斷路器失靈保護資料

1、為什么要裝設(shè)斷路器失靈保護 ？斷路器失靈保護的動作條件是什么？1、 電力系統(tǒng)中，有時會出現(xiàn)系統(tǒng)故障保護動作而斷路器拒動的情況，此時可能燒壞設(shè)備，擴大 事故范圍，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，因此對于重要的高壓電力系統(tǒng)，需裝設(shè)斷路器失靈保護。2、條件：故障元件的保護出口繼電器動作后不返回；在故障元件保護的保護范圍內(nèi)依然存在著短路，失靈判別元件啟動。淺談斷路器失靈保護現(xiàn)場應(yīng)用來源：廣東科技時間：2009-11-18責(zé)任編輯：葛紅波標(biāo)簽：斷路器保護應(yīng)用0引言線路的斷路器失靈保護是在線路發(fā)生故障，故障元件的保護動作發(fā)出跳閘脈沖而斷路器操作失靈拒絕跳閘時， 通過線路的保護作用于相鄰斷路器跳閘，或利用相應(yīng)通道，使遠(yuǎn)端有關(guān)

2、斷路器同時跳閘的保護。它是在斷路器拒絕動作時，能夠以較短的時限切除其它相關(guān)斷路 器，使停電范圍限制為最小的一種后備保護，在電力系統(tǒng)中具有很重要的作用。在實際的工程應(yīng)用中， 失靈保護設(shè)備包含失靈啟動、失靈保護兩個概念的產(chǎn)品。同時失靈保護的設(shè)計涉及到系統(tǒng)保護、元件保護等兩個專業(yè)范疇。因此，一套失靈保護系統(tǒng)的設(shè)計往往涉及到多種保護的設(shè)備。而且失靈啟動裝置、失靈保護裝置這兩種設(shè)備緊密聯(lián)系，缺一不可。在綜合自動化系統(tǒng)變電站中，由于采用了微機型失靈保護，解決了常規(guī)保護中常見的問題。這種保護由于采用高性能、高可靠、大資源的硬件系統(tǒng)，軟硬件集成度高，使設(shè)計接 線大大簡化，回路接線越來越簡單，使保護的安全性、可

3、靠性都大大地得到了提高。1概念所謂斷路器失靈保護， 就是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障元件的保護動作， 因其斷路器操作機構(gòu)失靈拒絕跳閘時， 通過故障元件的保護， 作用于同一變電所相鄰元件的斷路器使之跳閘 的保護方式。在220kV及以上電力網(wǎng)中，以及 110kV電力網(wǎng)的個別重要部分，由于輸電線路一般輸 送的功率大，輸送距離遠(yuǎn)，當(dāng)線路發(fā)生故障而斷路器又拒動時，將給電網(wǎng)帶來很大威脅，故 普遍裝設(shè)了斷路器失靈保護， 有選擇地將失靈拒動的斷路器所連接母線上的其余運行中的斷 路器斷開，以減小設(shè)備損壞，縮小停電范圍，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。2斷路器失靈保護的應(yīng)用與要求由于斷路器失靈保護要動作于跳開一組母線上的所有斷路

4、器， 而且在保護的接線上將所 有斷路器的操作回路都連接在一起， 因此， 應(yīng)注意提高失靈保護動作的可靠性， 以防止誤動 而造成嚴(yán)重的事故。為此，對失靈保護的設(shè)計應(yīng)提出如下要求：2.1 對雙母線接線方式或單母帶分段斷路器的接線方式(1) 對帶有母聯(lián)斷路器和分段斷路器的母線要求斷路器失靈保護應(yīng)首先動作于斷開母聯(lián) 斷路器或分段斷路器， 然后動作于斷開與拒動斷路器連接在同一母線上的所有電源支路的斷 路器，同時還應(yīng)考慮運行方式來選定跳閘方式。(2) 斷路器失靈保護由故障元件的繼電保護啟動， 手動跳開斷路器時不可啟動失靈保護。(3) 在啟動失靈保護的回路上，除故障元件保護的觸點外還應(yīng)包括斷路器失靈判別元件

