第三章 控制迴路圖即中央信號迴路圖
第一節 常用的LW2系列轉換開關
在控制、信號、監視迴路中，常用LW2系列的轉換開關做為操作把手，一般用「KK」符號表示，意指控制開關。為了安裝、維護檢驗方便，把某幾個觸點固定在一定迴路中使用，如在合閘迴路中通常用「5、8」觸點;在跳閘迴路中常用「6、7」觸點；在事故信號迴路中常用「1、3」觸點和「17、19」觸點。這樣便於記憶、方便維護、檢修和運行等。
第二節 控制迴路
控制迴路是二次迴路的重要組成部分，由於電氣設備的種類和型號多種多樣，故控制迴路的接線方式也很多，但其原理基本相似。
一、對控制迴路的基本要求
（1）能進行手動跳、合閘，並能與繼電保護和自動裝置相配合實現自動跳、合閘。
（2）能指示斷路器跳、合閘位置狀態，自動跳、合閘時也應有明顯信號。
（3）能監視電源及下次操作時跳、合閘迴路的完整性。
（4）有防止斷路器多次跳、合的防跳躍迴路。
（5）當具有單相操作機構的斷路器按三相操作時，應有三相不一致的信號。
（6）接線力求簡單，使用電纜力求少些。
二、三相操作的斷路器控制迴路
在我國，110kV及以下的斷路器一般均採用三相同時操作。圖3-1是最基本的具有電磁型三相同時操作機構燈光監視的斷路器控制迴路接線圖。
圖3-1中所示的斷路器在跳閘狀態時，其常閉輔助觸點DL閉合，正電源+KM經熔斷器1RD——KK11-10——綠燈LD及附加電阻——DL（常閉）——合閘線圈HC——熔斷器2RD——負電源——-KM。此時，綠燈LD迴路接通，綠燈亮，它不僅指示斷路器正處在跳閘位置，還監視了合閘迴路的完好性。
當需要合閘時，控制開關KK手把順時針方向轉動90°至「預備合閘」位置，綠燈LD迴路由（+）SM——KK9-10——LD——DL（常閉）—— HC線圈—— 2RD —— -KM導通，綠燈閃光。經檢查無誤後，把KK手把再向順時針方向轉45 °至「合閘」位置，接觸器線圈HC迴路由+KM——KK5-8——觸點TBJ2——DL（常閉）——HC線圈—— -KM導通而起動，閉合其在合閘線圈迴路中的觸點，使斷路器合閘。
第四章 輸電線路繼電保護裝置的二次迴路圖
35kV及以下的輸電線路一般配置過電流和速斷（或時限速斷）保護及三相一次自動重合閘裝置。當有兩個及以上電源並聯運行時，為了滿足選擇性的要求，過電流、速斷保護需帶方向性，稱為方向過電流保護和方向速斷保護。對於阻抗參數相近的雙迴路線路，有條件的應配置橫連差動保護（簡稱橫差）裝置。
第一節 過電流、速斷保護及自動重合閘的二次迴路圖
一、時限速斷保護動作跳閘過程（見圖4-3）
時限速斷保護動作跳閘過程如下：
（1）+BM——3RD——1LJ（2LJ）——1SJ線圈——2RD—— -KM，迴路接通，起動延時繼電器1SJ，經其整定時間，常開觸點閉合。
（2） +BM——3RD——1SJ——1XJ——1LP——TBJ線圈——DL1——TQ——2RD—— -KM，迴路接通，斷路器跳閘。
二、過電流保護跳閘過程（見圖4-3）
過電流保護跳閘過程如下：
（1） +BM——3RD——3LJ（4LJ）——2SJ線圈——2RD—— -KM ，迴路接通，起動延時繼電器2SJ，經其整定時間，常開觸點閉合。
（2） +BM——3RD——2SJ——2XJ——2LP——TBJ線圈——DL1——TQ——2RD—— -KM，迴路接通，斷路器跳閘。
三、事故跳閘警報信號迴路
（+）XM——KK1-3——KK17-19——DL4——2SYM迴路，發出事故音響信號。
四、重合閘迴路
1、重合閘的充電迴路
當斷路器合閘後，重合閘繼電器ZCH中的電容C經+KM——1RD——KK21-23——TA——4LP——ZCH8-10——4R——C——5LP——2RD—— -KM通過充電，直至充滿。
2、重合閘的合閘迴路
+KM——1RD——KK21-23——TA——4LP——ZCH8-10-2——ZJ2——ZJ1——ZJ線圈——3XJ——3LP——TBJ5——DL3——HC——2RD—— -KM迴路接通，斷路器合閘。
第二節 方向過電流保護的二次迴路圖
一般的過電流保護有階梯時限性，當雙側電源輻射型網絡和單側電源環形網絡時,動作時間是無法選擇的。如圖4-4，將斷路器2和斷路器3的過電流保護改成方向過電流保護即可。當短路電流從母線流向線路時，此方向繼電器動作；若短路電流從線路流向母線時，方向繼電器就不動作。
