各種二次回路圖及其講解（4）

12、根據圖E-116說明線路方向過電流保護的構成及動作過程。
答：方向過流的保護原理接線如圖E-116所示，電流繼電器3、5是啟動元件，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和對應功率方向繼電器觸點串聯，以達到按相啟動的作用。時間繼電器7是使保護裝置獲得必要的動作時限，其觸點閉合，經信號繼電器8發出跳閘脈衝，使斷路器QF跳閘。
方向過電流保護，由於加裝了功率方向繼電器，因此線路發生短路時，雖然電流繼電器都可能動作，但隻有流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規定的方向一致時（當規定指向線路時，即一次電流從母線流向線路時），功率方向繼電器才動作，從而使斷路器跳閘。而當流入功率方向繼電器的電流與功率方向繼電器規定的方向相反時（即一次電流從線路流向母線時），功率方向繼電器不動作，將方向過電流保護閉鎖，保證了方向過電流保護的選擇性。
在正常運行時，負荷電流的方向也可能符合功率方向繼電器的動作方向，其觸點閉合，但此時電流繼電器未動作，所以整套方向過電流保護仍被閉鎖不動作。
方向過電流保護的動作時限，是將動作方向一致的保護，按逆向階梯原則進行整定的。


13、根據圖E-117說明輸電線路三段式電流保護的構成及動作過程。
答：線路三段式電流保護的原理接線圖及展開圖如圖E-117所示。其中KA1、KA2、KS1構成第Ⅰ段瞬時電流速斷；KA3、KA4、KT1、KS2構成第Ⅱ段限時電流速斷；KA5、KA6、KT2、KS3構成第Ⅲ段定時限過電流。三段保護均作用於一個公共的出口中間繼電器KOM，任何一段保護動作均啟動KOM，使斷路器跳閘，同時相應段的信號繼電器動作掉牌，值班人員便可從其掉牌指示判斷是哪套保護動作，進而對故障的大概範圍作出判斷。

14、根據圖E-118說明線路三段式零序電流保護的構成及動作過程。
答：三段式零序電流保護的原理接線如圖E-118，在被保護線路的三相上分別裝設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並聯，然後接至電流繼電器的線圈。當正常運行和發生相間故障時，電網中沒有零序電流，故IR=0，繼電器不動作，隻有發生接地故障時，才出現零序電流，如其值超過整定值，繼電器就動作。
實際工作中，由於三隻電流互感器的勵磁特性不一致，當發生相間故障時，會造成較大的不平衡電流。為了使保護裝置在這種情況下不誤動作，通常將保護的動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相同，零序電流保護也采用階段式保護，通常采用三段式。目前的“四統一”保護屏則采用四段式。圖E-118為三段式零序電流保護的原理接線圖。瞬時零序電流速斷（零序Ⅰ段有，由KA1、KM和KS7構成），一般取保護線路末端接地短路時，流過保護裝置3倍最大零序電流3Iom的1.3倍，保護範圍不小於線路全長的15%~25%。
零序Ⅱ段（由KA3、KT4和KS8構成）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，時限0.5s，保證在本線末端單相接地時，可靠動作。
零序Ⅲ段（由KA5、KT6和KS9構成）的整定電流可取零序Ⅱ（或Ⅲ）段整定的1.2倍，或大於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，能可靠動作。