15、根据图E-119说明双回线的横联差动保护的构成及动作过程。

答：双回线横联差动保护装置是由电流启动元件和功率方向元件组成，图E-119（a）中，功率方向继电器KPD1和KPD2的电流线圈与电流继电器KA串联接于双回线的电流差上。功率方向继电器KPD1与KPD2加进同一电压（接母线电压互感器），但极性相反。在I1> I2（即同一回线上发生故障）时，左边的方向继电器KPD1的转矩为正，而右边的方向继电器KPD2的转矩为负；反之，在I2> I1 （即另一回线上发生故障）时，KPD2的转矩为正，KPD1的转矩为负。这样两回线路中任一回线路上发生故障时，电流继电器KA均启动保护装置，而两个功率方向继电器则用来判别故障线路。

正常及外部故障时，ⅰ1=ⅰ2、ⅰR =0 、保护不动作。

在线路L-1上K点故障时，ⅰ1>ⅰ2 ，所以ⅰR =ⅰ1-ⅰ2>ⅰs，电流继电器KA1启动，功率方向继电器KPD1触点闭合，KPD2触点不闭合，保护动作跳开断路器QF1。在线路受端，流入继电器的电流ⅰR =ⅰ1+ⅰ2 [见图E-119（b）]，使电流继电器KA2、功率方向继电器KPD3动作，而KPD4不动作，从而使断路器QF3跳闸。同理在线路L-2上短路时，送端KA1、KPD2动作，受端KA2、KPD4动作，同时跳开断路器QF2、QF4。

为防止单回线运行时，横联差动保护在外部故障时误动作，保护的直流电源经双回线两个开关的常开辅助触点串联闭锁，只有当两个开关同时接入时，保护才作用。

方向横联差动保护的动作电流应大于穿越性故障时在差电流回路中引起的最大不平衡电流。

16、根据图E-120说明双回线电流平衡保护的构成及工作情况。

答：电流平衡保护是横联差动保护的另一种形式，它是按比较双回线路中电流的绝对值而工作的，如图E-120所示。电流平衡继电器KBL1、KBL2各有一个工作线圈匝Nw，一个制动线圈匝NB和一个电压线圈匝Nv。KBL1的工作线圈接于线路L-1电流互感器的二次侧，由电流I1产生动作力矩Mw1，其制动线圈接于线路L-2电流互感器的二次侧，由电流I1产生动作力矩MB1。KBL2的工作线圈接于线路L-2电流互感器的二次侧，由I2产生动作力矩Mw2，其制动线圈接于线路L-1电流互感器的二次侧，由I1产生动作力矩MB2。KBL1、KBL2的电压线圈均接于母线电压互感器的二次侧。继电器的动作条件是Mw>MB+Mv（Mv为电压线圈中产生的力矩）。

正常运行及外部短路时，由于II=I2，KBL1、KBL2由于其反作用力矩Mv和继电器内弹簧反作用力矩Ms的作用，使触点保持在断开位置，保护不会动作。

当一回线路发生故障（如线路L-1的K点），由于II>I2，并由于电压大大降低，电压线圈的反作用力矩显著减少，因此KBL1中由II产生的动作力矩Mw1大于I2产生的制动力矩MB1与电压产生的制动力矩Mv之和，所以KBL1动作，切除故障线路L-1；对于KBL2，由于流过其制动线圈的电流II大于工作线圈流过电流I2，即制动力矩大于动作力矩，所以它不会动作。

必须指出，单端电源的双回线路上，平衡保护只能装于送电侧，受电侧不能装设。因为任一回线路短路，流过受电侧两个平衡继电器的工作线圈和制动线圈的电流大小是相等的，保护将不起作用。

由于双回平行线横联差动保护及平衡保护，在靠近对侧出口短路时，本侧两条线路流过的电流，其电流的横差值，不足以启动保护，只有等待对侧的保护动作，切除故障后，本侧的非故障线电流降为零，才由故障线电流启动本侧保护，切除故障线路。这种情况被称为相继动作。线路上相继动作区域大小与保护整定值及短路电流有关。

横联差动保护，其方向继电器接有母线电压，在平行线路出口三相短路时，电压为零，如方向继电器的电压回路没有良好的记忆作用，便会误动，称为电压死区。

（一）“跳闸后”位置

当SA的手柄在“跳闸后”位置，断路器在跳闸位置时，其常闭触点闭合，+WC经FU1 SA11-10 HG及附加电阻 QF（常闭） KMC线圈 FU2 -WC。此时，绿色信号灯回路接通，绿灯亮，它表示断路器正处于跳闸后位置，同时表示电源、熔断器、辅助触点及合闸回路完好，可以进行合闸操作。但KMC不会动作，因电压主要降在HG及附加电阻上。

（二）“预备合闸”位置

当SA的手柄顺时针方向旋转90o至“预备合闸”位置，SA9-10接通，绿灯HG回路由（+）WTW SA9-10 HG QF（常闭） KMC

FU2 -WC导通，绿灯闪光，发出预备合闸信号，但KMC仍不会启动，因回路中串有HG和R。

（三）“合闸”位置

当SA的手柄再顺时针方向旋转45o至“合闸”位置时，SA5-8触点接通，接触器KMC回路由+WC SA5-8 KL2（常闭） QF（常闭）

KMC线圈 -WC导通而启动，闭合其在合闸线圈回路中的触点，使断路器合闸。断路器合闸后，QF常闭触点打开、常开触点闭合。

（四）“合闸后”位置

松手后，SA的手柄自动反时针方向转动45o，复归至垂直（即“合闸后”）位置，SA16-13触点接通。此时，红灯HR回路由 FU1

SA16-13 HR KL线圈 QF（常开） YT线圈 FU2

-WC

导通，红灯亮，指示断路器处于合闸位置，同时表示跳闸回路完好，可以进行跳闸。