淺談斷路器失靈保護論文-孫凌飛

1、淺談斷路器失靈保護摘要：本文介紹了斷路器失靈保護的概念，論述了其工作原理及基本組成，就線路和變壓器失靈啟動回路以及失靈保護的跳閘順序進行了論述。關鍵詞：斷路器；失靈保護；啟動回路0引言 斷路器拒動是在電網已經存在故障的情況下迭加斷路器故障，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴大，電網的安全性變得越來越重要，斷路器拒動將會給現代電網造成巨大沖擊。斷路器失靈保護是斷路器的近后備保護，是指故障電氣設備的繼電保護動作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動時，利用故障設備的保護動作信息與拒動斷路器的電流信息構成對斷路器失靈的判別，能夠以較短的時限切除同一廠站內其他相關斷路器，使停電限制在最小范圍內，從而保證整個電網的穩(wěn)定運行，避

2、免造成發(fā)電器、變壓器等故障元件的嚴重燒毀和電網的崩潰瓦解事故。1失靈保護的啟動邏輯失靈保護主要包括線路（或主變）開關失靈保護、母聯(lián)（分段）失靈保護、母線差動保護的失靈出口。這些保護的裝置種類有很多種，但是其基本原理確是大同小異。 1、線路（或主變220kV側）開關的失靈保護由線路保護（對于主變220kV側開關失靈保護則由主變電氣量保護或220kV母線差動保護）跳閘出口啟動，經失靈保護相應的電流繼電器判別（電流是否大于失靈啟動電流定值），若相應電流繼電器同時動作，則判斷為開關動作失靈，失靈保護隨即動作，用于啟動母線差動保護的失靈出口(或直接出口跳主變其他側開關）。以PSL631線路保護為例，一般

3、線路開關的失靈啟動邏輯如圖1所示：  圖1 線路開關失靈保護啟動邏輯 2、線路（或主變）失靈啟動母差失靈出口回路，母差失靈出口回路會根據相應開關母線閘刀所在位置自動判別開關所在母線，再經相應母線的復合電壓閉鎖，第一延時跳母聯(lián)開關，第二延時跳相應母線上所有設備。只是對于主變220kV側開關，失靈啟動開入的同時，往往會開放母差保護的復合電壓閉鎖。其邏輯（以BP2B母差保護為例）如圖2所示：圖2 母差失靈出口邏輯 3、對于主變開關（220kV側）失靈保護，除主變電氣量保護動作啟動外，還有母線差動保護動作啟動，經主變220kV側失靈電流繼電器判別，第一延時跳本開關，以避免測試時的不慎引起誤動

4、而導致相鄰開關的誤跳，第二延時則是失靈出口啟動，此時又可分兩種情況：若為主變電氣量保護啟動，則失靈將啟動母差失靈出口回路（同線路開關的失靈邏輯），若為母線差動保護動作啟動的，則直接啟動跳主變其他側開關。該邏輯關系如圖3所示：圖3 主變220kV側開關失靈保護啟動邏輯 4、對于母聯(lián)（分段）開關的失靈保護，由母線差動保護或充電保護啟動，經母聯(lián)失靈電流判別，延時封母聯(lián)TA，繼而母差保護動作跳相應母線上所有設備。以BP2B母線查動保護為例，其邏輯如圖4所示：圖4 母聯(lián)（分段）開關失靈邏輯若故障點發(fā)生在母聯(lián)開關和母聯(lián)CT之間（死區(qū)故障），母差保護動作跳開相應母線不能達到切除故障的目的，故障電流會依然存在

5、，此種情況保護會根據母聯(lián)開關的分開位置，延時50ms，封母聯(lián)TA，令母差保護再次動作跳開另外一條母線以切除故障點。2失靈啟動回路1、線路開關失靈回路圖以PSL603和RCS931裝置（PSL-631）為例，220kV線路開關失靈保護回路如圖5所示：圖5 603和931保護失靈啟動回路圖同11和901保護一樣，603和931保護的單相跳閘接點經過啟動失靈壓板到631裝置，631保護通過電流判別（改邏輯過程由微機模擬），通過失靈啟動母差壓板（15LP13）決定是否啟動母差失靈出口。同樣保護三跳接點不直接啟動失靈，而是通過操作箱（CZX12R裝置）三跳接點去啟動失靈。不同的是631保護裝置為了防止某

