关于断路器失灵保护的分析
断路器常见故障及分析
断路器常见故障及分析断路器是电气系统中常见的保护设备，用于保护电路和设备免受过载、短路和接地故障的影响。
然而，断路器本身也会发生各种故障。
本文将探讨一些常见的断路器故障及其分析。
常见的断路器故障包括断电、跳闸和失灵等。
断电是指断路器无法打开，电流无法通过的情况。
跳闸是指断路器在额定电流以下时自动断开电路的情况。
失灵是指断路器无法正常工作，无法提供应有的保护功能。
一、断电故障：1.断路器触点氧化：长期使用后，断路器内部的触点可能会受潮或氧化，导致接触不良，从而引起断电故障。
解决方法是清洁或更换触点。
2.过载保护失效：当电路中的负载超过断路器额定电流时，断路器应该自动跳闸断开电路，以保护电路和设备免受危害。
如果过载保护失效，断路器将无法断开电路，从而引起断电故障。
解决方法是重新设置合适的过载保护参数或更换断路器。
3.短路保护失效：当电路存在短路故障时，断路器应该自动跳闸断开电路，以避免设备受损。
如果短路保护失效，断路器将无法断开电路，从而引起断电故障。
解决方法是重新设置合适的短路保护参数或更换断路器。
二、跳闸故障：1.过载：如果电路中的负载超过断路器的额定电流，断路器将自动跳闸断开电路，以保护电路和设备免受损害。
解决方法是重新评估电路的负载情况，确保不超过断路器的额定电流。
2.短路：短路故障是指电路的两个相或电源之间出现直接连接，电流瞬间过大。
断路器应该能够快速地跳闸以避免设备受损。
解决方法是重新评估电路的连接，并确保电路中没有直接短接的部分。
三、失灵故障：1.断路器机械部件损坏：断路器的机械部件如弹簧、弹片等可能会因长期使用而损坏，导致断路器失灵。
解决方法是更换损坏的机械部件。
2.整定装置故障：断路器的整定装置是用来设置断路器的过载和短路保护参数的。
如果整定装置故障，断路器将无法正确地进行保护。
解决方法是重新设置整定装置或更换断路器。
3.电气故障：断路器的电气部件如继电器、热释放器等可能会因电气故障而失灵。
断路器保护有这些知识
断路器保护有这些知识断路器保护主要包括：断路器失灵保护、自动重合闸、充电保护、死区保护、三相不一致保护和瞬时跟跳.本文主要讨论3/2接线方式下的断路器保护.一、断路器保护装置的配置一般在双母线、单母线接线方式中,输电线路保护要发跳闸命令时只跳线路本端的一个断路器,重合闸自然也只重合这一个断路器,所以重合闸按保护配置是合理的.在3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸、三相不一致保护、死区保护和充电保护做在一个装置内,这个装置即称为断路器保护.二、断路器失灵保护断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时,利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故.一般在220kV及以上断路器上配置断路器失灵保护功能,部分重要的110kV 断路器也会配置失灵功能.以下详细分析：3/2接线方式下的断路器失灵保护.如图1所示,在3/2接线方式下,如果在线路2发生短路,线路保护跳开5021和5022断路器.假如5021断路器失灵,为了短路点的熄弧,5021断路器的失灵保护应将500kVⅠ母上所有的断路器图中5011、5031断路器都跳开.图1 500kV变电站3/2接线方式简图如果在500kVⅠ母上发生短路,母线保护动作跳母线上所有断路器.假如5021断路器失灵,5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开,并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器.如连接元件是变压器,则跳开变压器各侧断路器所以边断路器的失灵保护动作后应该跳开边断路器所在母线上的所有断路器和中断路器并启动远方跳闸功能跳与边断路器相连的线路对侧断路器或跳变压器各侧断路器.如果在线路2上发生短路,线路保护跳5011和5021两个断路器.假如5022断路器失灵,5022断路器的失灵保护应将5023断路器跳开,并发远方跳闸命令跳2号主变各侧断路器,这样短路点才能熄弧.