摘#8195;要 本文對(duì)斷路器失靈保護(hù)進(jìn)行了探討，并對(duì)其提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞 斷路器；失靈保護(hù)；原因；分析

中圖分類號(hào) TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)012-0111-01

1 失靈保護(hù)的基本構(gòu)成及作用

失靈保護(hù)由電壓閉鎖元件、保護(hù)動(dòng)作與電流判別構(gòu)成的啟動(dòng)回路、時(shí)間元件及跳閘出口回路組成。啟動(dòng)回路是保證整套保護(hù)正確工作的關(guān)鍵之一，必須安全可靠，應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙重判別，防止單一條件判斷斷路器失靈，以及因保護(hù)觸點(diǎn)卡澀不返回或誤碰、誤通電等造成的誤啟動(dòng)。啟動(dòng)回路包括啟動(dòng)元件和判別元件，2個(gè)元件構(gòu)成“與”邏輯。

啟動(dòng)元件通常利用斷路器自動(dòng)跳閘出口回路本身，可直接用瞬時(shí)返回的出口跳閘繼電器觸點(diǎn)，也可與出口跳閘繼電器并聯(lián)的、瞬時(shí)返回的輔助中間繼電器觸點(diǎn)，觸點(diǎn)動(dòng)作不復(fù)歸表示斷路器失靈。判別元件以不同的方式鑒別故障確未消除。現(xiàn)有運(yùn)行設(shè)備采用相電流（線路）、零序電流(變壓器)的“有流”判別方式。保護(hù)動(dòng)作后，回路中仍有電流，說(shuō)明故障確未消除。時(shí)間元件是斷路器失靈保護(hù)的中間環(huán)節(jié)，為了防止單一時(shí)間元件故障造成失靈保護(hù)誤動(dòng)，時(shí)間元件應(yīng)與啟動(dòng)回路構(gòu)成“與”邏輯后，再啟動(dòng)出白繼電器。失靈保護(hù)的電壓閉鎖一般由母線低電壓、負(fù)序電壓和零序電壓繼電器構(gòu)成。當(dāng)失靈保護(hù)與母差保護(hù)共用出口跳閘回路時(shí)，它們也共用電壓閉鎖元件。

2 對(duì)失靈保護(hù)的要求

1）某斷路器的保護(hù)確已啟動(dòng)而不返回。2）判斷該斷路器確實(shí)未被斷開(kāi)。3）增加故障判別元件，斷同時(shí)，為了提高可靠性，判別元件的接點(diǎn)應(yīng)接于出口跳閘回路中，并采取“一對(duì)一”的接線方式，即每一跳閘回路串有一對(duì)判別元件觸點(diǎn)，避免一對(duì)判別元件觸點(diǎn)控制幾個(gè)跳閘回路。4）失靈保護(hù)動(dòng)作后應(yīng)閉鎖重合閘，避免再重合于故障。

