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变压器瓦斯保护原理接线图
变压器瓦斯保护的主要元件就是瓦斯继电器，它安装在油箱与油枕之间的连接管中。当变压器发生内部故障时，因油的膨胀和所产生的瓦斯气体沿连接管经瓦斯继电器向油枕中流动。若流动的速度达到一定值时，瓦斯继电器内部的挡板被冲动，并向一方倾斜，使瓦斯继电器的触点闭合，接通跳闸回路或发出信号，如图19所示：瓦斯继电器KG的上触点接至信号，为轻瓦斯保护；下触点为重瓦斯保护，经信号继电器KS、连接片XE起动出口中间继电器KOM，KOM的两对触点闭合后，分别使断路器QF1、QF2、跳闸线圈励磁。跳开变压器两侧断路器，即：

直流+ → KG → KS → XE → KOM → 直流-，起动KOM。
直流+ → KOM → QF1 → YT → 直流-，跳开断路器QF1。 
直流+ → KOM → QF2 → YT → 直流-，跳开断路器QF2。
再有，连接片XE也可接至电阻R，使重瓦斯保护不投跳闸而只发信号。

                                                                          图19   变压器瓦斯保护原理接线图 

双绕组变压器纵差保护单线原理图
变压器纵差保护是按循环电流原理构成的，它能正确区分变压器内、外故障，并能瞬时切除保护区内的故障。图20表示双绕组变压器纵差保护的单线原理图。变压器两侧分别装设电流互感器TA1和TA2，并按图中所示极性关系进行连接。

正常运行或外部（如图20a中d1点）故障时，差动继电器KD中的电流等于两侧电流互感器二次电流之差，要使这种情况下流过差动继电器的电流为零，应恰当选择两侧电流互感器的变比。由于二次额定电流一般为5A，所以电流互感器的变比为：一次额定电流/二次额定电流，UN/5。忽略变压器的励磁电流，则在正常运行或外部故障时，流入差动继电器的电流为零。

当变压器内部，如图20b中d2点故障时，流入差动继电器的电流为变压器两侧流向短路点的短路电流（二次值）之和。

实际上，由于变压器的励磁涌流、接线方式和电流互感器的误差等因素的影响，差动继电器中会流过不平衡电流，不平衡电流越大，继电器的动作电流越大，致使纵差保护的灵敏度降低。因此纵差保护需要解决的主要问题之一是采取各种措施避免不平衡电流的影响，在保证选择性的条件下，还要保证内部故障时有足够的灵敏性和速动性。

                                       图20a   双绕组变压器纵差保护单线原理图（正常运行或外部故障时）
                                       图20b   双绕组变压器纵差保护单线原理图（内部故障时）
 
复合电压启动的过电流保护原理图
图21中，当保护区内发生不对称故障，系统出现负序电压，负序过滤器13有电压输出使继电器7常闭触点打开，欠压继电器8失压，常闭触点闭合，接通中间继电器9，若电流继电器4、5、6任何一个动作，则启动时间继电器10，经过整定时限后，跳开两侧断路器。在对称短路情况下，电压继电器7不启动，但欠压继电器8因电压降低，常闭触点接通，保护启动。

负序电压整定值，可取额定电压的6%；电流整定值，可取大于变压器额定电流，但不必大于大电流（例如并联运行的变压器断开一台时）。

                                                  图21  复合电压启动的过电流保护原理图 

单电源三绕组过电流保护原理接线图
三绕组变压器外部故障时，其过电流保护应有选择性地断开故障侧断路器。而使其余两侧继续正常运行，为此，应按如下原则来实现过流保护。

1、对单侧电源三绕组变压器（如图11所示），应装设两套过电流保护。一套装于负荷侧，如绕组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其动作时限tⅢ小，保护动作仅跳开QF3。另一套装在电源侧，如绕组Ⅰ，它设两级时限tⅠ和tⅡ，tⅡ= tⅢ+Δt，用以切除QF2；而tⅠ= tⅡ+Δt，用以切除高、中、低三侧断路器。
    
2、对两端或三端电源的变压器，三侧均应设过电流保护，并根据计算值在动作时限小的电源侧加装方向元件，以保证动作的选择性。

                                             图22  单电源三绕组过电流保护原理接线图

变压器零序电流保护原理接线图
对大电流接地系统中的变压器装设的接地零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护及相邻元件接地短路的后备保护。    

如图所示：正常情况下，3Io=0，TA中没有电流通过，零序电流保护不动作发生接地短路时出现零序电流，当它大于保护的动作电流时，电流继电器KA动作，经KT延时后，跳开变压器两侧断路器。零序电流保护的动作电流，应大于该侧出线零序电流保护后备段的动作电流。保护的动作时限也要比后者大一个Δt。

                                                                         图23   变压器零序电流保护原理接线图 

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的原理接线图
目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器，当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时，通常只考虑一部分变压器中性点接地，而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行，以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定，当接地变压器退出运行时，应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图24所示。

中性点直接接地零序电流保护：中性点直接接地零序电流保护一般分为两段，段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成，其定值与出线的接地保护段相配合，0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成，。定值与出线接地保护的后一段相配合，以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器，长延时切除主变压器三侧断路器。

中性点间隙接地保护：当变电站的母线或线路发生接地短路，若故障元件的保护拒动，则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开，如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中，此局部系统变成中性点不接地系统，此时中性点的电位将升至相电压，分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏，中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前，可靠地将变压器切除，以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护，两种保护互为备用。

零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A左右，时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~158mm，击穿电压可取63kV（有效值）。当中性点电压超过击穿电压（还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压）时，间隙击穿，中性点有零序电流通过，保护启动后，经0.5s延时切变压器三侧断路器。