所以中断路器的失灵保护动作后应该跳开它两侧的两个边断路器,并启动远方跳闸功能跳与中断路器相连的线路对侧断路器或跳变压器各侧断路器.图2 失灵保护动作原理图如果上述失灵保护不起动远方跳闸功能,则利用线路的后备保护虽然可以切除对侧断路器,但将加长故障切除时间.而且中断路器失灵保护基本上都具有失灵动作起动远方跳闸功能.双母线接线方式下的断路器失灵动作过程就不再赘述,要比3/2接线方式简单点.三、关于自动重合闸1、自动重合闸顺序的要求在图1中,如果线路2发生短路,线路2的保护动作跳开5021和5022断路器,重合闸自然也要合这两个断路器.考虑有可能重合于永久性故障线路上,为减少冲击,这两个断路器不应该同时重合.所以存在一个先重合哪一个的顺序问题.究竟是先合边断路器还是中间断路器呢如果先合中间断路器5022,而又是重合于永久性故障上,线路保护再去跳5022断路器.万一此时5022断路器失灵,5022中间断路器的失灵保护再将5023断路器跳开,并发远跳跳开2号主变各侧断路器如果线路则跳对侧断路器,这将影响连接元件2号主变或线路的工作,所以不能先重合中间断路器.如果先合边断路器5021,也重合于永久性故障上,线路保护再去跳5021断路器.万一此时5021断路器失灵,5021断路器失灵保护跳开Ⅰ母上所有边断路器,并发送远跳跳开线路2的对侧的断路器,线路2的连接元件或其他元件工作不受影响.所以,当线路保护跳开两个断路器后,应先合边断路器,等边断路器重合成功后,再合中断路器,此时中断路器肯定合于完好线路.如果边断路器重合不成功,合于故障线路,保护再次将边断路器跳开,此时中断路器就不再重合.2、重合闸的启动及方式整定重合闸有两种方式启动：位置不对应启动和外部跳闸启动.外部跳闸启动指的是线路保护动作发跳闸命令同时启动重合闸.o 位置不对应启动分为：单相偷跳启动和三相偷跳启动.o 保护跳闸启动分为：单相跳闸启动和三相跳闸启动.关于重合闸的整定方式,可根据需要选用：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和重合闸停用四种方式中的一种.既可用屏上的切换开关也可用定值单中的控制字来选择重合闸方式.3、重合闸检查方式重合闸检查方式：当线路三相跳闸需要三相重合时可采用下面三种方法.§检同期方式：线路,同期电压都大于40V,再满足线路电压和同期电压中的同名相电压的相位差在定值整定的范围内.§检无压方式：检查线路或同期电压小于30V,同时相应的TV没有断线.§无检定方式：不作任何检查,时间到了就发合闸命令.4、关于先合和后合重合闸先合断路器合于故障,后合断路器不再合闸.在3/2接线方式下对于边断路器和中断路器的重合闸存在先合和后合的问题.我们在前面谈到失灵问题时,已经提到过.下面作简要说明：先合重合闸可经较短延时发出一次合闸脉冲.在先合重合闸启动时,输出的开关量接点作为后合重合闸的“闭锁先合”的开关量输入.当后合重合闸接收到“闭锁先合”输入接点闭合的信息后,它的重合闸将经较长延时发合闸脉冲.后合重合闸只有在“闭锁先合”开入量有输入时才真正以较长延时发合闸脉冲.图3 先合重合闸和后合重合闸配合图先合重合闸：“投先合”——软压板、硬压板短延时重合闸整定时间,约后合重合闸：“闭锁先合”开入“后合固定”控制字长延时重合闸整定时间后合重合延时,约四、充电保护当用本装置所在的断路器对母线等元件充电而合于故障元件上时,有充电保护作为此种情况下的保护.充电保护由按相构成的两段两时限相过流和一段零序过流组成,电流取自本断路器的TA.当充电保护投入时,相应段的相电流元件动作经相应整定延时后充电保护动作出口跳本断路器.充电保护动作后,起动失灵保护,再经失灵保护延时出口跳其他断路器.此外,失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸.充电保护仅在线路变压器充电时投入,充电正常后立即退出.五、死区保护死区产生原因：在断路器和电流互感器之间发生短路时,很多情况下保护动作后故障并不能切除.死区的简单说明：如下K1处故障,在I母母线保护区内,但I母保护动作跳开含1DL所有I母断路器后,故障点仍在系统中,此类故障即为死区故障.死区配置的意义：考虑到站内发生的此类死区故障,电流一般较大,对系统影响也较大,虽可靠失灵来切除,但失灵保护动作一般要经较长的延时,所以专设了比失灵保护动作快的死区保护.