3 斷路器失靈保護(hù)應(yīng)注意的問(wèn)題

1）后備保護(hù)不能直接啟動(dòng)失靈保護(hù)。將發(fā)電機(jī)反時(shí)限對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)、反時(shí)限不對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)激磁保護(hù)設(shè)計(jì)成出口啟動(dòng)失靈，這是不合適的，是原理上的錯(cuò)誤?！俺绦蛱l”的概念是，保護(hù)動(dòng)作出口時(shí)先關(guān)汽輪機(jī)主汽門(mén)，待發(fā)電機(jī)發(fā)生逆功率并達(dá)到逆功率定值且主汽門(mén)關(guān)閉接點(diǎn)閉合，通過(guò)程序逆功率保護(hù)完成解列滅磁。汽輪機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉和發(fā)電機(jī)發(fā)生逆功率是一個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程，一般超過(guò)1s。而失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般整定0.3 s跳母聯(lián)。0.5 s跳主斷路器。2）非電量保護(hù)作為斷路器失靈保護(hù)的啟動(dòng)量不合適。主變重瓦斯、壓力釋放、發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)出口不應(yīng)啟動(dòng)失靈保護(hù)。因?yàn)榉请娏勘Ｗo(hù)接點(diǎn)動(dòng)作和返回時(shí)間均較慢，啟動(dòng)失靈保護(hù)可靠性差；非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí)，有時(shí)電流不會(huì)快速增加很多，達(dá)不到失靈啟動(dòng)電流值，此時(shí)失靈保護(hù)不會(huì)啟動(dòng)。發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)出口設(shè)計(jì)為啟動(dòng)失靈保護(hù)的建議取消。3）輔助保護(hù)不應(yīng)啟動(dòng)失靈保護(hù)。如主變冷卻器全停保護(hù)作為主變壓器的輔助保護(hù)，該保護(hù)一旦動(dòng)作解列滅磁，在短時(shí)間內(nèi)保護(hù)接點(diǎn)不會(huì)返回，必須人為恢復(fù)冷卻器工作或備用電源后，保護(hù)接點(diǎn)才能返回，易引起保護(hù)誤動(dòng)。因此，此類保護(hù)不要啟動(dòng)失靈。有些電廠設(shè)計(jì)為啟動(dòng)失靈保護(hù)，建議改正。

4 主要問(wèn)題和改進(jìn)措施

4.1 線路失靈保護(hù)的問(wèn)題

常規(guī)的斷路器失靈保護(hù)都是采用能夠快速?gòu)?fù)歸的相電流元件作為斷路器未斷開(kāi)的判別元件，該判別元件繼電器的觸點(diǎn)與保護(hù)觸點(diǎn)配合分別構(gòu)成單相跳閘和三相跳閘啟動(dòng)失靈回路，加裝判別元件就是為了防止保護(hù)出口觸點(diǎn)卡住不返回，或者誤碰、誤通電等情況時(shí)造成開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)誤啟動(dòng)，進(jìn)而使失靈保護(hù)工作更安全可靠。但在實(shí)際整定過(guò)程中，由于要考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式以及母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后線路末端故障時(shí)相電流元件仍應(yīng)有足夠的靈敏度，因此，其定值很難躲過(guò)正常運(yùn)行的負(fù)荷電流，這就導(dǎo)致在線路正常運(yùn)行時(shí)，電流判別元件一直處于動(dòng)作狀態(tài)，因而，并沒(méi)有起到防止誤動(dòng)的把關(guān)作用。

