第五章母线保护和断路器失灵保护
5.1 判断题
5.1.1固定连接方式的母差保护，当运行的双母线的固定连接方式被破坏时，此时发生任一母线故
障，该母差保护能有选择故障母线的能力，即只切除接于该母线的元件，另一母线可以继续运行。（错）
5.1.2 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。（对）
5.1.3 双母线接线的母差保护采用电压闭锁元件是因为有二次回路切换问题；一个半断路器接线的
母差保护不采用电压闭锁元件是因为没有二次回路切换问题。（错）
5.1.4 母联电流相位比式完全电流差动保护，由于母联断路器电流没有进差电流回路，在母线倒闸
操作过程中，无需将母联断路器的跳闸回路跳开。（错）
5.1.5 母线倒闸操作时，电流相位比较式母线差动保护退出运行。（错）
5.1.6 母联电流相位比较式母线保护只与电流的相位有关，而与电流幅值大小无关。（错）
5.1.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护，当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发
生故障时将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除。（对）
5.1.8 中阻抗母线差动保护的差动元件动作电流一般整定为0.5A，若辅助变流器为10/2.５，则从
此辅助变换器一次侧加1.９～２.１A电流（考虑±5％的误差），继电器就会动作。（对）5.1.9 为保证安全，母线差动保护装置中各元件的电流互感器二次侧应分别接地。（错）
5.1.10 双母线微机差动保护按要求在每一单元出口回路加装低电压闭锁。（错）
5.1.11 母线充电保护是指母线故障的后备保护。（错）
5.1.12 断路器失灵保护是一种近后备保护，当元件断路器拒动时，该保护动作切除故障。（对）5.1.13 断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，为了满足线路末端单相接地故障时有足够的
灵敏度，可以不躲过正常运行负荷电流。（对）
5.1.14 变压器投运时，进行五次冲击合闸前，要投入瓦斯保护。先停用差动保护，待做过负荷试
验，验明正确后，再将它投入运行。(错)
5.1.15 在双母线母联电流比相式母线保护中，任一母线故障只要母联断路器中电流为零，母线保
护将拒动。为此要求两条母线都必须有可靠电源与之联接。(对)
5.1.16 母线故障母差保护正确动作后，对于CKJ集成电路保护，对侧高频保护能够出口跳闸。(对) 5.1.17 在装有完全母线差动保护的母线上接入一台双绕组变压器，其低压侧没有电源，为简化母
差保护接线，母差保护可以不跳这台变压器的进线断路器，因而这台断路器的电流互感器
的二次电流也没有必要接入母差保护回路中。（错）
5.1.18 双母线电流比相式母线差动保护，在母线联接元件进行切换时，应合上非选择性刀闸。（对）5.1.19 所有母差保护的电压闭锁元件由低电压元件、负序电压元件及零序电压元件经或门构成。
（错）
5.1.20 对于母线差动保护，当各单元电流互感器变比不同时，则应用补偿变流器进行补偿。补偿
方式应以变比较大为基准，采用降流方式。（对）
5.1.21 母线充电保护只是在对母线充电时才投入使用，充电完毕后要退出。（对）
5.1.22 元件固定连接的双母线差动保护装置，在元件固定连接方式破坏后，如果电流二次回路不
做相应切换，则选择元件无法保证动作的选择性。（）
答：对
5.1.23当母线故障，母线差动保护动作而某断路器拒动或故障点发生在电流互感器与断路器之间
时，
为加速对侧保护切除故障，对装有高频保护的线路，应采用母线差动保护动作发信的措施。
（）
答：错
