各種二次回路圖及其講解（5）

15、根據圖E-119說明雙回線的橫聯差動保護的構成及動作過程。
答：雙回線橫聯差動保護裝置是由電流啟動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的電流線圈與電流繼電器KA串聯接於雙回線的電流差上。功率方向繼電器KPD1與KPD2加進同一電壓（接母線電壓互感器），但極性相反。在I1> I2（即同一回線上發生故障）時，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 （即另一回線上發生故障）時，KPD2的轉矩為正，KPD1的轉矩為負。這樣兩回線路中任一回線路上發生故障時，電流繼電器KA均啟動保護裝置，而兩個功率方向繼電器則用來判別故障線路。
正常及外部故障時，ⅰ1=ⅰ2、ⅰR =0 、保護不動作。
在線路L-1上K點故障時，ⅰ1>ⅰ2 ，所以ⅰR =ⅰ1-ⅰ2>ⅰs，電流繼電器KA1啟動，功率方向繼電器KPD1觸點閉合，KPD2觸點不閉合，保護動作跳開斷路器QF1。在線路受端，流入繼電器的電流ⅰR =ⅰ1+ⅰ2 [見圖E-119（b）]，使電流繼電器KA2、功率方向繼電器KPD3動作，而KPD4不動作，從而使斷路器QF3跳閘。同理在線路L-2上短路時，送端KA1、KPD2動作，受端KA2、KPD4動作，同時跳開斷路器QF2、QF4。
為防止單回線運行時，橫聯差動保護在外部故障時誤動作，保護的直流電源經雙回線兩個開關的常開輔助觸點串聯閉鎖，隻有當兩個開關同時接入時，保護才作用。
方向橫聯差動保護的動作電流應大於穿越性故障時在差電流回路中引起的最大不平衡電流。



16、根據圖E-120說明雙回線電流平衡保護的構成及工作情況。
答：電流平衡保護是橫聯差動保護的另一種形式，它是按比較雙回線路中電流的絕對值而工作的，如圖E-120所示。電流平衡繼電器KBL1、KBL2各有一個工作線圈匝Nw，一個製動線圈匝NB和一個電壓線圈匝Nv。KBL1的工作線圈接於線路L-1電流互感器的二次側，由電流I1產生動作力矩Mw1，其製動線圈接於線路L-2電流互感器的二次側，由電流I1產生動作力矩MB1。KBL2的工作線圈接於線路L-2電流互感器的二次側，由I2產生動作力矩Mw2，其製動線圈接於線路L-1電流互感器的二次側，由I1產生動作力矩MB2。KBL1、KBL2的電壓線圈均接於母線電壓互感器的二次側。繼電器的動作條件是Mw>MB+Mv（Mv為電壓線圈中產生的力矩）。
正常運行及外部短路時，由於II=I2，KBL1、KBL2由於其反作用力矩Mv和繼電器內彈簧反作用力矩Ms的作用，使觸點保持在斷開位置，保護不會動作。
當一回線路發生故障（如線路L-1的K點），由於II>I2，並由於電壓大大降低，電壓線圈的反作用力矩顯著減少，因此KBL1中由II產生的動作力矩Mw1大於I2產生的製動力矩MB1與電壓產生的製動力矩Mv之和，所以KBL1動作，切除故障線路L-1；對於KBL2，由於流過其製動線圈的電流II大於工作線圈流過電流I2，即製動力矩大於動作力矩，所以它不會動作。
必須指出，單端電源的雙回線路上，平衡保護隻能裝於送電側，受電側不能裝設。因為任一回線路短路，流過受電側兩個平衡繼電器的工作線圈和製動線圈的電流大小是相等的，保護將不起作用。
由於雙回平行線橫聯差動保護及平衡保護，在靠近對側出口短路時，本側兩條線路流過的電流，其電流的橫差值，不足以啟動保護，隻有等待對側的保護動作，切除故障後，本側的非故障線電流降為零，才由故障線電流啟動本側保護，切除故障線路。這種情況被稱為相繼動作。線路上相繼動作區域大小與保護整定值及短路電流有關。
橫聯差動保護，其方向繼電器接有母線電壓，在平行線路出口三相短路時，電壓為零，如方向繼電器的電壓回路沒有良好的記憶作用，便會誤動，稱為電壓死區。