浅谈断路器失灵保护论文-孙凌飞

1、浅谈断路器失灵保护摘要：本文介绍了断路器失灵保护的概念，论述了其工作原理及基本组成，就线路和变压器失灵启动回路以及失灵保护的跳闸顺序进行了论述。关键词：断路器；失灵保护；启动回路0引言 断路器拒动是在电网已经存在故障的情况下迭加断路器故障，随着电力系统规模的日益扩大，电网的安全性变得越来越重要，断路器拒动将会给现代电网造成巨大冲击。断路器失灵保护是断路器的近后备保护，是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限切除同一厂站内其他相关断路器，使停电限制在最小范围内，从而保证整个电网的稳定运行，避

2、免造成发电器、变压器等故障元件的严重烧毁和电网的崩溃瓦解事故。1失灵保护的启动逻辑失灵保护主要包括线路（或主变）开关失灵保护、母联（分段）失灵保护、母线差动保护的失灵出口。这些保护的装置种类有很多种，但是其基本原理确是大同小异。 1、线路（或主变220kV侧）开关的失灵保护由线路保护（对于主变220kV侧开关失灵保护则由主变电气量保护或220kV母线差动保护）跳闸出口启动，经失灵保护相应的电流继电器判别（电流是否大于失灵启动电流定值），若相应电流继电器同时动作，则判断为开关动作失灵，失灵保护随即动作，用于启动母线差动保护的失灵出口(或直接出口跳主变其他侧开关）。以PSL631线路保护为例，一般

3、线路开关的失灵启动逻辑如图1所示：  图1 线路开关失灵保护启动逻辑 2、线路（或主变）失灵启动母差失灵出口回路，母差失灵出口回路会根据相应开关母线闸刀所在位置自动判别开关所在母线，再经相应母线的复合电压闭锁，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。只是对于主变220kV侧开关，失灵启动开入的同时，往往会开放母差保护的复合电压闭锁。其逻辑（以BP2B母差保护为例）如图2所示：图2 母差失灵出口逻辑 3、对于主变开关（220kV侧）失灵保护，除主变电气量保护动作启动外，还有母线差动保护动作启动，经主变220kV侧失灵电流继电器判别，第一延时跳本开关，以避免测试时的不慎引起误动

4、而导致相邻开关的误跳，第二延时则是失灵出口启动，此时又可分两种情况：若为主变电气量保护启动，则失灵将启动母差失灵出口回路（同线路开关的失灵逻辑），若为母线差动保护动作启动的，则直接启动跳主变其他侧开关。该逻辑关系如图3所示：图3 主变220kV侧开关失灵保护启动逻辑 4、对于母联（分段）开关的失灵保护，由母线差动保护或充电保护启动，经母联失灵电流判别，延时封母联TA，继而母差保护动作跳相应母线上所有设备。以BP2B母线查动保护为例，其逻辑如图4所示：图4 母联（分段）开关失灵逻辑若故障点发生在母联开关和母联CT之间（死区故障），母差保护动作跳开相应母线不能达到切除故障的目的，故障电流会依然存在

5、，此种情况保护会根据母联开关的分开位置，延时50ms，封母联TA，令母差保护再次动作跳开另外一条母线以切除故障点。2失灵启动回路1、线路开关失灵回路图以PSL603和RCS931装置（PSL-631）为例，220kV线路开关失灵保护回路如图5所示：图5 603和931保护失灵启动回路图同11和901保护一样，603和931保护的单相跳闸接点经过启动失灵压板到631装置，631保护通过电流判别（改逻辑过程由微机模拟），通过失灵启动母差压板（15LP13）决定是否启动母差失灵出口。同样保护三跳接点不直接启动失灵，而是通过操作箱（CZX12R装置）三跳接点去启动失灵。不同的是631保护装置为了防止某