5.1.24 在220kV双母线运行方式下，当任一母线故障，母线差动保护动作而母联断路器拒动时，
母差保护将无法切除故障，这时需由断路器失灵保护或对侧线路保护来切除故障母线。
（）
答：对
5.1.25 断路器失灵保护，是近后备保护中防止断路器拒动的一项有效措施，只有当远后备保护不
能满足灵敏度要求时，才考虑装设断路器失灵保护。（）
答：对
5.1.26 在电流相位比较式母线差动保护装置中，一般利用相位比较继电器作为起动元件，利用差
动继电器作为选择元件。（）
答：错
5.1.27 母线保护在外部故障时，其差动回路电流等于各连接元件的电流之和（不考虑电流互感器
的误差）；在内部故障时，其差动回路的电流等于零。（）；
答：错
5.1.28 母线完全差动保护起动元件的整定值，应能避开外部故障时的最大短路电流。（）
答：错
5.1.29 向变电所的母线空充电操作时，有时出现误发接地信号，其原因是变电所内三相带电体对
地电容量不等，造成中性点位移，产生较大的零序电压。（）
答：对
5.1.30 电流相位比较式母线保护，在单母线运行时，非选择性开关或刀闸必须打在断开位置，否
则当母线故障时母线保护将拒绝动作。（）
答：错
5.1.31 双母线电流比相式母差保护在正常运行方式下，母联断路器因故断开，在任一母线故障时，
母线保护将误动作。（）
答：错
5.1.32 某母线装设有完全差动保护，在外部故障时．各健全线路的电流方向是背离母线的，故障
线路的电流方向是指向母线的，其大小等于各健全线路电流之和。（）
答：错
5.1.33 在电流相位比较式母线差动保护装置中，一般都利用差动继电器作为启动元件和选择元件。
（）
答：错
5.2 选择题
5.2.1 校核母差保护电流互感器的10％误差曲线时，计算电流倍数最大的情况是元件（A）。
A．对侧无电源；B．对侧有电源；C．都一样。
5.2.2 在母差保护中，中间变流器的误差要求应比主电流互感器严格，一般要求误差电流不超过最
大区外故障电流的（B ）
A．3％；B．5％；C．10％
5.2.3 母线差动保护采用电压闭锁元件的主要目的是（C）
A．系统发生振荡时，母线差动保护不会误动；
B．区外发生故障时，母线差动保护不会误动；
C．由于误碰出口继电器而不致造成母线差动保护误动。
5.2.4 3/2断路器接线每组母线宜装设两套母线保护，同时母线保护应（）电压闭锁环节。
A．不设置；B．设置；C．一套设置一套不设置。
答：A
5.2.5 双母线接线形式的变电站，当母联断路器断开运行时，如一条母线发生故障，母联断路器电
流相位比较式母差保护会（）。
A．仅选择元件动作；B．仅启动元件动作；C．启动元件和选择元件均动作。
答：B
5.2.6 中阻抗型母线差动保护在母线内部故障时，保护装置整组动作时间不大于（）。
A．10ms；B．20ms；C．30ms
答：A
5.2.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护，当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发
生故障时，（）。
A．将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除；
B．将会切除故障母线，非故障母线不能切除；
C．将会切除故障母线和非故障母线。
答：A
5.2.8 对一母差保护进行相量检查，所需接入母差的三相电流已全接入。以该母线电压互感器的
U A为基准，测得U A超前所接3组电流I A1、I A2、I A3（均为极性端接入）的角度依次为10o、170o 和220o。下列叙述中正确的是（）。
A．该母差保护A相电流回路相量正确；
B．该母差保护A相电流回路相量错误；
C．该母差保护A相电流回路相量是否正确不能判定。
答：A
