220kV线路断路器失灵保护

杨明

揭阳供电局

摘 要： 根据断路器失灵保护的基本原理，通过对线路失灵保护启动回路和启动逻辑的分析，结合相关规程和设计原则，提出断路器失灵保护在实际应用中的几点注意事项，并对其进行论述。

关键词： 失灵保护；基本原理；复合电压闭锁；设计原则

0 引言

随着电网建设的快速发展，电网复杂程度也随之愈来愈高，其安全性自然变得愈发重要，断路器拒动将严重影响电力系统的安全稳定运行，造成事故范围的进一步扩大。按照要求，对于220kV 及以上电力系统，必须采用断路器失灵保护作为近后备保护。

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。

断路器失灵保护基本原理

失灵保护由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。如图1所示

图1 断路器失灵保护的基本组成

断路器失灵保护或失灵启动保护的配置

《规程》规定：在220 kV 及以上电压等级的和110 kV 电网中个别重要设备的断路器应配置装设一套断路器失灵保护。双母线和单母线应在母线系统中装设断路器失灵保护，其电压闭锁元件和跳闸出口回路可以与母差保护的电压闭锁元件和跳闸出口回路共用，但电压闭锁元件的灵敏度应按失灵保护的要求整定。母线系统上各个支路单元也应配置断路器失灵启动保护，失灵启动保护以第一时限动作解除系统失灵保护的复合电压闭锁，第二时限动作去启动系统失灵保护；系统失灵保护以较短时限动作于母联断路器，再经一时限动作于与失灵断路器联结在同一母线上的所有断路器。3/2接线的或角接线的各个断路器应单独配置失灵保护，失灵保护应瞬时动作再次作用本断路器跳闸后，再经一时限动作于其它相邻断路器跳闸，可不再设电压闭锁元件。以上断路器失灵保护应同时作用于断路器的两组跳闸线圈跳闸。

同时要求设计院在断路器电流互感器和各种保护以及断路器失灵（启动）保护配置上多采用经典配置方案，特别是对3/2 接线的断路器的配置上更应采用经典配置方案，这样可以大大减小保护死区和提高设备运行的安全性. [2]

2、220kV线路断路器失灵保护

220kV线路断路器的失灵启动回路通过线路主一或主二保护的保护动作接点及外部保护跳操作箱TJR接点，结合断路器辅助保护的失灵电流判别（现新标准采用母差失灵保护判别失灵电流），启动失灵并开入到母线失灵屏，失灵屏根据输入的母线侧刀闸辅助接点判别所接母线，再经母线复合电压闭锁，然后第一时限跳开母联断路器和分段断路器，第二时限跳开该线路断路器所在母线上的其他断路器。失灵动作逻辑如图3所示。[3]

图2 220kV线路失灵启动回路

图3 220kV断路器失灵动作逻辑

3 失灵保护运行注意事项

失灵保护在日常的运行维护中，以下情况应引起注意。

1）双母线并列运行而且某一段母线电压互感器检修时，通常是通过电压互感器切换把手将检修电压互感器的二次回路与运行电压互感器的二次回路并在一起。如果此时检修电压互感器所在母线的出线发生故障，断路器失灵，保护先跳母联断路器，再跳线路断路器时，为了确保失灵保护能可靠切除故障，可采取如下措施：

将失灵保护跳母联开关的压板断开，这将使两条母线同时跳开。

应整定复合失灵电压闭锁元件有1s的延时返回时间，这样能只切除失灵断路器所连接的母线，保留另一条母线正常运行。

对于失灵保护动作延时0.25s跳母联（分段）断路器的同时，跳失灵断路器所连接母线的其他断路器的方式，所说的问题将不再存在。

2）由于失灵保护误动将引起严重后果，故应严格要求：当配置有失灵保护的元件停电或者其保护装置发生故障、异常或进行试验时必须停用失灵保护，并解除其启动其他保护的回路（如母差保护）。[4]

4 结论

断路器失灵保护作为高压电网的一种近后备保护，能有效避免事故的扩大，有利于电网的安全、稳定、可靠运行。在实际应用中失灵保护动作后将跳开母线上的各断路器，影响面很大，因此要求失灵保护十分可靠。断路器失灵保护二次回路牵涉面广，与其他保护，操作回路相互依赖性高，投运后很难有机会在对其进行全面校验。因此，在安装、调试及投运试验时应把好质量关，确保不留隐患。[5]

[1]苏展，高压断路器失灵保护的应用分析[J].广东科技，2009（225）．

[2] 赵斌、唐云龙、理玉华、罗昌民；继电器 ,Relay,2007年S1期

[3]陈冬霞、吴东升，500kV莞城变电站失灵保护的实现[J].东北电力技术，2006（12）．

[4] 国家电力调度通信中心，国家电网公司继电保护培训教材.北京:中国电力出版社,2009

[5]成云云、王钥]，双母线接线断路器失灵保护的应用分析及优化. 供用电 ,Distribution & Utilization , 2011年03期