图4 死区原因示意图死区保护的投入：在失灵保护投入的基础上,死区保护控制字也投入死区保护功能才起作用.死区保护的动作：三相跳闸信号例如：发变三跳、线路三跳、或A、B、C 三个分相跳闸同时动作＋三相跳位TWJ信号＋死区电流动作,经死区延时起动死区保护.死区保护的出口：和断路器失灵保护的出口一致,即边断路器的失灵出口跳哪些断路器,则边断路器死区出口就跳哪些断路器.这就是死区保护依附于失灵保护压板的原因,死区保护也可理解为一种另类的判据不同,延时不同失灵保护.六、三相不一致保护三相不一致的由来：分相操作的断路器,由于设备质量和操作等原因,运行中可能出现三相断路器动作不一致最终导致只有一相或者两相跳开,处于非全相的异常状态.三相不一致的危害：当系统处于非全相运行状态时,系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害,同时也影响系统保护装置的正确动作,所以电力系统不允许长时间地非全相运行.在线路重合不成功,则系统进入非全相运行时将无其它保护可以消除这种故障,所以在分相操作的断路器安装有非全相保护三相不一致保护,当系统出现非全相达到一定时间就跳开其他相.三相不一致的实现：消除三相不一致的异常状态的保护功能,在高压或超高压等级系统中,一般都放入断路器本体中实现,但是也有放入断路器保护中实现的或者线路保护中.不一致保护在断路器本体中,国网十八项反措要求：220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相位置不一致保护.既在断路器单相跳开后,如果重合闸动作,断路器由于压力、机械、二次回路等原因,没有重合成功,必须在内跳开三相,并且不再重合,以保证系统的安全.图5 三相不一致保护逻辑图当断路器中没有三相不一致保护时,可以安装独立的三相不一致保护装置.独立的三相不一致保护除了用断路器辅助触点或位置接点构成判断三相不一致的起动回路外,还可以用零序电流与负序电流闭锁回路,用以提高该回路的可靠性.三相不一致保护的投入：在三相不一致保护软压板和硬压板都投入时控制字,三相不一致保护功能才起作用.三相不一致的起动：三相跳位开入不一致＋跳位相无流.三相不一致保护的动作：不一致经零序开放控制字投入,不一致起动经不一致零序电流判据动作,然后经不一致延时出口跳本断路器三相.不一致经负序开放控制字投入,不一致起动经不一致负序电流判据动作,然后经不一致延时出口跳本断路器三相.以上两个控制字都退出时,三相不一致起动后经不一致延时出口跳本断路器三相.三相不一致保护动作不起动失灵,同时闭锁重合闸.三相不一致保护的闭锁：断路器处于三相不一致状态12秒,发位置不一致告警,并闭锁三相不一致保护.三相不一致保护的时间继电器的整定原则：继电保护装置的三相不一致保护延时定值要能躲过重合闸的动作时间.七、瞬时跟跳该回路由用户决定是否投入.瞬时跟跳分为：单相跟跳、两相跳闸联跳三相和三相跟跳.这三个回路出口后再跳一次本断路器,只有起动元件动作情况下上述三个回路才能发跳闸命令.·单相跟跳：收到线路保护来的Ta、Tb、Tc单相跳闸信号,并且相应相的高定值电流元件动作,瞬时分相跳闸.·两相跳闸联跳三相：收到而且仅收到线路保护来的两相跳闸信号,并且任一相的高定值电流元件动作,经15ms延时联跳三相.·三相跟跳：收到三相跳闸信号,并且任一相的高定值电流元件动作,瞬时三相跳闸出口.八、交流电压断线判断交流电压断线判断的判据为：保护不启动,且三相电压向量和大于12V,延时发TV短线异常信号.TV断线时,将低功率因素元件退出,将检同期和检无压重合功能退出,其他功能正常.当三相线路电压恢复正常10s后自动恢复正常运行.九、跳闸位置异常告警当TWJ动作且该相线路有电流,或三相的TWJ位置不一致时经10S延时报TWJ 异常.。
断路器失灵保护问题分析
２ ． ２ ． ２变 压 器 保 护
变压器 失灵保 护可用 “ 电流判别＋ 保 护出 １ ３ ＋ 复合电压闭锁触点 ”