5.2.9 母差保护中使用的母联断路器电流取自Ⅱ母侧电流互感器，如母联断路器与电流互感器之间
发生故障，将造成（）。
A．Ⅰ母差动保护动作，切除故障，Ⅰ母失压；Ⅱ母差动保护不动作，Ⅱ母不失压；
B．Ⅰ母差动保护动作，Ⅰ母失压，但故障没有切除，随后Ⅱ母差动保护动作切除故障，Ⅱ
母失压；
C．Ⅰ母差动保护动作，Ⅰ母失压，但故障没有切除，随后失灵保护动作切除故障，Ⅱ母失压。
答：C
5.2.10中阻抗型母线差动保护中使用的母联断路器电流取自靠Ⅱ母侧电流互感器如图5-2-10所
示，如
母联断路器的跳闸熔丝烧坏（即断路器无法跳闸），Ⅱ母发生故障，在保护正确工作的前提下将造成（）。
图5-2-10
A．Ⅱ母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，甲、乙线路因母差保护停信由对侧高频闭锁保护在对侧跳闸，切除故障，全站失压；
B．Ⅱ母差动动保护动作，丙、丁断路器跳闸，失灵保护动作，跳甲、乙断路器，切除故障，全站失压；
C．Ⅱ母差动保护动作，丙、丁断路器跳闸，因母联断路器跳不开，导致Ⅰ母差动保护动作，跳甲、乙两条线路，全站失压。
答：B
5.2.11 断路器失灵保护是（）。
A．一种近后备保护，当故障元件的保护拒动时，可依靠该保护切除故障；
B．一种远后备保护，当故障元件的断路器拒动时，必须依靠故障元件本身保护的动作；
信号启动失灵保护以切除故障点；
C．一种近后备保护，当故障元件的断路器拒动时，可依靠该保护隔离故障点。
答：C
5.2.12 断路器失灵保护动作的必要条件是（）。
A．失灵保护电压闭锁回路开放，本站有保护装置动作且超过失灵保护整定时间仍未返回； B．失灵保护电压闭锁回路开放，故障元件的电流持续时间超过失灵保护的整定时间仍未返回，且故障元件的保护装置曾动作；
C．失灵保护电压闭锁回路开放，本站有保护装置动作，且该保护装置和与之对应的失灵电流
判别元件持续动作时间超过失灵保护整定时间仍未返回。
答：C
5.2.13 对于双母线接线方式的变电站，当某已连接元件发生故障且断路器拒动时，失灵保护动作
应首
先跳开（）。
A．拒动断路器所在母线上的所有断路器；
B．母联断路器；
C．故障元件其他断路器。
答：B
5.2.14 为了从时间上判别断路器失灵故障的存在，失灵保护动作时间的整定原则为（）
A．大于故障元件的保护动作时间和断路器跳闸时间之和；
B．大于故障元件的断路器跳闸时间和保护返回时间之和；
C．大于故障元件的保护动作时间和返回时间之和。
答：B
5.2.15 断路器失灵保护要求复合电压元件闭锁的原因是（）
A．断路器失灵保护选择性能不好；
B．防止断路器失灵保护误动作；
C．断路器失灵保护原理不完善。
答：B
5.2.16 所谓母线充电保护是指（）
A．母线故障的后备保护；
B．利用母线上任一断路器给母线充电时的保护；
C．利用母联断路器给另一母线充电时的保护。
答：C
5.2.17 需要加电压闭锁的母差保护，所加电压闭锁环节应加在（）。
A．母差各出口回路； B．母联出口； C．母差总出口
答：A
5.2.18 母差保护某一出线CT单元零相断线后，保护的动作行为是（）
A．区内故障不动作，区外故障动作； B．区内故障动作，区外故障动作；
C．区内故障不动作，区外故障不动作； D.区内故障动作，区外故障不动作；
答：B
5.2.21 对闭锁式高频保护而言，主接线为3/2接线形式时，失灵保护动作后，下列描述中正确的
是（）。
A．由母线断路器和中间断路器的失灵保护接点并联后实现“失灵停信”；
B．由母线断路器和中间断路器的失灵保护接点串联后实现“失灵停信”；
C．失灵保护动作后不停信。
答：A
5.2.20 双母线的电流差动保护，当故障发生在母联断路器与母联TA之间时出现动作死区，此时应
该（）
A．启动远方跳闸； B．启动母联失灵（或死区）保护； C、启动失灵保护及远方