第三節 雙回線路橫連差動方向保護的二次迴路圖
一、橫連差動方向保護動作原理
在雙回線路中，當任何一回線路發生故障時，保護裝置應當只切除故障線路，以保證另一條非故障線路照常給用戶供電。這種保護裝置就是反應兩回線路故障電流之差及方向的橫連差動方向保護，其原理接線圖4-6.當線路兩端都有電源時，兩端都應裝設橫連差動方向保護，而負荷端可以只裝設方向過電流保護，這樣達到簡化保護之目的。
橫連差動方向保護是由下列元件組成的，如圖4-6 （1）起動元件 （2）功率方向元件
第四節 零序電流方向保護的二次迴路圖
零序電流方向保護裝置作為110kV及以上的中性點直接接地系統高壓輸電線路切除接地故障的主保護。這種保護簡單、靈敏、可靠。由於電力系統正常運行和發生相間故障時，不會由零序電流，因此，零序保護的動作電流可以整定得較小，而發生但相接地故障時，其故障電流又很大，所以靈敏度高。同時，零序電流保護的動作時間和相間保護相比也是比較短的。
第五節 距離保護的二次迴路圖
所謂距離保護，就是反應故障點至保護安裝處的距離，並根據距離的遠近而確定動作保護時間的一種保護裝置（距離越近、動作時間越短），這樣就可以保證有選擇的切除故障線路。
測量故障點至保護安裝處的距離，實際上是用阻抗繼電器測量的故障點至包換裝處之間的阻抗值即測量保護安裝處電壓與電流的比值（Z=U/I）。將這測量阻抗值與保護安裝處至保護區末端之間的整定阻抗值進行比較：當測量阻抗值大於整定阻抗值時，保護不動作；當小於整定阻抗值時，保護就動作。所以距離保護是由阻抗繼電器等元件構成。
第六節 高頻保護的二次迴路圖
上面講到的過電流、方向過電流和距離保護，從原理上講它們的無時限速斷段都不能保護全長，不能滿足全長快速切除故障的要求。線路的橫聯差動方向保護，因存在方向死區和相繼動作區，也不能滿足這一要求。在遠距離輸電的線路上，因通道的費用昂貴，線路縱差保護也不能採用。因此，為了快速切除高壓遠距離輸電線路上的短路故障，我們可以利用電訊技術中常用的高頻載波電流，在輸電線路上傳送兩側電量的信號，以代替專用的輔助導線，這樣就構成了所謂的高頻保護。
第五章 變壓器保護的二次迴路圖
第一節 概述
變壓器在發電廠和變電所中是重要的電氣設備。因此，必須根據變壓器容量的大小和所帶負荷的重要程度，裝設以下繼電保護裝置。（1）防禦變壓器油箱內部故障和油麵降低的瓦斯保護。（2）防禦變壓器繞組和引出線的相間短路及匝間短路縱差保護或速斷保護。（3）大電流接地系統還應裝置零序電流保護。（4）後備過電流保護。（5）過負荷保護
第二節 瓦斯保護的二次迴路圖
變壓器瓦斯保護的主要元件就是瓦斯繼電器，它安裝在油箱和油枕之間的連接管中。當變壓器發生內部故障時，因油的膨脹和所產生的瓦斯氣體沿連接管經瓦斯繼電器向箱油枕中流動。若流動的速度達到一定的值時，瓦斯繼電器內部的擋板被衝破，並向一方傾斜，使瓦斯繼電器觸點閉合，接通跳閘迴路或發出信號，如圖5-1所示。
圖中：瓦斯繼電器WSJ的上觸點接至信號，為輕瓦斯保護;下觸點為重瓦斯保護，經信號繼電器XJ、連接片LP起動出口中間繼電器BCJ，BCJ的兩對觸點閉合後，分別使斷路器1DL、2DL跳閘線圈勵磁。跳開變壓器兩側斷路器，即
直流+——WSJ——XJ——LP——BCJ——直流-，起動BCJ。
直流+——BCJ——1DL1——1TQ——直流-，跳開斷路器1DL。
直流+——BCJ——2DL1——2TQ——直流-，跳開斷路器2DL。
第三節 電流速斷保護的二次迴路圖
變壓器的瓦斯保護只能在變壓器油箱內部發生故障時動作，而在變壓器套管以外的短路就只能靠速斷保護或差動保護了。其跳閘二次邏輯迴路為：
直流+——LJ——XJ——BCJ——直流-，起動BCJ。
直流+——BCJ——1DL——1TQ——直流-，跳開斷路器1DL。
直流+——BCJ——2DL——2TQ——直流-，跳開斷路器2DL。
第四節 過電流保護的二次迴路圖
當變壓器套管外發生相間短路時，過電流保護延時動作，跳開兩側斷路器，並作為變壓器的主保護的後備。過電流保護裝在電源側；對於雙繞組降壓變壓器的負荷側，一般不應配置保護裝置。
第六章 自動裝置的二次迴路圖
第一節 自動按頻率減負荷裝置（ZPJH）的二次迴路圖
一、自動按頻率減負荷裝置的構成