与门” 的方式解锁 ． 电流判别元件 可采用零序 电流和相 电 首先 ， 电容 电流应该满足要求 ， 只能要要求 的范围之内 ． 不能 出现 相 串联构成 “ 或 门） 构成 ； 保护 出 １ ３为跳 高压 侧开关 的出 口； 复合 电 高低不一的现象 ； 其次， 如果电力系统的电压超过了 ２ ２ ０ Ｋ ｖ ． 在对相 电流 流并 联的方式 （ 判别元件进行整定时 ． 要注意相关设备在接地时 ． 其灵敏度一定要超过 压闭锁触点 应为低压侧 的复合 电压触 点 ．电压触点动作 后应延 时返 １ ， 尤其是线路末端等设备 ； 最后 ． 不能让其触碰到 正常运行的电流 ， 但 回 电压闭锁触点中包 括低 压侧电压主要 是防止低压侧故 障时高压侧 而延 时返 回主要是考 是实际情况却很难做到这一点 ． 因为在对其进行整定时 ． 要保证相 电流 复合 电压元件没有灵敏度 而不能开放失灵保护 。 低 压母线的 电压可能会 元件无论是何种情况下 ， 其灵敏度都符合要求 ， 因此在 整定时 ， 要相 电 虑 如果变压 器差动保护动作低压开关跳开后 ．
１ ． 断 路 器 失 灵 保 护 现 状
组成 ） 应能保证 在本线路末 端发生各种故 障时有足够 的灵 敏度 ， 能可
断路器 作为 电网 中的重要设 备 ．其 失灵保 护起着 至关重要 的作 靠启动。 ２ ＿ ２发变组 、 变压器失 灵保 护的解锁方法 用． 但 是随着 电网建设 要求 越来 越严 格 ． 人们 对 电能的需 求也 越来 ２ ． ２ ． １发变组保护 越高 ． 所 以早 期的断路器 在失灵 保护方 面已经 不能满足 现代 电 网事 对２ ２ ０ ｋ Ｖ发变组 ． 可用 “ 电流￣ － Ｏ Ｊ ］ Ｉ ＋ 保 护出 １ ３＋ 合 闸位置继 电器 常 业 的发展 ， 甚至 显露 出更 多的弊端 。早期 断路 器的判别 元件 主要是 相 串联构成 “ 与门” 的方式解锁 “ 电流判别” 元 件可采用零序 利用相 电流元件 ． 为 了能 够使失灵 保护更加 彻底 ． 不会 出现纰 漏 ． 在 开触点” 其 中又增 加安装 了判别元 件 ． 这样 就不会 在出 １ ３触点 的地方 出现卡 电流和相 电流并联 的方式 （ 或 门） 构成 。 “ 保护出 １ ３” 为跳高压侧 开关 的 ３。 住 的现象 ． 同时 也能够避免 很多失 误操作 现象 但是在 选择 相 电流 出 １
高压断路器失灵保护的应用分析
线 路保护
— — 厂之Ｈ ｌ —一— — ■ ■ — —一 — — — —
１． ．．． ，／ ， ，— —Ｊ ．．．．．．． 一 ． ． ． ．，—— — — —
图 １ 断路 器 失 灵保 护 原 理框 图
启 动 元件 通 常 利 用 断 路 器 自动 跳 闸 出 口 回路 本 身 ， 直 接 可 用 瞬 时 返 回 的 出 口跳 闸继 电器 接 点 ， 可与 出 口跳 闸 继 电器 并 也
联的 、 瞬时返 回的辅助 中间继 电器 接 点， 点动作不 复归表 示 接
断 路 器 失 灵 。判 别 元 件 以不 同 的方 式 鉴 别 故 障 确 未 消 除 。现 有
运行设备采用相 电流 （ 路） 零序 电流 （ 线 、 变压器） 有流 ” 别 的“ 判
方 式 。保 护动 作后 ， 路 中 仍 有 电流 ， 明故 障 确 未 消 除 。断路 回 说 器 失灵 保 护 装 置 是 以接 入 电流 人 小 为 判 据 的 ， 因此 将 Ｔ 的二 Ａ 次 点流 接 入 断 路器 失 灵 保 护 装 置 时 ， 尽 量 选 择 靠 近 断 路 器 处 应 的 Ｔ 而 且 和 母 线 保 护 用 Ｔ 进 行 有 效 的 “ 叉 ”彻 底 避 免 失 Ａ， Ａ 立 ， 灵 保 护 死 区 的 存 在 ［ ２ １ 。 时 间 元件 是 断 路 器 失 灵 保 护 的 中 间 环 节 ， 于 双 母 线 接 线 对 的变 电 站 可 以每 个 断 路 器 设 一 个 ， 也 可 以 几 个 断 路 器 共 设 一 个 。一般每条母线 设一个两 段延时的时 间元件 ， 以较短延 时跳 母线联络 断路器 ， 以较 长 时 间 跳 其 他 有 关 断 路 器 ， 了 防 止 单 为
电建 专 力 设Ｉ 栏
关于主变压器220kV侧断路器失灵保护的探讨
图 １ ２ ０ｋ 母 线 故 障 系 统 示 惹 图 ２ ＶＩ
这时如果 仅靠 主变压器后备保护动作切除故 障 ，由于后备