跳闸。
答：B
5.2.21 母线差动保护的暂态不平衡电流比稳态不平衡电流（）。
A．大B．相等 C．小
答：A
5.2.21 母线故障，母线差动保护动作，已跳开故障母线上六个断路器(包括母联)，还有一个断路
器因本身原因而拒跳，则母差保护按（）进行评价。
A．正确动作一次； B．拒动一次； C．不予评价。
答：C
5.2.23 对于一条母线上接有三条线路，当母线发生故障时，母差保护动作切除故障，同时由于母
差保护动作使纵联保护停讯造成有两条线路对侧跳闸（注：每条线路保护只有一套纵联保护动作），请问应如何评价（）。
A、母差保护正确动作1次，线路保护不评价；
B、母差保护正确动作1次，线路保护正
确动作2次； C、母差保护正确动作1次，线路保护正确动作1次； D、母差保护正确动作1次，线路保护误动2次。
答：B
5.2.24 对空母线充电时，固定连接式和（）母线差动保护应退出运行。
A电流相位比较式； B中阻抗型； C母联电流相位比较式。
答：C
5.2.25 双母线中阻抗比率制动式母线差动保护的辅助变流器二次回路正确性检查宜在母线差动保
护（）阶段完成。
A．辅助变流器检验； B．整组试验； C．带负荷试验。
答：C
5.2.26 母线差动保护的复合电压闭锁元件还要求闭锁每一断路器失灵保护，原因是（）。
A．断路器失灵保护原理不完善； B．断路器失灵保护选择性不好；
C．防止断路器失灵保护误动。
答：C
5.2.27 对于由一个大差元件与两个小差元件构成的双母线微机母差保护，以下说法正确的是
（）。
A．在各种工况下均有死区； B．在倒闸操作过程中失去选择性；
C．在各种母线运行方式下对母联TA与母联断路器之间的故障只靠母联断路器失灵保护或死区保护切除故障；
D．TA断线时差动元件一定会动作。
答：B
5.2.28 双母线差动保护的复合电压（U0、U1、U2）闭锁元件还要求闭锁每一断路器失灵保护，这一
做法的原因是（）。
A．断路器失灵保护原理不完善；B．断路器失灵保护选择性能不好；C．防止断路器失灵保护误动作；D．为了以上三种原因。
答：C
5.2.29 母线差动保护的暂态不平衡电流比稳态不平衡电流（）。
A．大 B．相等 C．小
答：A
5.2.30 配有比较母联电流相位式母差保护的双母线，当倒闸操作时，需首先（）。
A．将母差保护退出运行；
B．合上解除选择元件（即比相元件）的压板，靠起动元件切除故障；
C．断开母联断路器。
答：B
5.2.31 母线故障时，关于母差保护TA饱和程度，以下哪种说法正确。（）
A．故障电流越大，TA饱和越严重；
B．故障初期3～5msTA保持线性传变，以后饱和程度逐步减弱；
C．故障电流越大，且故障所产生的非周期分量越大和衰减时间常数越长，TA饱和越严重。
答：C
5.2.32 为了验证中阻抗母差保护的动作正确性，可按以下方法进行带负荷试验。（）
A．短接一相母差TA的二次侧，模拟母线故障；
B．短接一相辅助变流器的二次侧，模拟母线故障；
C．短接负荷电流最大连接元件一相母差TA的二次侧，并在可靠短接后断开辅助变流器一
次侧与母差TA二次的连线。
答：C
5.2.33 断路器失灵保护的动作时间，应（）。
A．大于故障设备的断路器跳闸时间及保护装置的返回时间之和；
B．大于故障设备的断路器跳闸时间；
C．大于保护装置的返回时间。
答：A
5.2.34 断路器失灵保护的相电流判别元件的整定值，其灵敏系数应（）。
A．大于1.2 B．大于1.3 C．大于1.5
答：B
5.3 填空题
5.3.1 在双母线母联断路器电流相位比较式母线保护中，任一母线故障，只要母联断路器中
电流为零，母线保护将______动作，因此为了保证保护装置可靠动作，两段母线都必
须有______与之连接。
答：拒绝可靠电源
5.3.2 母联断路器电流相位比较式母差保护，在母联断路器断开时，为了切除母线故障。必
