断路器失灵保护分析

【摘要】本文分析了失灵保护的原理，分析不同一次接线方式下的失灵保护动作范围，并结合二次接线相关问题进行研究，以便能够提升失灵保护动作正确率，确保电网安全运行。

【关键词】失灵保护；分析；断路器

对于实际工作中，失灵保护也是在在母线引出线故障之时，故障元件需保护动作而相应断路器拒动跳闸时，为了缩小事故范围，利用故障元件的保护作用，与母线所相邻的断路器可以使其产生跳闸动作，在有条件的情况也，也能够利用通道使其远端的断路器同时产生跳闸动作，这样的保护装置称为断路器失灵保护，其动作行为同母线的差动保护作用较为相似，又被称作是母线的后备保护。对于电网运行过程中，失灵保护作为重要的运行保护，对于220kV电网及其以上电压的电网之中，均需按照GB14285-93要求的《继电保护和安全自动装置技术规程》，为电网配置失灵保护装置。在当前运营的变电站之中，对于其出口的回路设置中，主要存在两种基本形式，一种失灵保护中，其出口具备单独的跳断路器，而对于另一种失灵保护之中，则是需要与母线的差动保护结合，两者来共用一套跳断路器。失灵保护启动的两个条件是：一、保护出口未返回；二、仍存在故障电流。根据一次接线方式的不同，把失灵保护的类别分为三类：一、母线接线方式失灵保护；二、3/2接线方式失灵保护；三、变压器类接线方式失灵保护。以下分类进行分析。

一、母线接线方式的失灵保护

多是在馈线发生故障之时，可以由馈线保护发出电路跳闸的命令，此时的馈线断路器将会产生拒动操作，失灵保护启动跳母线联络断路器及与馈线为同一母线的断路器，以隔离馈线故障。同时，还需注意一个问题，那就是关于失灵保护动作跳闸的现象，由于与母线的差动保护跳闸现象相似，然而实际它们二者性质是不同的，故障反映的范围也不同。在失灵保护中，其主要针对馈线故障产生的保护动作；在断路器发生拒动之时，确有其独立的保护动作，不可同日而语。母线差动保护的设立：线路以及主变的保护都是针对其自身的保护，具有方向性，准确、快速的特点，而其电流互感器背后的设备（即母线设备）却成了盲区，为快速、灵敏、准确的切除在母线上的故障从而引申出来了母线差动保护。而失灵保护也是母线保护的主保护，但凡运行于母线上的任一断路器拒动后由母线保护装置判定动作切除该设备所在母线的全部断路器。

由于失灵保护的跳闸范围大，引入关于失灵保护中的电压闭锁作用。在失灵保护之中，其电压闭锁多是由母线的低电压、零序电压、负序电压以及断路器来构成的，有效确保失灵保护的正确动作。

二、3/2接线方式的失灵保护

对当前的失灵保护动作情况可分两种情况：边断路器拒动，中断路器拒动。一、边断路器拒动的情况与母线接线方式失灵保护动作相同。由于3/2接线一次接线特点：重线路电压互感器，轻母线电压互感器。线路电压互感器为三相设置，而母线电压互感器为单相设置。决定了失灵保护失去电压闭锁的实现。二次接线实现失灵跳相关断路器有两种接线方式：（一）相对于断路器的失灵保护，可以直接作用在相关断路器中的永跳出口位置；（二）其失灵保护的动作，可直接由母线来保护相关母线的跳断路器。在运行过程中，我们取得的经验是推荐采用第二种接线方式，并设置两路出口同时启动失灵才能有效，确保失灵保护的正确动作。此种接线方式，在扩建施工与保护调试做安措时不容易引起“误碰”导致保护误动。二、中断路器拒动的情况。实现方式为断路器失灵保护动作出口直接作用于相关断路器的永跳出口。

三、变压器类接线方式失灵保护

变压器电气量保护动作，某主侧断路器拒动，失灵保护跳开变压器各侧断路器。

电力部在其颁步的《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》中强调指出：在电网中，针对其继电保护工作中，除针对发电机的变压器组、断路器实施非全相开断保护，还应该对其设置电压闭锁控制的高灵敏度多接点回路。分析同对电流元件得知，在某些故障情况之下，一些电压元件是不具备灵敏度的，也就是说对于发变组产生故障之时，其系统的母线电压并不会产生显著变化。

同时，按照相关技术规程中规定，在变压器中，并不允许其瓦斯产生保护动失灵的情况，故此，可以在主变瓦斯保护动作中，开启操作箱永跳断路器，这样就可以起动失灵保护；而在相对情况下，若是要保证变压器瓦斯失灵保护不动作，就可将单独起动瓦斯保护出口的断路器，使其接至操作箱中的手跳端子，发挥不起动失灵保护的作用。

在電网运行中，针对断路器的失灵保护中，提升其电网失灵保护运行可靠性，一直都是电网工作人员非常关注的，这样才可以最大限度的减少实际中失灵保护产生不正确动作的次数；故此，在实际中，能够从电网接线、断路器设备质量以及具体操作等各环节，做好相应的工作措施，可以采用具有高可靠性的判别元件作为失灵保护装置，并可以在接线、整定过程中可严格的按规程进行操作，这样必将会提高电网断路器失灵保护正确动作率，确保电网安全运行，提升电网效益。

参考文献

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[7]赵亮.现代化变电站运行全书.中国物价出版社，1999

作者简介

苏德喜（1973-），男，山西临汾人，籍贯山西洪洞人，工程师，现在山西省电力公司临汾供电公司变电运维室工作，任生技股长。