自動按頻率減負荷裝置是低周繼電器、時間繼電器和出口中間繼電器構成，其原理接線見圖6-1。
+——f——ZJ線圈—— -
+——ZJ——跳閘
二、自動按頻率發生故障被斷開系統電源時，或當變壓器因故障斷開時，用戶的電動機將向故障點提供反饋電流。反饋電流的頻率降低，可能造成自動按頻率減負荷裝置誤動作。為了解決這個問題，加裝了電流閉鎖迴路，見圖6-2
圖中，電流繼電器1LJ和2LJ接於線路或變壓器的電流互感器二次迴路，正常負荷電流時即能起動。因此，只有當線路或變壓器由負荷時，自動按頻率減負荷裝置才能動作。當系統故障，繼電保護動作後，故障的線路和變壓器沒有電流通過，電流閉鎖繼電器1LJ和2LJ失電，其常開觸點斷開了時間繼電器SJ的線圈迴路，自動按頻率減負荷裝置被閉鎖而不動作。即：
+KM——2HJ——ZJ線圈—— -KM，中間繼電器ZJ起動；
+KM——ZJ——1LJ——SJ線圈—— -KM，因1LJ或2LJ觸點已斷開，故SJ繼電器不能起動。
第二節 自動重合閘裝置（ZCH）的二次迴路圖
如果線路發生的是瞬時性故障，斷路器重新合閘成功，就能保持對用戶的供電；如果線路發生的是永久性故障，則繼電器保護動作，斷路器第二次跳閘，將故障切除
如圖6-3
當送電線路發生短路故障時，繼電器保護動作，將斷路器跳閘。跳閘位置繼電器TWJ的常開觸點TWJ1閉合，此時：
正電源——KK①③——SJ線圈——SJ2常閉觸點——TWJ1常開觸點——KK（21）（23）——負電源，迴路接通，時間繼電器SJ帶電，SJ的延時常開觸點經過整定的延時後接通，電容C經SJ延時常開觸點給中間繼電器ZJ線圈放電，ZJ起動它的常開觸點ZJ1、ZJ2、ZJ3閉合，經過迴路：
正電源——KK①③——ZJ3——ZJ2——ZJ1 ——ZJ電流線圈——信號繼電器XJ——切換片QP——斷路器DL常開觸點——斷路器合閘接觸器HC——負電源，使信號繼電器XJ起動，並發生合閘脈衝，斷路器自動跳閘。
如果合閘成功，跳閘位置繼電器TWJ失電，TWJ1常開觸點打開，時間繼電器SJ失電，整個裝置返回，電容C又經正電源——KK①③ ——4R——C——負電源迴路重新充電，準備好下一次動作
第三節 備用電源自動投入裝置（BZT）的二次迴路圖
一、概述
在電力系統中，為了提高對重要用電負荷供電的可靠性，往往除了一套工作送電線路和變壓器外，還有一套備用的送電線路和變壓器。當工作送電線路或變壓器因發生短路故障而被切除後，就把備用送電線路或變壓器自動投入，以保證對重要用戶的供電。
二、備用電源自動投入裝置的接線和原理
備用電源自動投入裝置BZT一般由三部分組成：第一部分是低電壓起動元件，它由低壓繼電器1YJ、2YJ、時間繼電器SJ和中間繼電器1ZJ組成；第二部分的備用電源有電壓檢查元件，它是由電壓繼電器3YJ和中間繼電器3ZJ組成；第三部分是自動合閘元件，它由中間繼電器2ZJ和延時繼電器BSJ組成，見圖6-5。
（一）正常運行時
工作變壓器1B投入運行，向工作母線供電，這時斷路器1DL和2DL合閘；備用變壓器2B處於明備用狀態，斷路器3DL和4DL斷開。
斷路器2DL合閘後，它的常開輔助觸點閉合，使延時繼電器BSJ線圈帶電，BSJ的常開觸點閉合，但這時中間繼電器2ZJ並不通電，因為正電源是經過斷路器2DL的常閉觸點來的，2DL在合閘狀態，其常閉輔助觸點打開。
（二）發生故障時
當變壓器發生故障或由於其它原因使工作母線失去電壓時，低電壓繼電器1YJ和2YJ同時返回，1YJ和2YJ的常閉觸點閉合，時間繼電器SJ起動，它的常開觸點延時閉合，起動中間繼電器1ZJ。1ZJ有兩副常開觸點，都同時閉合，其中一副常開觸點接通1DL的跳閘迴路，使1DL跳閘；另一副常開觸點接通2DL的跳閘迴路，使斷路器2DL跳閘。
隨著斷路器2DL的斷開，它的輔助常閉觸點閉合，輔助常開觸點打開，延時繼電器BSJ的觸點是延時返回的，這就是說，當BSJ失電後，它的觸點要經過一段時間後才打開。在它尚未打開的時候，中間繼電器2ZJ的線圈已經通電起動。2ZJ有兩副常開觸點，一副常開觸點接通備用變壓器高壓端斷路器3DL的合閘迴路，使3DL合閘；另一副常開觸點接通變壓器低壓端斷路器4DL的合閘迴路，使4DL合閘。斷路器3DL和4DL合閘後，工作母線重新帶電，這時工作母線即由備用母線電源供電。至此，備用電源自動投入裝置動作完畢。