须投______状态，否则母线故障时该保护将______。
答：无选择拒动
5.3.3 在电流相位比较式母线差动保护装置中，一般利用_______继电器作为启动元件，利用
______继电器作为选择元件。
答：差动相位比较
5.3.4 母联电流相位比较式母线保护是比较母联断路器与____ _电流相位的母线保护。PMH
母差保护是带____ __特性的中阻抗型母线差动保护。
答：总差动制动
5.3.5 中阻抗母差保护，为防止区外近端故障因电流互感器饱和而导致误动，要求二次回路
的______电阻必须小于母差保护装置的______电阻。
答：测量稳定
5.3.6 母线电流差动保护采用电压闭锁元件主要是为了防止由于_______及________而造成
母线电流差动保护误动。
答：误碰出口继电器误试验
5.3.7 在母线倒闸操作过程中，需将双母线完全电流差动保护切换成由启动元件直接切除双
母线的方式，但对隔离开关为就地操作的变电站，为了确保人身______，此时一般需将_______跳闸回路断开。
答：安全母联断路器
5.3.8 在220kV双母线运行方式下，当任一组母线故障，母线差动保护动作而母联断路器拒
动时，母差保护将无法切除故障，这时需由断路器失灵保护或______保护来切除
______。
答：对侧线路非故障母线
5.3.9 一个半断路器接线的母线，每组母线宜装设______套母线保护，且该母线保护____装
设电压闭锁元件。
答：两不应
5.3.10 《电网220～500kV继电保护装置运行规程》中规定；代送线路时，旁路（母联）断
路器保护各段定值与被代送线路保护各段定值必须________，不允许使用______定
值。
答：相同综合
5.3.11 断路器失灵保护时间定值的基本要求：断路器失灵保护所需动作延时，应为断路器跳
闸时间与_____ __之和再加裕度时间，以较短时间动作于断开______，再经一时
限动作于连接在同一母线上的所有有电源支路的断路器。
答：保护返回时间母联断路器或分段断路器
5.3.12 断路器失灵保护是近后备中防止_____ 拒动的一项有效措施，只有当远后备保护不
能满足______要求时，才考虑装设断路器失灵保护。
答：断路器灵敏度
5.3.13 如_______与电流互感器之间发生故障，不能由该回路主保护切除，而由其他线路和
变压器后备保护切除又将扩大停电范围，并引起严重后果时，应装设______保护。
答：断路器断路器失灵
5.3.14 电流相位比较式母线保护，在单母线运行时，非选择性开关或刀闸必须打在______
位置，否则当母线故障时，母线保护将______动作。
答：合闸拒绝
5.3.15 母线差动保护起动元件的整定值，应能避开外部故障时的____ __ 电流。
答：最大不平衡
5.3.16 当母线故障，母线差动保持动作而某断路器动作或故障点发生在电流互感器与断路器
之间时，为了______对侧保持切除故障，对装置高频保护的线路，应采用母线差动保
护动作______的措施。
答：加速停信
5.3.17 在双母线母联电流比相式母线保护中，任一母线故障，只要母联断路器中电流
M
I0，母线保护将______动作，因此为了保证保护装置可靠动作，两母线都必须
有______ 与之连接。
答：拒绝可靠电源
5.4 问答题
5.4.1 单母线上采用高内阻母线差动保护装置K如图5-4-1所示。假设在L4引出线外部发生故障，
L4
的一次电流为。
I p，即等于线路L1、L2、L3输出的三个电流相量和。若TA不饱和，其二次
绕组将输出电流为。
I s（在电流表PA上）。如果该TA完全饱和，其二次绕组将不向外供给
电流，问此时经过电流表PA的电流有多大？为什么？
图5-4-1