5、的觸點，利用失靈分相判別元件來檢測斷路器失靈故障的存在。(4) 為從時間上判別斷路器失靈故障的存在，失靈保護的動作時間應(yīng)大于故障元件斷路 器跳閘時間和繼電保護返回時間之和。(5) 為防止失靈保護的誤動作，失靈保護回路中任一對觸點閉合時，應(yīng)使失靈保護不被 誤啟動或引起誤跳閘。(6) 斷路器失靈保護應(yīng)有負(fù)序、零序和低電壓閉鎖元件，對于變壓器、發(fā)電機變壓器組 采用分相操作的斷路器， 允許只考慮單相拒動， 應(yīng)用零序電流代替相電流判別元件和電壓閉 鎖元件。(7) 當(dāng)變壓器發(fā)生故障或不采用母線重合閘時，失靈保護動作后應(yīng)閉鎖各連接元件的重 合閘回路，以防止對故障元件進行重合。(8) 當(dāng)以旁路斷路器代替某一連

6、接元件的斷路器時，失靈保護的啟動回路可作相應(yīng)的切 換。(9) 當(dāng)某一連接元件退出運行時，它的啟動失靈保護的回路應(yīng)同時退出工作，以防止試 驗時引起失靈保護的誤動作。(10) 失靈保護動作應(yīng)有專用信號表示。2.2 斷路器采用一個半接線方式或多角形接線方式時(1) 元件采用反應(yīng)斷路器位置狀態(tài)的相電流元件，應(yīng)分別檢查每臺斷路器的電流，以判 別哪臺斷路器拒動。(2) 當(dāng)一個半斷路器接線方式的一串中的中間斷路器拒動，或多角形接線方式相鄰兩臺 斷路器中的一臺斷路器拒動時， 應(yīng)采取遠(yuǎn)方跳閘裝置， 使線路對端斷路器跳閘并閉鎖其重合 閘的措施。(3) 斷路器失靈保護按斷路器設(shè)置。3 斷路器失靈保護現(xiàn)場應(yīng)用中的幾點

7、改進建議針對失靈保護運行中出現(xiàn)過的一些問 題，提出如下幾點改進措施 ：(1) 斷路器失靈保護按一套配置。斷路器失靈保護二次回路牽涉面廣、依賴性高。投運 后很難有機會利用整組試驗的方法進行全面檢驗。因此，對斷路器失靈保護在設(shè)計、安裝、 調(diào)試和運行各個階段都應(yīng)加強質(zhì)量管理和技術(shù)監(jiān)督， 保證斷路器失靈保護不留隱患地投入運 行。(2) 由于線路斷路器失靈保護的電流判別元件對于長線路在按線路末端故障有靈敏度整 定后，一般都躲不過正常運行時的負(fù)荷電流。也就是說正常運行時電流元件處于動作狀態(tài)， 作為斷路器的相電流判別元件不能起到明確的判據(jù)作用， 若保護跳閘出口去啟動失靈的觸點 卡住不返回，且無法監(jiān)視，當(dāng)在區(qū)

8、外又發(fā)生故障時，母線電壓閉鎖元件有可能動作，很容易 造成失靈保護誤動作的嚴(yán)重后果。 實際也發(fā)生過此類事故。 因此斷路器失靈保護的相電流元 件必須起到明確的判據(jù)作用。長期的運行經(jīng)驗證實， 對于分相操作的斷路器， 只需要考慮一相及將全相開斷相拒跳或 一相拒合。 在正常運行時， 斷路器處于全相狀態(tài)， 雖相電流元件在多數(shù)情況下躲不過負(fù)荷電 流，但可設(shè)法讓它只在斷路器非全相狀態(tài)下起判據(jù)作用。 為此，提出如下改進方案，示意圖 見圖 1。啟用三相電流來反映斷路器三相狀態(tài)。三相狀態(tài)同時存在時，說明斷路器處于全相 狀態(tài)， 讓相電流不起作用， 三相電流中只要有一相為零 ( 或小于門檻值 ) ，即三相電流不同時 存