6、一副接点粘死，启动失灵采用两个不同继电器的两副接点串联输出。 3、母差失灵出口回路以BP2B母差保护为例，母差失灵出口回路如图6所示：图6 BP-2B母差失灵出口回路从开关保护装置接入的失灵启动接点通过1LP7压板（该压板与保护屏上失灵启动母差压板为串联关系），经过闸刀位置判断，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。若为主变220kV侧失灵保护，则除了失灵启动的开入外，同时还有闭锁相应母差复压闭锁开入。4、主变220kV侧开关失灵回路以RCS978主变保护（RCS974A）为例，主变220kV侧开关失灵启动回路如图7所示： 图7 主变220kV侧开关失灵启动回路图主变保护

7、的电气量保护和母差保护动作跳闸均会启动主变220kV侧失灵保护。也有某些变电站的母差保护动作跳闸通过主变220kV侧开关操作箱内的三跳接点启动。三案例分析 1、线路开关失灵图8 线路开关失灵动作示意图 如图8所示，线路A故障跳闸，乙站侧线路保护动作，跳开线路A乙站侧开关；甲站侧线路保护动作跳线路A甲站侧开关，若该开关失灵拒动，以BP-2B母差保护为例（下同），母差将判断为区外故障，不会动作，但线路A开关失灵保护会启动母差的失灵出口逻辑，此时母差保护通过开关母线闸刀所在位置自动判别开关在母线运行，同时线路A所在母线复合电压闭锁开放，于是母失灵出口启动，第一延时跳开、段母联开关，第二延时跳开母线上

8、其他设备，切除故障。 若处母线故障，母差保护判断为区内故障，保护动作跳开母线上所有设备，而甲站线路A开关失灵拒动，由于母差动作的同时对母线上所有线路设备停信（或发允许跳闸信号），其对侧乙站线路A保护判别线路正方向故障，同时没有对侧闭锁信号（或有对侧允许信号）的情况下动作跳闸，跳开乙站侧线路A开关，切除故障。 2、主变开关失灵图9 主变220kV侧开关失灵动作示意图 如图9所示，主变处故障，主变大差动保护动作跳主变三侧开关，此时220kV侧开关失灵拒分，主变220kV侧失灵保护动作，启动220kV母差失灵出口逻辑，母差保护通过开关母线闸刀所在位置自动判别开关在母线运行，同时将开放母复合电压闭锁，

9、于是母失灵出口启动，第一延时跳开、段母联开关，第二延时跳开母线上其他设备，切除故障。也有某些变电站不设置二段延时，一旦失灵出口启动，会同一时限跳开母线上所有设备。若处母线故障，母差保护判断为区内故障，保护动作跳开母线上所有设备，同时启动主变220kV侧开关失灵保护，此时主变220kV侧开关失灵拒分，则失灵保护动作跳开主变高低压侧所有开关。3、母联（分段）失灵图10 220kV母联开关动作示意图如图10所示，母线故障，母差保护的大差和母小差同时动作跳开母线上所有设备，而、段母联开关失灵拒分，则经母联失灵过流判别，延时封母联TA。此时母差保护的大差和母小差同时动作跳开母线上所有其他设备。4结语 随

10、着电力系统网架结构联系越来越紧密，作为断路器后备保护的失灵保护将更加有利于电网的安全、稳定、可靠地运行。通过采用高可靠性的失灵保护装置，合理接线、整定，严格按规程操作，必将极大地提高失灵保护的正确动作率，为电网的安全运行做出应有的贡献。参考文献1刘胤彬浅谈高压电网断路器失灵保护J科技资讯，2008(28)：1242 庄博，黄梅失灵保护的实现方案J继电器，2005，33(13)：82873 张保会，尹项根电力系统继电保护M北京： 中国电力出版社，20054 续建国断路器失灵保护有关问题的探讨J继电器，2003，31(11)：61625徐波，严平断路器失灵保护研究J中国电力，2004，37(6)：26286罗承沐， 张贵新，王鹏电子式互感器及其技术发展现状J电力设备，2007，8(1)：20247 孙中尉，邹杰，郭恩磊高压电网断路器失灵保护若