答：电流仍为线路L1、L2、L3输出的三个电流相量和，在差动继电器中仍没有电流，因为TA 完全饱和即为纯电阻，该电阻大大小于差动继电器的高内阻。
5.4.2 双母线在两条母线上都装设分差动保护，母线按固定连接方式运行，如图5-4-2所示，线路
L2进行倒闸操作，在操作过程中隔离开关QS已合上，将两条母线跨接，正在此时母线Ⅰ发生故
障，流入故障点的总短路电流为。
I f，假设由电流
。
I x经隔离开关QS流入母线Ⅰ。试问此时流
入
母线Ⅰ和母线Ⅱ的分差动保护的差动电流各为多少？
图5-4-2 题5.4.2图
答：。I x 未流入两个分差动保护，所以故障母线Ⅰ的差动电流为。I f —。I x ，而健全母线Ⅱ的差动电流为。I x 。
5.4.4 双母线完全电流差动保护在母线倒闸操作过程中应怎样操作？
答：在母线配出元件倒闸操作的过程中，配出元件的两组隔离开关双跨两组母线，配出元件和母联断路器的一部分电流将通过新合上的隔离开关流入（或流出）该隔离开关所在母线，破坏了母线差动保护选择元件差流回路的平衡，而流过新合上的隔离开关的这一部分电流正是他们共同的差电流。此时，如果发生区外故障，两组选择元件都将失去选择性，全靠总差流启动元件来防止整套母线保护的误动作。
在母线倒闸操作过程中，为了保证在发生母线故障时，母线差动保护能可靠发挥作用，需将保护切换成由启动元件直接切除双母线的方式，但对隔离开关为就地操作的变电站，为了确保人身安全，此时一般需将母联断路器的跳闸回路断开。
5.4.5 试述PMH 型快速母差保护为什么在双母线运行、正常倒闸操作时不需脱离仍能可靠运行？在
500kV 及220kV 母线上使用有何区别？
答：PMH 型快速母差保护中设置大差动的启动元件，因为大差动中没有接入母联断路器的电流，正常倒闸操作时，两条母线的两组隔离开关同时跨接，区外故障不会误动，区内故障两条母线上各元件全部跳闸。在两组隔离开关尚未跨接时，母线故障仍由选择性。
500kV 母线大差动的启动元件因使用TPY 暂态型电流互感器，可以不带制动特性。220kV 母线大差动的启动元件使用普通型电流互感器，因整定值较小要带制动特性，防止正常倒闸操作中在区外故障误动。
5.4.6 试述中阻抗性母线差动保护的选择元件为什么在区外故障时能防止误动，在区内故障时能正
确动作？
答：选择元件时一个具有比率制动特性的中阻抗电流差动继电器，解决了电流互感器饱和而引起母线差动保护误动。因为当电流互感器完全饱和时，其阻抗相当于一个纯电阻，若该电阻小于差动继电器的中阻抗电阻，则产生的差动电流大部分流向饱和的电流互感器，仅由很小部分流入差动继电器中，故不会误动，因此区外故障不论线路电流互感器饱和与否，保护装置可靠不动作。
区内故障因选择元件以电流瞬时值测量、比较为基础，在电流互感器饱和前动作，动作速度很快（不大于10ms ），因此能正确动作。
5.4.7 微机母差保护有复式比率差动继电器，其动作判据为I d ≥I dset 和r d
r d K I I I ≥-，式中
I d=
∑
=
n
i
。
i
I
1
，
式中（公式）。I=1，2，……，n为母线上各支路电流，I dset为差电流定值，Kr为比率制动系数。
图5-4-7 题5.4.7图
（1）若考虑区内故障有20%的总故障电流流出母线，求Kr的值。
（2）若考虑区外故障，故障支路的电流互感器的误差为δ，其余支路的误差忽略不计，设δ?80%，求Kr的值。
（3）在上述两个条件下整定Kr的值。
（4）动作判据的特点。
答：按单侧电源母差考虑。
（1）如图5-4-7所示，区内故障有20%的总故障电流流出母线，设故障总电流为I K，标幺值为1.0，则有0.2I K的负荷电流。
I1 = I K + I2=1 + 0.2
I2 = 0.2
则 I d =1.2 —0.2
I r =
。
I
1
+
。
２
I =1.2 +0.2 = 1.4
Kr = 1/（1.4 — 1）= 1/0.4 = 2.5