保护时限较长 ， 能完全 、快速隔离故障点 ， 不 持续 的短路电流 还是会对主变压 器产生很大 冲击 ，同时将损失部 分 １０ Ｖ负 １ｋ 荷。 文献［ ］ ３列举 了一些 由于变压器外部短路而损坏 的事故。这 时需要 失灵连跳主变压器 三侧 ，从而完全 、迅速 地切除故障 ，
（） 变压器 故障 。变压器 断路 器失灵 时 ，变压器 差动保 ２ 护 动作 已经将变 压器其 他侧 断路器跳 开 ，断路 器失灵 保护切
除了变压 器所在母 线上 的所有 电源支 路 ，这时 由主变 压器差
２ ０ Ｖ侧断 路器拒动 ，系统通过 ２０ｋ 母 线 、２ 主变压 ２ ｋ ２ Ｉ ＶＩ 号
压器保护柜含非 电量失灵保护装置 Ｒ Ｓ ９ ４ ，母差保护及失 Ｃ 一７Ａ
双母线 接线 的断路 器失灵 保护 ，在 以下 ３ 种情况 下才 可 能动作。 （）线路故障 。线路断路器失灵时 ，不再考虑变压器断路 １
器失灵 ，此时失灵 保护不应跳开变压器其 他电源侧 断路 器。
护动作下 ，会继续通过主变压器 向母线故障点注入短路 电流 。
当有 ２台 （ ２台以上）主变压器时 。假设 １ 或 号主变压器
减少 了负荷损 失 。同时 ，解决 了主变压 器后备保 护在母 差动
轿子山变电站 为云南省 曲靖供电局所属 ，于 ２ ０ 年 ４ ０９ 月投产。 该期规模为 １ １０ Ｖ 台 ８ Ｍ Ａ主变压器 、２０ Ｖ出线 ４回、１０ Ｖ ２ｋ １ｋ
出线 ６回。主变压器保护为南瑞继保 的 Ｐ Ｃ ８ 一 １Ａ ，主变 Ｒ ７Ｅ ２Ｓ Ｂ
断路器失灵保护及其相关问题的分析
（０ ０ ． ２ １ ６ Ｎｏ ）
断路器 失灵保护及其相关 问题 的分析
断路 器 失灵保 护 及其 相 关 问题 的分 析
杨 玉 坤
（ 华北电力大学 电力工程 系，河北 保定 ０ １０） ７ ０ ３
摘 要：结合应用于现场 的各种断路器失灵保护情况 ，介绍 了 ４种典型的启动方式，说 明了启动条件
的 设 置 原 因 及 各 启 动 方 式 的 不足 之 处 。 总 结 了单 母 线 接 线 、 单 母 线 分 段 、双 母 线 接 线 和 一 台 半接 线 ４ 种
接线方式的跳闸程序及 时限， 论述了断路器失灵保 护的一些特殊 问题 。 通过采用高可靠性 的失灵保护装置 ，
合理接 线整 定，严 格按规则操作 ，可极大地提 高失灵保护 的正确动作率，为 电网的安全运行做 出应有 的
贡献 。
关键词 ：断路器；失灵保护 ；启动方式；跳 闸程序 中图分类号：Ｔ ５ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ： Ｍ ６
Ｃｉ ｃ ｔＢｒ ａ ｒＦａ ｌ ｅ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ａ ｅ ｏ ｅ ｓＡｎａ ｖｓｓ ｒ ｕｉ． ｅ ｋｅ ｉｕｒ ｏ ｅ ｔｏ ｎｄ Ｉ ｓＲ ｌ ｔ ｄ Ｐｒ ｂｌ ｍ ｌ ｉ
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有关断路器失灵保护有关问题的探讨
科技 论 坛 Ｉ Ｊ Ｉ
有关 断路器失灵保护有关问题盼探讨 誊
刘 继 忠
（ 龙 江绥 化 市 电业 局 ， 黑 黑龙 江 绥化 １２ ０ ） ５ ００
摘 要： 简要分析 了线路 、 变压器、 变组装设断路 器失灵保护的必要性 。 发 并分析 了传统的线路失灵保护以单纯相 电流作为 断路 器失灵判据 的 不足 ， 同时， 还对变压器、 发变组保护启动失灵 时解除复合 电压闭锁问题进行 了分析 ， 并提 出了解决的办法。
关键 词 ： 路 器 ； 灵 ； 护 断 失 保
１装设断路器 失灵保 护的作用及重要性 随着电网的 日趋复杂 ，电网的安全性变得 越来越重要 。继电保 护的拒动给 电网带来 的危 害越来越大。 原则上 ， 电网任一处的开关都应设 有一定的后备保护措施。用相邻元 件的保护作 后备 ， 是最简单合理的后备保 护方式 。 但在高压 电网中，由于短线路的增 多和电源支路 的助增 作用 ，实现上述后备方式往往有较大 困难 。目 前 ，高压电网中相间距离保 护最后一段对本线 路 的灵敏度平均在 ２左右 ，而相邻线故障时 的 助增 系数 多 在 ２以 上 ，所 以绝 大 部 分 保 护 只 能 对相邻线路近端故障起后 备作用 ， 而对相邻线 末故 障有 １ ． ２以上灵敏度 ，能起 完全后备作用 的， 只有个别几套保护 ， 而对变压器发生 内部故 障的后备作用则更差。