2011年新進職工工區(qū)培訓相關課件斷路器保護

1、斷路器保護斷路器保護主要是針對斷路器本體的非電氣量故障而設置的，斷路器保護主要包括失靈保護、重合閘、三相不一致等三相不一致是指斷路器本身原因造成的三相位置不一致，這種狀況下運行會造成較大的零序和負序電流，會對設備造成影響。我局目前只有 220KV 線路裝有三相不一致保護。三相不一致保護可以通過斷路器保護裝置或開關本體的非全相保護兩種形式來進行保護。目前斷路器保護裝置中的三相不一致一般不投入，而是使用開關本體的三相不一致保護利用開關三相輔助節(jié)點的常開節(jié)點并聯(lián)后再與三相輔助節(jié)點的常閉節(jié)點的并聯(lián)來實現(xiàn)的，如下圖所示S1LAS1LABC常閉接點如上圖所示，當開關機構(gòu)正常三相同期開斷時，3 個常開節(jié)點閉

2、合的同時常閉節(jié)點開放（或者相反），所以回路不導通，但當開關 3 相不一致時，會有一相的節(jié)點閉合情況與其他兩常開節(jié)點BS1LCS1LS1LS1L項不一致，所以就會導致回路導通，可以啟動開關的三相不一致保護。斷路器失靈保護：1.當線路，變壓器，母線或其他主設備發(fā)生故障，保護裝置動作發(fā)出跳閘指令，但故障設備的斷路器動作跳閘，稱為斷路器失靈。它有 2 個主要條件：第一是保護對該斷路器發(fā)出過跳閘命令，2 是該斷路器在一段時間內(nèi)一直有電流，所以它采用保護動作，復壓電流判據(jù)和負壓閉鎖三者經(jīng)與門后延時出口。它是近后備保護。斷路器失靈會造成損壞主設備或引起火災、擴大故障范圍、甚至可能引起電力系統(tǒng)。對于雙母線接線

3、形式的線路的失靈保護一般第一時限跳母聯(lián)或母分開關，第二時限跳拒動斷路器所在母線上的所用支路的斷路器2.斷路器失靈的原因：斷路器跳閘線圈斷線、斷路器操構(gòu)出現(xiàn)故障，斷路器的氣壓降低或降低、直流或控制回路故障。3.失靈保護為了能跳開一條母線上的所有支路的斷路器，所以它借用母差保護的出口回路。當一個斷路器失靈時，由該線路的失靈啟動裝置提供一個失靈啟動接點給母差保護裝置，當母差裝置檢測到有失靈啟動接點閉合且該線路三相中有任一相電流過流，從而啟動該線路斷路器所在母線段的失靈出口邏輯，經(jīng)失靈負壓閉鎖整定（判斷電壓是否下降），然后第一時限跳聯(lián)絡開關，第二時限跳該母線上的所有斷路器。開入公共端失靈啟動開入線路保

4、護跳閘接相電流繼電器母失靈啟動出口失靈出口延時跳母聯(lián)與失靈出口延時跳母母失靈負壓動作在上圖中可以看出失靈保護出口動作，采用了母線負壓閉鎖來提高保護的靈敏性，失靈的負壓閉鎖元件是以低線電壓、負序電壓、3 倍零序電壓來的。外 部 接 點BP-2B母失靈啟動出口母失靈啟動出口母聯(lián)開關的失靈保護：母聯(lián)開關的失靈保護與線路失靈保護有不同之處：母聯(lián)開關沒有單獨的斷路器保護裝置，它使用的是母差保護裝置自帶的保護邏輯母聯(lián)開關分位母聯(lián)死區(qū)延時封母聯(lián) TA或差動動作（平時）或母聯(lián)失靈過流母聯(lián)失靈延時充電動作（用母聯(lián)給母線充電）并列運行（失靈故障）運行（死區(qū)故障）線路斷路器的失靈保護（如圖）其中：1LP5CSC-1

5、03A 保護 A 相啟動失靈壓板9LP10RCS-931A 保護A 相啟動失靈壓板1LP6CSC-103A 保護 B 相啟動失靈壓板9LP11RCS-931A 保護B 相啟動失靈壓板1LP7CSC-103A 保護 C 相啟動失靈壓板9LP12RCS-931A 保護C 相啟動失靈壓板3LP4CSC-122A 失靈保護總啟動壓板LP55220kV 母差 XX 線開關失靈啟動總壓板整個回路可視為母差保護啟動失靈回路的一個接點，用于啟動母差保護中該 220kV 線路間隔的失靈保護。兩套線路保護各提供三個分相保護動作接點與 CSC-122A 內(nèi)提供的失靈啟動接點串聯(lián)，由 3LP4 開出到母差保護屏的 L

6、P55，最后開入到 220kV 母差保護裝置的 2N4-228。變壓器的失靈保護與線路基本相同，區(qū)別在于多了一個解除負壓閉鎖的回路。這是因為考慮到主變中、低壓側(cè)有故障時，主變?nèi)齻?cè)開關跳閘，如果 220KV 側(cè)開關失靈拒動，主變高壓側(cè)開關失靈保護啟動，但主變的電抗較大會使高壓側(cè)的電壓下降不明顯，從而使母線保護裝置的負壓閉鎖條件不開放，造成主變高壓側(cè)開關的失靈保護不動作，所以加入此回路，使主變高壓側(cè)開關失靈保護啟動時能馬上開入到母線保護裝置中，從而解除主變高壓側(cè)開關失靈保護的負壓閉鎖元件。重合閘1.在電力系統(tǒng)中，大部分故障是“瞬時性的”，當保護動作跳開后電弧會自動熄滅，這時如果將跳開的斷路器合上就