9、在時， 說明斷路器處于非全相狀態(tài)， 讓斷路器合位相的相電流起判據(jù)作用， 這做法使得相 電流元件真正起到了失靈保護的相電流元件的判據(jù)作用。啟用三相電流來代替斷路器的合、 分位繼電器可以真實反映斷路器的運行狀態(tài)， 不會存在因斷路器合、 分位觸點不到位而誤判 斷路器三相不一致的缺點， 由于不用合、 分位繼電器也節(jié)省了二次電纜， 同時也避免了二次 回路連接松動出現(xiàn)的錯誤判斷。nrI*ia.n.Mitin4-IQiPiia. n.R 1取母域斷踣著失良保護改透犀醸樹這個方案可以提高失靈保護的安全性和可靠性。要求斷路器失靈保護的相電流判別元件動作時間和返回時間均不應(yīng)大于20毫秒。(3) 為解決變壓器失靈保

10、護因保護靈敏度不足而不能投運的問題，對變壓器和發(fā)電機變 壓器組的斷路器失靈保護可采取以下措施：用“零序或負(fù)序電流”動作， 配合“保護動作”和“斷路器合閘位置”三個條件組成的 “與邏輯”，經(jīng)第一時限去解除斷路器失靈保護的復(fù)合電壓閉鎖回路。同時再采用“相電流”、“零序或負(fù)序電流”動作， 配合“斷路器合閘位置”兩個條件組成的“與邏輯”經(jīng)第二時限去啟動斷路器失靈保護并發(fā)出“啟動斷路器失靈保護”中央 信號。采用主變保護中由主變各側(cè)“復(fù)合電壓閉鎖元件” (或邏輯 )動作解除斷路器失靈保護 的復(fù)合電壓閉鎖元件， 當(dāng)采用微機變壓器保護時， 應(yīng)具備主變“各側(cè)復(fù)合電壓閉鎖動作”信 號輸出的空接點。(4) 在發(fā)電機

11、變壓器組的斷路器出現(xiàn)非全相運行時，由于常規(guī)的失靈判據(jù)失效導(dǎo)致失靈 保護拒動。首先應(yīng)采取發(fā)電機降出力措施，然后經(jīng)快速返回的“負(fù)序或零序電流元件”閉鎖 的“斷路器非全相判別元件”， 以獨立的時間元件為第一時限， 啟動獨立的跳閘回路重跳本 斷路器一次，并發(fā)出“斷路器三相位置不一致”的動作信號。若此時斷路器故障仍然存在， 可采取以下措施：“零序或負(fù)序電流”任何一個元件動作、 “斷路器三相位置不一致”和“保護動作”三 個條件組成的“與邏輯”。 以獨立的時間元件為第二時限去解除斷路器失靈保護的復(fù)合電壓 閉鎖，并發(fā)出告警信號。同時經(jīng)“零序或負(fù)序電流”元件任何一個元件動作以及三個相電流元件任何一個元件 動作的

12、“或邏輯”，與“斷路器三相位置不一致”，“保護動作”三個條件組成的“與邏 輯”動作后， 經(jīng)由獨立的時間元件以第三時限去啟動斷路器失靈保護并發(fā)出“斷路器失靈保 護啟動的信號”。發(fā)電機變壓器組的保護， 宜啟動斷路器失靈保護。 考慮到發(fā)電機故障時， 發(fā)電機保護可 能延時返回， 為了提高安全性， 斷路器未斷開的判別元件， 宜采用雙重化構(gòu)成和回路的方式。(5) 由于非電量保護一般是一個累積的過程而導(dǎo)致失靈保護誤動。做好電氣量保護與非 電氣量保護出口繼電器分開的反措， 可使用能快速返回的電氣量和非電量保護作為斷路器失 靈保護的啟動量。4 結(jié)束語為了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定， 應(yīng)該從保護的配置及原理上將防止繼電保護拒