接地保护 的情况略好于 相间保护 ，其最后段对本线路的灵敏度平均在 ５左右 。 但相邻线故障时 ， 其故障电流分支 系数 也小 ， 以也有相当一部分线路 ， 所 尤其是短线路 的接地保护 ，不能对相邻线路或 变压器故 障起 后备作用 。因此 ，继电保护及安全 自动装置技 “ 术规程 ” 规定 ：２ ｋ ２ ０ Ｖ以上变 电站及某些重要 的 １０ Ｖ变电站应装设断路器失灵保护。 ｋ １ 关于发变组启动失灵保护问题， 原部颁“ 继 电保护及安全 自动装置技术规程” 中已经 明确 ： 发电机变压器组的保护 ，宜启动断路器失灵保 护。 事实也证 明 ， 型发变组装设失灵保护是非 大 常必要的。２０ ０ １年 ２月 ， 山西省某 电厂就发生 了一起发变组保护动作而高压开关有一相开关 失灵 ， 由于发变组启动失灵保护没有投入运行 ， 造 成 发 电 机 非 全 相 运 行 ５ ｉ４ ｓ 损 坏 的 事 ｍｎ１ 而 故。 目前 ， 几乎全部 ２ ０ Ｖ线路保护及大多数 ２ｋ 发变组保 护均 已装设 了失灵保护。但对变压器 保护启动失灵 问题 ，由于 以前的传统保护 瓦斯 出 口很 难 与 电 气 量 出 口分 开 等 原 因 ， 技 术 规 “ 程”规定一般不考虑 由变压器保护启动 断路器 失灵保护。 因此 ， 际运行 中变压器保护 目前大 实 都没有启动失灵保护 。但事实上变压器 开关失 灵并非不可能， 山西省就曾 出现过母线故 障时， 母差保护动作 而变压器两相开关失 灵的情况 。 对于 ２ ０ Ｖ变压器 ， ２ｋ 如果发生 内部故 障时高压 侧开关失灵 ， 由于 目前 ２ ０ Ｖ线路远后备 的灵 ２ｋ 敏度极低 （ 尤其是相问保护 ）有 些短线路甚 至 ， 没有灵敏度 ， 后果将是非常严重的。 ２ 目前断路器失灵保护的不足和需要 注意
关于主变断路器失灵保护动作联跳各侧断路器问题的探讨
关于主变断路器失灵保护动作联跳各侧断路器问题的探讨变电管理所何维摘要：按照贵州电网继电保护反事故措施实施细则的要求，"变压器的断路器失灵时，失灵保护应动作于断开本变压器各侧的断路器"，否则故障得不到快速切除，对电网运行造成严重安全威胁。
本文主要结合遵义供电局500kV鸭溪变2010年5月2日500kV第三串联络5032断路器失灵保护动作时未联跳1号主变三侧断路器进行分析，总结经验教训，与同行分享。
关键词：继电保护失灵联跳断路器1 引言继电保护是电力系统的重要组成部分，是保证电网安全稳定运行的重要技术手段，电力系统的事故速度快，涉及面广，会给国民经济和人民生活造成很大影响。
纵观国内外的重大事故，无一例外地表现为在电网局部某一环节发生单一故障，未能迅速隔离的同时，由于继电保护不合要求的动作，再加上随之出现的其他不正常因素的综合效应，而导致系统失稳、大面积停电等事故。
2011年5月2日02时21分，因500kV鸭溪变附近发生强雷大雨天气，引发4台500kV SAS-550电流互感器故障，在24秒内相继发生500kV I组母线差动保护、500kV鸭福II回线路保护、500kV鸭烽线线路保护、1号主变差动保护、鸭福I回线路保护等动作跳闸，，造成遵义电网单独运行，与贵州主网解列。
其中500kV第三串联络5032C相电流互感器发生内部故障，造成500kV鸭烽线线路保护、5032断路器失灵保护、1号主变保护相继动作隔离故障，5032失灵保护动作后未瞬时联跳1号主变三侧断路器，由1号主变差动保护动作跳闸，延长了故障切除时间，不满足继电保护反措要求。
2、事故分析事故发生后，检修人员对500kV第三串联络5032电流互感器，500kV鸭烽线、5032、5033断路器保护、1号主变保护装置进行了全面检查，判断本次事故的原因是上海MWB互感器厂2006年出厂的SAS-550型产品内部电容屏结构设计上存在缺陷，绝缘裕度不够，在频繁的雷电波侵入情况下， 500kV电流互感器绝缘放电击穿导致。
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关于断路器失灵保护的分析
摘要: 本文介绍了双母接线和3/2接线方式下断路器失灵保护的配置原则，以及不同的逻辑原理、基本构成和装置时间定值的整定。