7、能恢復送電，所以有了重合閘。2.重合閘的作用：可以提高電力系統(tǒng)運行的完整性和供電的可靠性，減少線路停電次數(shù)及時間，可以糾正斷路器機構(gòu)本身或保護誤動作所引起的誤跳閘。3.重合閘方式可以根據(jù)開入量中的“重合閘方式1”和“重合閘方式2”（重合閘切換開關），實現(xiàn)：單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、停用重合閘四種方式，其對應關系如表所示。若故障點未則再次跳開三相開關。特重：單相故障時跳三相并進行三相重合，失敗則再跳開三相；相間故障時，跳開三相不重合。4.檢無壓和檢同期：重合閘時必須考慮兩側(cè)系統(tǒng)是否同期，如果不同期合閘會對系統(tǒng)造成危害。目前較多的是檢線路無壓和檢查同期重合閘，通常在檢無壓的一側(cè)也投入檢定

8、同期功能，檢無壓通過線路電壓值來整定，檢同期是用角差來整定的。5.重合閘前加速保護：重合閘前加速保護一般用于單側(cè)電源電網(wǎng)，裝置一般也裝載電源側(cè)的一段線。6.重合閘后加速保護：重合閘后加速保護是當線路第一次故障時保護動作然后進行重合閘，如果重合于故障，則在斷路器合閘后再加速保護動作瞬時切除故障。（保護選擇動作重合運行若重合于故障保護選擇動作）7.220KV 線路重合閘特點：因 220KV 線路線間距較大，所以絕大所數(shù)故障是單相接地短路，在這種情況下，如果把故障相斷開并進行重合，而沒有故障的另兩相保持運行，就會很大的提高供電可靠性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以 220KV 線路一般使用單相重合閘。8.重合閘

9、啟動方式：（1）保護單相跳閘啟動重合閘；(2)保護三相跳閘啟動重合閘；(3)斷路器位置啟動重合閘。1.斷路器位置啟動重合閘的條件為(與門條件)：控制字的第0 位=1；斷路器單相或三相斷開(單相或三相跳位繼電器動作)； (3)斷路器斷開相無電流；不滿足單跳啟動或三跳啟動條件；合后繼開入動作（僅當整定為“合后繼可用” 時需滿足此條件）；重合閘需要引入STJ 信號到裝置的“閉鎖重合閘”開入，以閉鎖手跳時的跳閘位置啟動。2. 保護單跳啟動重合閘的條件為(與門條件)：(1)保護發(fā)單相跳閘信號； (2)跳閘相無電流；(3)不滿足三相啟動條件；3.保護三跳啟動重合閘的條件為(與門條件)：(1)保護發(fā)三相跳閘

10、信號； (2)三相無電流；(3)重合閘處于三重方式或綜重方式；9.重合閘充電條件：（與門條件)1) 不滿足重合閘放電條件；斷路器在“合閘”位置（接進保護裝置的跳閘位置繼電器TWJ 不動作）；重合閘啟動回路不動作。 4）沒有閉鎖重合閘信號開入 5）重合閘不再停用位置10.重合閘放電條件： (或門條件)（滿足一個條件即可）：1)2)3)重合閘方式在停用方式；重合閘在單重方式時保護動作三跳或者開關三相偷跳；收到外部閉鎖重合閘信號（如手跳閉鎖重合閘或永跳閉鎖重合閘等）；4) 有壓力低閉鎖重合閘信號經(jīng)300MS延時后放電5）重合閘啟動過程中，跳開相有電流裝置出現(xiàn)嚴重錯誤而告警重合閘“充電”未滿時，有跳閘

11、位置繼電器TWJ 動作或有保護啟動重合閘信號開入；10.線路保護和重合閘的配合關系上圖為本所 220kV 線路重合閘功能的二次回路，其中 1LP11為 CSC-103A 保護啟動重合閘壓板，9LP15 為 RCS-931A 保護啟動重合閘壓板；CSC-122A 實現(xiàn)重合閘功能，兩套保護動作后提供保護動作接點，開入CSC-122A 單相啟動和三相啟動重合閘端子用于保護動作啟動重合閘方式；同時兩套保護和操作箱提供外部閉鎖接點到 CSC-122A，實現(xiàn)保護永跳，母差及失靈保護閉鎖重合閘，手跳閉鎖重合閘（2ZJ 為手跳閉鎖重合閘接點）。11.溝通三跳調(diào)規(guī)中有規(guī)定“220KV 線路重合閘方式改為停用方式或重合閘裝置停用時，有關保護應溝通三跳”所以由重合閘輸出勾通三跳信號開入至保護裝置中實現(xiàn)任何故障均跳三相。上圖為本所 CSC-122A 溝通三跳功能的二次回路圖，其中9LP21 為RCS-931A 保護溝通三跳功能投入壓板；（1）由于 CSC-122A 重合閘的原因不允許保護裝置選跳，由重合閘輸出溝通三跳信號，連至保護裝置相應開入端，實現(xiàn)任何故障時均跳三相，在以下情況下，CSC-122A 輸出溝通三跳觸點：（溝通三跳觸點是動斷觸點）重合閘方式把手在三重位置或停用位置； ）裝置失電；）重合閘未充好電。如圖 CSC-122A 提供兩