電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖及展開(kāi)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(guò)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。
三段式零序電流保護(hù)原理接線(xiàn)圖
三段式零序電流保護(hù)的原理接線(xiàn)如圖16，在被保護(hù)線(xiàn)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(xiàn)圈。當(dāng)正常運(yùn)行和發(fā)生相間故障時(shí)，電網(wǎng)中沒(méi)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(guò)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(guò)最大不平衡電流來(lái)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(xiàn)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(xiàn)路末端接地短路時(shí)，流過(guò)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(xiàn)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(xiàn)路的零序Ⅰ段整定電流的1.2倍，時(shí)限0.5s，保證在本線(xiàn)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。
方向橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理圖
雙回線(xiàn)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(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(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(xiàn)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(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(hù)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(hù)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(hù)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(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(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(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(dāng)兩個(gè)開(kāi)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。
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