介绍了应用断路器失灵保护改进的一些措施。
[关键词]:失灵保护;断路器;继电保护
引言：当输电线路、变压器或母线或其他电气设备发生短路时,保护装置动作发出跳闸命令,但故障设备的断路器可能由于断路器跳闸线圈断线,直流电源消失及操作回路出现问题,导致断路器拒动,断路器失灵保护利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除变电站内其他相关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行。
1、断路器失灵保护工作原理及作用
1.1、断路器失灵的定义：
当系统发生故障，相应的保护装置保护动作而其断路器操作失灵拒绝跳闸时，通过相应保护装置的作用于本变电站相邻断路器跳闸，称为断路器失灵保护。
断路器失灵保护是近后备中防止断路器拒动的一项有效措施。
1.2、判断断路器失灵应有两个主要条件：
①有保护对断路器发过跳闸命令；
②该断路器在一段时间里一直有电流。
断路器失灵保护起动元件就是基于上述原理构成。
1.3、装设断路器失灵保护的作用
220kV以上的输电线路一般输送的功率大，输送距离远，为提高线路的输送能力和系统的稳定性，往往采用分相断路器和快速保护。
由于断路器存在操作失灵的可能性，当线路发生故障而断路器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应装设断路器失灵保护装置，有选择地将失灵拒动的断路器所在(连接)母线的连接元件断开，以减少设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。
2、断路器失灵保护的配置原则
2.1220kV双母或单母分段接线方式中，将失灵保护做在母差保护装置中，某线路断路器失灵，失灵保护应跳开失灵断路器所在母线上的所有断路器，其跳闸对象与母差保护跳闸对象完全一致，所以将失灵保护与母线保护做在同一套装
置里面。
这样做的另外一好处就是节省二次电缆。
2.23/2接线中，失灵保护按断路器设计，失灵保护包含在断路器保护装置里面，3/2接线中如果边断路器失灵，失灵保护除需要跳开边断路器所在母线的断路器外，还需要跳开本串中断路器，并起动远方跳闸装置跳开对侧断路器。
如果中断路器失灵，失灵保护要求跳同一串上相邻的两个边断路器，并分别起动远方跳闸装置跳开两条线路对侧断路器,因此,3/2接线中失灵保护不做在母差保护装置中,与重合闸一起做成一套断路器保护随断路器设计。
3、断路器失灵保护的逻辑分析
3.1 双母接线的断路器失灵保护由失灵起动元件、延时元件、运行方式识别元件和复合电压闭锁元件四部分构成。
失灵起动元件:检查保护对该断路器发过跳闸命令，并且该断路器还一直有电流，这两个条件构成“与”的逻辑。
延时元件：断路器失灵保护的延时用以确认在这段时间里该断路器中一直有电流，以确认该断路器中还存在电流确实是由于断路器失灵造成的
母线运行方式识别元件：主要是确定失灵断路器接在哪条母线上，从而决定失灵保护去切除哪条母线。
复合电压闭锁元件:作用是防止失灵保护出口继电器误动而造成误跳断路器的措施（小于相电压、大于零序或负序电压的整定值将减除闭锁）。
3.13/2接线的断路器失灵保护分三种情况
①故障相失灵
线路保护的分相跳闸接点一直动作起动失灵保护加之同名相的失灵保护过流高定值元件动作且失灵保护的零序过流元件动作，说明是故障相断路器失灵。
先经“失灵跳本断路器时间”的延时发三相跳闸命令跳本断路器，再经“失灵动作时间”延时动作时间发三相跳闸命令跳开其他各断路器。
②非故障相失灵
外部三相跳闸输入接点“发变三跳”、“线路三跳”一直动作起动失灵保护，并且失灵保护过流低定值元件一直动作（非故障相上过流元件），与此同时失灵过流高定值元件曾动作过20ms，（故障相上过流元件），说明是非故障相断路器失灵
③变压器三跳起动失灵
外部三相跳闸输入接点“发变三跳”一直动作起动失灵保护，而且低功率因数元件、负序过流元件动作及零序过流元件动作。
三个辅助元件有一个动作后先经“失灵跳本断路器时间”的延时发三相跳闸命令跳本断路器，再经“失灵动作时间”延时动作时间发三相跳闸命令跳开其他各断路器。
4失灵保护的动作时限分析