13、動放在首位。 失靈 保護作為斷路器的后備保護， 能有效避免事故的擴大， 其瞬時跟跳功能， 以及有選擇地將母 線上除失靈拒動的斷路器外，其余運行中的斷路器斷開的功能，有利于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、 可靠地運行。通過采用高可靠性的失靈保護判別元件和裝置， 合理接線、整定，嚴(yán)格按規(guī)程 操作，必將極大地提高失靈保護的正確動作率，為電網(wǎng)的安全運行發(fā)揮應(yīng)有的作用。斷路器失靈保護斷路器斷路器失靈保護的作用及組成斷路器失靈保護是連接在同一母線上的電氣設(shè)備故障時，當(dāng)故障元件的保護動作出口，而且斷路器跳閘失靈時，通過故障元件的保護判別啟動相關(guān)邏輯，將說在母線上的其他斷路器跳閘的一種保護裝置。 失靈保護主要是饋線故障情況

14、保護動作，而斷路器拒動時的保護，其動作行為與母線差動保護相似，因此在變電站中，其出口回路有兩種形式，一個是失靈保護有自己單獨的出口跳斷路器，另一種形式是失靈保護與母線差動保護共用一套出口回路接跳斷路器。應(yīng)該特別注意的是，失靈保護動作跳閘的現(xiàn)象與母線差動保護動作跳閘的很像，但它們的性質(zhì)不同，所反映的故障范圍，即失靈保護和母差保護的保護范圍也是不同的，應(yīng)該加以區(qū)別。保護失靈必須具備兩個條件，缺一不可：（1） 對應(yīng)斷路器保護動作出口（ 2） 斷路器任一相存在故障電流（指示斷路器未跳閘）2. 失靈保護動作的現(xiàn)象：1） 警鈴響，喇叭叫，對應(yīng)母線所接斷路器跳閘，同時有拒跳斷路器仍保持在合閘位置，但其表計指

15、示應(yīng)為零（ 2） 查保護屏，有失靈保護動作指示燈亮或相應(yīng)信號繼電器掉牌；同時有線路、主變壓器或其他保護動作信號。3） 伴隨斷路器拒動的故障或異?，F(xiàn)象，如 “分閘閉鎖 ”“壓力異常 ”控“制回路斷線 ”等光字牌或其他異常情況。3. 失靈保護跳閘的可能原因。1） 線路故障或斷路器所接其他保護動作，斷路器拒動。斷路器拒分的原因有多種多樣，最常見的是液壓力異常閉鎖，分閘電源異常，控制回路斷線，直流系統(tǒng)異常等。（ 2） 失靈保護整定有誤，或失靈保護裝置異常造成誤動。（ 3） 誤碰。誤操作造成保護動作。4. 失靈保護動作跳閘的處理。（ 1） 失靈保護動作后，應(yīng)立即檢查相應(yīng)一次設(shè)備狀態(tài)，記錄信號，并及時將檢查及保護動作情況匯報調(diào)度（ 2） 當(dāng)確認(rèn)某斷路器保護動作出口，而斷路器拒分，失靈保護動作將改母線上其他斷路 器跳閘，此時應(yīng)立即斷開該斷路器，并拉開隔離開關(guān)，隔離故障點，檢查母線確無故障后 依據(jù)調(diào)度指令逐個恢復(fù)其他斷路器的正常運行。（ 3） 如果失靈保護動作將兩條母線上的所有斷路器全部跳閘，則表明失靈保護無選擇性 動作，此時應(yīng)