4.2 發(fā)變組、變壓器失靈保護(hù)解決措施

1）對(duì)220 KV發(fā)變組，可用“電流判別+保護(hù)出口+合閘位置繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)”相串聯(lián)構(gòu)成與門(mén)的方式解鎖。電流判別元件可采用零序電流和相電流方式（或門(mén)）構(gòu)成；保護(hù)出口為跳高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的出口。此外，還可在解鎖回路中加人壓板，以備在某種特殊情況下發(fā)變組高壓開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，斷開(kāi)該解鎖回路。2）對(duì)于變壓器失靈保護(hù)，可用“電流判別十保護(hù)出口+復(fù)合電壓閉鎖觸點(diǎn)”相串聯(lián)構(gòu)成與門(mén)的方式解鎖。電流判別元件可采用零序電流和相電流并聯(lián)的方式（或門(mén)）構(gòu)成；保護(hù)出口為跳高壓側(cè)開(kāi)關(guān)的出口；復(fù)合電壓閉鎖觸點(diǎn)應(yīng)為低壓側(cè)的復(fù)合電壓觸點(diǎn)，電壓觸點(diǎn)動(dòng)作后應(yīng)延時(shí)返回。電壓閉鎖觸點(diǎn)中包括低壓側(cè)電壓，主要是防止低壓側(cè)故障時(shí)高壓側(cè)復(fù)合電壓元件沒(méi)有靈敏度而不能開(kāi)放失靈保護(hù)；而延時(shí)返回主要是考慮如果變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作低壓開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后，低壓母線的電壓可能會(huì)立即恢復(fù)正常（例如變壓器低壓側(cè)有小電源或變壓器低壓側(cè)并列運(yùn)行），從而沒(méi)有起到開(kāi)放閉鎖的作用。延時(shí)的時(shí)間應(yīng)保證即使是發(fā)生低壓側(cè)區(qū)內(nèi)故障，差動(dòng)保護(hù)或低壓側(cè)后備保護(hù)能有足夠的時(shí)間啟動(dòng)失靈保護(hù)跳開(kāi)故障變壓器所在母線上的所有元件，即延時(shí)時(shí)間應(yīng)大于低壓側(cè)保護(hù)出口后跳低壓開(kāi)關(guān)與跳蘭側(cè)開(kāi)關(guān)的整定時(shí)間之差（一般0.3 s～0.5 s），加上失靈保護(hù)啟動(dòng)后跳開(kāi)故障變壓器母線上所有元件時(shí)間（一般為0.5 s），考慮留有一定的裕度，一般取0.3 s即可。采用上述方式保證了誤傳動(dòng)時(shí)有電壓把關(guān)，而區(qū)外故障電壓開(kāi)放時(shí)有“電流判別”和“保護(hù)出口”把關(guān)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在高壓開(kāi)關(guān)三相失靈時(shí)也能解鎖。此外，變壓器低壓開(kāi)關(guān)檢修時(shí)，低壓母線可能失去電壓，此時(shí)解鎖回路中的電壓閉鎖將開(kāi)放，因此，還可在解鎖回路中串人壓板，以備斷開(kāi)該解鎖回路。

4.3 電流判別元件靈敏度低的分析

斷路器失靈保護(hù)的電流判別元件應(yīng)滿足在系統(tǒng)正常運(yùn)行及故障線路開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后不動(dòng)作，同時(shí)在線路末端發(fā)生各種故障時(shí)有足夠的靈敏度，這樣才能使電流判別元件起到出口把關(guān)的作用?？梢圆扇∫韵聝煞N方法：1）用電流突變量啟動(dòng)元件對(duì)3個(gè)相電流元件從邏輯上進(jìn)行閉鎖。2）用電流突變量啟動(dòng)元件控制失靈啟動(dòng)電流繼電器動(dòng)作的正電源。

當(dāng)斷路器失靈時(shí)，用于判別該斷路器失靈的電流判別元件必須可靠動(dòng)作才能保證失靈保護(hù)動(dòng)作出口。對(duì)于發(fā)電機(jī)、變壓器，當(dāng)發(fā)生內(nèi)部匝間短路故障時(shí)，盡管差動(dòng)保護(hù)可以動(dòng)作出口，但高壓側(cè)斷路器處的電流測(cè)量元件感受到的故障電流不太大，達(dá)不到斷路器失靈的“有流”電流判別元件動(dòng)作值。這樣，就無(wú)法保證高壓側(cè)斷路器失靈時(shí)失靈保護(hù)正確動(dòng)作。由于發(fā)電機(jī)、變壓器內(nèi)部匝間短路故障時(shí)，高壓側(cè)斷路器處的電流測(cè)量元件感受到的放障電流大小很不確定，與短路匝數(shù)的關(guān)系很大。因此，不太可能使“有流”判別方式的電流判別元件能靈敏地反應(yīng)這種故障并區(qū)別有故障與無(wú)故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

斷路器拒動(dòng)是電網(wǎng)故障情況下又疊加斷路器操作失靈的雙重故障，允許適當(dāng)降低其保護(hù)要求，但必須以最終能切除故障為原則。在現(xiàn)代高壓和超高壓電網(wǎng)中，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式得到了普遍采用。

參考文獻(xiàn)

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