失灵保护是针对断路器已出现失灵迹象,采取一些相应的措施切除故障以期避免更为严重的后果(指不作为将会比作为产生较为明显的不良后果)的一系列动作行为。
对于未能体现断路器有失灵迹象的动作行为,不在失灵保护的讨论范畴。
基于断路器失灵几乎都不是瞬时性故障的事实,失灵保护的一系列动作行为在切除相应的断路器时,都应闭锁其自动重合闸。
4.1失灵跟跳时间的整定
对于失灵跟跳时间(t1)的整定,GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》(以下简称《规程》)的要求是“宜无时限再次动作于本断路器跳闸”。
按照我们的理解,对于投入自动重合闸的情形,不能把失灵跟跳时间整为零,应按躲过断路器动作时间(t跳)与保护返回时间(t返)之和整定,即
t1=t11=k1(t跳+t返+△t)(1)
其中,k1为可靠系数,△t为抖动时间。
对于不需要自动重合闸又没有设置保护跟跳功能的情况下,可把失灵跟跳改作保护跟跳以提高跳闸可靠性,则可按躲过可能存在的接点抖动时间整定。
t1=t12=k1△t(2)
对于为了断路器的可靠动作而设置的保护跟跳功能,属于跳闸重动;对于需跳两相时联跳三相,属于保护跳闸出口的自我完善,这二者均不体现断路器是否有失灵迹象,不在失灵保护的讨论范畴。
对于失灵保护和自动重合闸共用一个装置的情形,宜由内部逻辑完成失灵跟跳出口的同时闭锁自动重合闸;对于失灵保护跟跳功能和自动重合闸不在同一个装置的情况,可把失灵跟跳出口接在操作回路中的永跳继电器上,用永跳继电器的重动接点去跳闸的同时闭锁自动重合闸。
4.2失灵保护跳母联时间的整定
对于失灵保护跳母联或分段时间(t2)的整定,《规程》的要求是“对双母线(或分段单母线)接线,以较短时限(大于故障线路或电力设备跳闸时间及保护装置返回时间之和)动作于断开母联或分段断路器……”。
按照我们对该问题的理解,该时限应与失灵跟跳时间配合,可按下式整定
t2=k2(t1+t跳+t返+△t)(3)
其中,k2为可靠系数,t返理解成失灵跟跳返回时间。
对于正常情况下流过母联(分段)的潮流很小且各段母线上的单元数目较多的情形,可突破式(3)的限制。
4.3失灵保护动作时间的整定
对于失灵保护动作时间(t3)的整定,规程里没有给出明确的整定依据。
根据我们的理解,应该遵循以下的原则:失灵保护动作时间需和失灵跳母联(分段)时间配合,也需和母线上的各单元的后备保护配合,需躲过母线上各单元的后备保护越级动作,以避免扩大事故。
可按下式整定
T3=k3(t2+t跳+t返+△t)(4)
且t3<k4(t后备-t跳-t返-△t)(5)
其中,k3、k4为可靠系数,t后备为相关单元的后备保护延时,式(3-4)中的t返理解成失灵联跳母联或分段返回时间,式(5)中的t返理解成失灵跳闸返回时间。
t后备的具体含义与接线形式及相应单元的具体情况相关。
对于其他接线形式的失灵保护各时限的整定,可在上述整定原则的基础上作相应的调整。
3断路器失灵保护的设置依据及改进方法
5失灵保护的一些改进方法
当断路器为三相操作开关时,采用微机型失灵起动装置时,可仅用一组电流元件。
相电流元件的定值,可按较低定值整定,以提高灵敏度。
复合电压闭锁元件因无合适的解锁元件,可不考虑解除,定值则宜整定灵敏些。
这种方案,可能造成在某些故障(如匝间短路)情况下,失灵保护不能起到作用(电流、电压元件均可能不动作)。
对于失灵保护,还有其它的方法可以提高其灵敏度(指在不降低可靠性的前提下)。
6结束语
随着微机保护技术的迅速发展和日趋成熟,保护装置的安全性、稳定性、可靠性是以往元件保护所无法比拟的。
断路器失灵保护的瞬时跟跳功能,以及有选择的将失灵拒动的断路器所连接母线上的其余运行中的断路器断开的功能,有利于电网的安全、稳定、可靠的运行。
采用高可靠性的失灵保护判别元件或装置,合理接线、整定,严格按规程操作,必将极大的提高失灵保护的正确动作率,为电网的安全运行做出应有的贡献。
参考文献：
[1]RCS-900系列说明书.南京南瑞继保电气有限公司.
[2]GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》.
[3] 《国家电网公司继电保护培训教材》.
作者简介：尹相国，1983年生，长期从事继电保护工作，现为宁夏电力公司检修公司变电检修中心保护自动化二班技术员.。