零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成，电压定植按躲过接地故障母线上出现的高零序电压整定，110kV系统一般取150V；当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo电压较高时，也可整定为180V，动作时间取0.5s。

                                图24   变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的原理接线图 

三相一次自动重合闸装置原理接线图
架空线路的短路故障多为瞬时性的，当保护跳闸切除故障后，短路点的绝缘经常可恢复，便可利用自动重合闸继电器KAC，使断路器自动再合闸，即可恢复再送电，这种重合的成功率，多不低于70%。110kV线路，一般均应装设三相一次重合闸装置，三相一次重合闸装置的展开图如图25所示。
    
1、线路正常运行，开关处于合闸状态，QF3常闭触点断开，控制开关SA在合闸后位置，其触点21、23接通，信号灯HL亮，电容C经充电电阻R4充电，经15-25s时间，充电至额定的直流电压，这时KAC处于准备动作状态。
    
2、线路发生瞬间故障，保护动作使开关跳闸，其辅助常闭触点QF3闭合，由于SA还处于“合闸”位置，其触点21、23仍导通，所以重合闸由开关的辅助触点与SA触点不对应启动，时间继电器KT经本身的瞬时常闭触点KT2瞬时断开，使限流电阻R5串入KT线圈电路中，这时KT继续保持动作状态，经整定的延时，以保证线路故障点的绝缘恢复和开关准备再次合闸，当KT的常开触点KT1接通，构成了电容C对中间继电器KM电压线圈的放电回路。KM动作，其常开触点闭合，使操作电源经KM2、KM1触点、KM电流自保持线圈、信号继电器KS和压板XE1向合闸接触器KMC发出合闸脉冲，断路器合闸。同时由KS给出重合闸动作信号。断路器合上后，若是瞬时性故障，重合成功。辅助触点QF2、QF3断开，继电器KS、KT相继返回，其触点打开。电容C重新充电，经15~25s时间充好电，准备下一次动作。这说明装置是能够自动复归的。
    
3、断路器重合于性故障时，保护再次动作，使断路器跳闸，KAC重新启动，KT触点闭合，旁路了电容充电，中间继电器KM不会起动，保证了只重合一次。
    
4、手动跳闸时，控制开关SA处于“跳闸”后位置，此时SA触点21-23断开，KAC不启动；同时，2、4触点闭合，使电容C对R6放电，KM不能动作。因此，手动跳闸不重合。
    
5、手动合闸于线路故障，保护动作于跳闸，电容C来不及充电到KM动作所需要的电压，不会起动重合闸。
    
6、为防止KAC出口中间继电器KM触点KM2与KM1被卡住，而出现断路器多次重合于故障线路上（即“跳跃”），可采用“防跳”措施。
（1）采用两对常开触点KM1和KM2串联，若其中一对触点卡住，另一对能正常断开，不至发生断路器“跳跃”现象。
（2）在断路器跳闸线圈YT回路中，又串接了防跳继电器KL的电流线圈，当断路器事故跳闸时，KL动作。当KM两个串联的常开触点被粘住时，KL的电压线圈经自身的常开触点KL1而带电自保持，从而使其常闭触点KL2、KL3也保持断开，使合闸接触器KMC不会接通，达到了“防跳”的目的。

当线路低频减载及母线差动等保护装置动作后不需重合闸时，设重合闸闭锁回路。

双侧电源重合闸装置，还应防止两侧电源的非同期合闸。对于单回联络线，可在重合闸的“不对应”启动回路中，串入同期或无压检定继电器的触点，只有当线路跳闸后线路无压，或对侧与本侧在同期情况下，才能启动重合闸装置；若是双回平行联络线，可以用上述同期或无压检定，也可用平行另一回线有电流才允许启动重合闸的电流检定方式。
    
图26为重合闸后加速原理接线图，当重合在性故障时，加速继电器KACC旁路了KT的触点，可以使重合于故障后，瞬时跳闸。

                                                                 图25  三相一次自动重合闸装置的展开图 

                                                                        图26  重合闸后加速原理接线图 

自动按频率减负荷装置（LALF）原理接线图
不在检查位置时，ZK触点1-2、5-6、9-10接通，其他触点断开。此时1C和2C的正极分别接至+WC1和+WC2，各自作本回路跳闸电源。

旋ZK到检查I组电容器位置时，触点1-4、5-8、9-12接通，其他触点断开。此时2C正极同时接至+WC1和+WC2，作两回路的跳闸电源。

1C正极接至KT线圈右端，使KT线圈加上1C动作，经一定时间接通KV，若1C的电压足够，则KV启动，信号灯亮，证明电容器组满足要求。反之，责说明电容量降低或有断路存在，应逐一检查更换。

旋ZK到检查II组电容器位置时，触点3-2、7-6、10-11接通，其他触点断开。此时1C作两回路的跳闸电源，2C被检查。

                                                                          图27   储能电容器组接线图 

小电流接地系统交流绝缘监视的原理接线图
交流绝缘监视的工作原理为，TV是母线电压互感器（三相五柱或三个单相组），其一次中性点接地，正常时每相绕组对地电压为额定相电压，故二次星形每相绕组电压是100/√3V，开口三角形每相绕组电压是100/3V。

当一次系统中A相发生接地时，一次A相绕组电压降到零，其他两相绕组的电压升高到线电压。二次星形绕组的A相绕组电压降到零，其他两相绕组的电压升高到100V。

三个电压表中，A相电压表指示零、另两相指示线电压，由此得知一次系统A相接地。二次开口三角形的A相绕组电压降到零，其他两绕组的电压升高到100/3V，三角形开口两端电压升高到100V。加在电压继电器KV上的电压由正常时的零伏升高到100V，KV动作发出信号。

                                                             图28  小电流接地系统交流绝缘监视的原理接线图