劉軍偉

【摘 要】本文闡述了斷路器失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)原則，從線路、主變、母聯(lián)三個(gè)方面對(duì)斷路器失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，并從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中來確定斷路器失靈保護(hù)的重要性，從而有效避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，有利于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

【中圖分類號(hào)】TM774 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）03-0032-02

1 概述

斷路器失靈保護(hù)是指在電氣設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，故障元件的保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘脈沖而斷路器操作失靈拒絕跳閘時(shí)，利用故障設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作信息與拒動(dòng)斷路器的電流信息構(gòu)成對(duì)斷路器失靈的判別，在較短的時(shí)限內(nèi)切除相鄰斷路器，以防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。其回路設(shè)計(jì)的正確與否，關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前，斷路器失靈保護(hù)作為一種近后備保護(hù)方式已得到普遍應(yīng)用。

2 斷路器失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)

斷路器失靈保護(hù)主要由電壓閉鎖元件、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。主要分為線路斷路器失靈保護(hù)、主變斷路器失靈保護(hù)、母聯(lián)（分段）失靈保護(hù)等。

2.1 斷路器失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)原則

由于斷路器失靈保護(hù)要?jiǎng)幼饔谔_一組母線上的所有斷路器，而且在保護(hù)的接線上將所有斷路器的操作回路都連接在一起，因此，斷路器失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)原則應(yīng)嚴(yán)格遵循繼電保護(hù)“四性”的要求，應(yīng)注意提高失靈保護(hù)動(dòng)作的可靠性，以防止誤動(dòng)而造成嚴(yán)重的事故。

2.2 線路斷路器失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)

2.2.1 線路保護(hù)失靈啟動(dòng)的設(shè)計(jì)

線路斷路器的失靈保護(hù)由線路保護(hù)跳閘出口啟動(dòng)，經(jīng)失靈保護(hù)相應(yīng)的電流繼電器判別（電流是否大于失靈啟動(dòng)電流定值），若相應(yīng)電流繼電器同時(shí)動(dòng)作，則判斷為斷路器動(dòng)作失靈，失靈保護(hù)隨即動(dòng)作，用于啟動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)的失靈出口。一般線路斷路器的失靈啟動(dòng)邏輯如圖1所示：

失靈保護(hù)動(dòng)作跳母聯(lián)和線路可以同時(shí)進(jìn)行，至于為什么現(xiàn)在都是有先后的，可能是習(xí)慣的延用，如果非要講道理，就是在0.3S跳開母聯(lián)后，系統(tǒng)故障電流分布改變，此時(shí)可能寄希望于相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)相繼動(dòng)作切除故障。衡量了誤動(dòng)以及延時(shí)動(dòng)作兩者的危害后，延時(shí)跳開其它斷路器是可以接受的?？紤]到切除母聯(lián)斷路器一般情況下并不影響供電，因此母聯(lián)斷路器的切除時(shí)間可以更短些。但是因?yàn)榕袛鄶嗦菲魇ъ`不得不考慮保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和斷路器動(dòng)作時(shí)間以及整定計(jì)算上要考慮的時(shí)間最小級(jí)差的問題，因此跳開母聯(lián)斷路器也是要有短延時(shí)的，只不過這個(gè)時(shí)間可以比跳開其它斷路器的時(shí)間更短些。

2.3 主變斷路器（220kV側(cè)）失靈保護(hù)的設(shè)計(jì)

2.3.1 主變保護(hù)失靈啟動(dòng)的設(shè)計(jì)

主變保護(hù)的失靈啟動(dòng)和線路保護(hù)的失靈啟動(dòng)設(shè)計(jì)原理基本一樣，如圖二所示。所不同的是按照反措要求，主變保護(hù)失靈啟動(dòng)要增加失靈啟動(dòng)解除母差閉鎖的接點(diǎn)。主要是考慮到主變或發(fā)變組低壓側(cè)故障，高壓側(cè)殘壓過高，失靈保護(hù)本身是經(jīng)電壓閉鎖的，這樣高壓側(cè)失靈不能出口。原因就是主變的內(nèi)部阻抗引起的，而線路就沒有，所以線路不考慮失靈解除復(fù)壓閉鎖。一般廠家的母差保護(hù)都提供了失靈解除復(fù)壓閉鎖開入，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)故障時(shí)，提供一副接點(diǎn)給該開入來開放失靈保護(hù)的復(fù)壓閉鎖條件。

2.3.2 主變斷路器（220kV側(cè)）失靈保護(hù)出口設(shè)計(jì)

主變斷路器失靈保護(hù)電流判據(jù)滿足條件，同時(shí)主變失靈解除復(fù)壓閉鎖開入，則同線路斷路器失靈出口一樣，可按整定，第一時(shí)限跳母聯(lián)，第二時(shí)限跳所在母線單元上的所有斷路器。

對(duì)于主變斷路器（220kV側(cè)）失靈保護(hù)，除主變電氣量保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)外，還有母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)，經(jīng)主變220kV側(cè)失靈電流繼電器判別，第一延時(shí)跳本斷路器，以避免測(cè)試時(shí)的不慎引起誤動(dòng)而導(dǎo)致相鄰斷路器的誤跳，第二延時(shí)則是失靈出口啟動(dòng)，此時(shí)又可分兩種情況：若為主變電氣量保護(hù)啟動(dòng)，則失靈將啟動(dòng)母差失靈出口回路（同線路斷路器的失靈邏輯），若為母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)的，則直接啟動(dòng)跳主變其他側(cè)斷路器。該邏輯關(guān)系如圖三所示：

上述跳主變?nèi)齻?cè)由母線保護(hù)裝置提供，而對(duì)于連跳三側(cè)斷路器的繼電器，工程設(shè)計(jì)上，按規(guī)程要求主變保護(hù)具備專門的斷路器失靈聯(lián)跳三側(cè)斷路器的出口繼電器，但還有一部分主變失靈保護(hù)和非電量保護(hù)合一的裝置（如南瑞公司RCS-974），利用非電量的跳閘回路去執(zhí)行跳閘命令。因?yàn)榉请娏刻l是瞬時(shí)跳閘的。