6、一副接點粘死，啟動失靈采用兩個不同繼電器的兩副接點串聯(lián)輸出。 3、母差失靈出口回路以BP2B母差保護為例，母差失靈出口回路如圖6所示：圖6 BP-2B母差失靈出口回路從開關保護裝置接入的失靈啟動接點通過1LP7壓板（該壓板與保護屏上失靈啟動母差壓板為串聯(lián)關系），經過閘刀位置判斷，第一延時跳母聯(lián)開關，第二延時跳相應母線上所有設備。若為主變220kV側失靈保護，則除了失靈啟動的開入外，同時還有閉鎖相應母差復壓閉鎖開入。4、主變220kV側開關失靈回路以RCS978主變保護（RCS974A）為例，主變220kV側開關失靈啟動回路如圖7所示： 圖7 主變220kV側開關失靈啟動回路圖主變保護

7、的電氣量保護和母差保護動作跳閘均會啟動主變220kV側失靈保護。也有某些變電站的母差保護動作跳閘通過主變220kV側開關操作箱內的三跳接點啟動。三案例分析 1、線路開關失靈圖8 線路開關失靈動作示意圖 如圖8所示，線路A故障跳閘，乙站側線路保護動作，跳開線路A乙站側開關；甲站側線路保護動作跳線路A甲站側開關，若該開關失靈拒動，以BP-2B母差保護為例（下同），母差將判斷為區(qū)外故障，不會動作，但線路A開關失靈保護會啟動母差的失靈出口邏輯，此時母差保護通過開關母線閘刀所在位置自動判別開關在母線運行，同時線路A所在母線復合電壓閉鎖開放，于是母失靈出口啟動，第一延時跳開、段母聯(lián)開關，第二延時跳開母線上

8、其他設備，切除故障。 若處母線故障，母差保護判斷為區(qū)內故障，保護動作跳開母線上所有設備，而甲站線路A開關失靈拒動，由于母差動作的同時對母線上所有線路設備停信（或發(fā)允許跳閘信號），其對側乙站線路A保護判別線路正方向故障，同時沒有對側閉鎖信號（或有對側允許信號）的情況下動作跳閘，跳開乙站側線路A開關，切除故障。 2、主變開關失靈圖9 主變220kV側開關失靈動作示意圖 如圖9所示，主變處故障，主變大差動保護動作跳主變三側開關，此時220kV側開關失靈拒分，主變220kV側失靈保護動作，啟動220kV母差失靈出口邏輯，母差保護通過開關母線閘刀所在位置自動判別開關在母線運行，同時將開放母復合電壓閉鎖，

9、于是母失靈出口啟動，第一延時跳開、段母聯(lián)開關，第二延時跳開母線上其他設備，切除故障。也有某些變電站不設置二段延時，一旦失靈出口啟動，會同一時限跳開母線上所有設備。若處母線故障，母差保護判斷為區(qū)內故障，保護動作跳開母線上所有設備，同時啟動主變220kV側開關失靈保護，此時主變220kV側開關失靈拒分，則失靈保護動作跳開主變高低壓側所有開關。3、母聯(lián)（分段）失靈圖10 220kV母聯(lián)開關動作示意圖如圖10所示，母線故障，母差保護的大差和母小差同時動作跳開母線上所有設備，而、段母聯(lián)開關失靈拒分，則經母聯(lián)失靈過流判別，延時封母聯(lián)TA。此時母差保護的大差和母小差同時動作跳開母線上所有其他設備。4結語 隨

10、著電力系統(tǒng)網架結構聯(lián)系越來越緊密，作為斷路器后備保護的失靈保護將更加有利于電網的安全、穩(wěn)定、可靠地運行。通過采用高可靠性的失靈保護裝置，合理接線、整定，嚴格按規(guī)程操作，必將極大地提高失靈保護的正確動作率，為電網的安全運行做出應有的貢獻。參考文獻1劉胤彬淺談高壓電網斷路器失靈保護J科技資訊，2008(28)：1242 莊博，黃梅失靈保護的實現方案J繼電器，2005，33(13)：82873 張保會，尹項根電力系統(tǒng)繼電保護M北京： 中國電力出版社，20054 續(xù)建國斷路器失靈保護有關問題的探討J繼電器，2003，31(11)：61625徐波，嚴平斷路器失靈保護研究J中國電力，2004，37(6)：26286羅承沐， 張貴新，王鵬電子式互感器及其技術發(fā)展現狀J電力設備，2007，8(1)：20247 孫中尉，鄒杰，郭恩磊高壓電網斷路器失靈保護若