（2）区外故障时，I2侧误差为δ，I1 = 1，I2= 1—δ，
I d = I1 —I2 =1—（1—δ）=δ，I r = 1+ （1—δ）=2 —δ
Kr=δ/（2—δ—δ）=δ/（2—2δ）
若δ=80%，则Kr=0.8/（2—1.6）=0.8/0.4=2
（3）实际电流互感器误差小于80%，为了提高区内故障的灵敏性，Kr取2。
（4）区内故障灵敏度高，区外故障有较强的制动特性。
5.4.8 试述双母线接线方式时断路器失灵保护的设计原则？
答：双母线接线方式断路器失灵保护的设计原则是：
(1)对带有母联断路器和分段断路器的母线，要求断路器失灵保护应首先动作于断开断路器或分段断路器，然后动作于与拒动断路器接于同一母线上的所有电源支路的断路器；
(2)断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动，手动跳开断路器是不可启动失灵保护；
(3)在启动失灵保护的回路中，除故障元件保护的触点外，还应包括断路器失灵判别元件的触点，利用失灵分向判别元件来检测断路器失灵故障的存在；
(4)为从时间上判别断路器失灵故障的存在，失灵保护的动作时间应大于故障元件断路器跳闸时间和继电保护返回时间之和；
(5)为防止失灵保护的误动，失灵保护回路中任一对触点闭合时，应使失灵保护不被误启动或引起误跳闸；
(6)断路器失灵保护应由负序、零序和低电压闭锁元件。对于变压器、发电机变压器组采用分相操作的断路器，允许只考虑单相拒动，应用零序电流代替相电流判别元件和电压闭锁元件；
(7)当变压器发生故障或不采用母线重合闸时，失灵保护动作应闭锁各连接元件的重合闸回路，以防止对故障元件进行重合；
(8)当以旁路断路器代某一连接元件的断路器时，失灵保护的启动回路可作相应切换；
(9)当某一连接元件退出运行时，它的启动失灵保护的回路应同时退出工作，以防止试验时引起失灵保护的误动；
(10)失灵保护动作应有专用信号表示。
5.4.9 断路器失灵保护中电流控制元件的整定原则是什么？
答：应保证对线路末端单相接地故障或变压器低压侧故障时有足够灵敏度，灵敏系数大于1.3，并尽可能躲过正常运行复合电流。
5.4.10 在母线电流差动保护中，为什么要采用电压闭锁元件？怎样闭锁？
答：为了防止差动继电器误动作或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作，故采用电压闭锁元件。它利用接在每组母线电压互感器二次侧上的低电压继电器、负序电压继电器和零序过电压继电器实现。低电压继电器和负序电压继电器反应各种相间短路故障，零序过电压继电器反应各种接地故障。利用电压元件对母线保护进行闭锁，接线简单。防止母线保护误动接线是将电压重动继电器的触点串接在各个跳闸回路中。这种方式如误碰出口中间继电器不会引起母线保护误动作，因此被广泛采用。
5.4.11 一个半断路器接线方式如图5-4-11所示。
（1）1QF的断路器失灵保护应有哪些保护启动？
（2）2QF的断路器失灵保护动作后应跳哪些断路器？并说明理由。
图5-4-11 题5.4.11图
答：（1）1QF的断路器失灵保护应有Ⅰ母线差动保护、L1的线路保护、短引线保护等保护启动。
（2）L1的线路保护动作后跳2QF，若2QF拒动，则断路器失灵保护动作后跳3QF和启动远方跳闸装置跳同一运行线路L2对侧5QF断路器。
L2的线路保护动作后跳2QF，若2QF拒动，则断路器失灵保护动作后跳1QF和启动远方跳闸装置跳同一运行线路L1对侧4QF断路器。
当本线路故障而断路器拒动时，2QF断路器失灵保护为了消除故障，必须启动同一串中供给故障电流的相邻线路跳闸，这样只能使用远方跳闸装置使对侧的断路器跳闸。因而断路器失灵保护应按断路器设置，其鉴别元件采用反应本身断路器位置状态的相电流。
5.4.12 远方直接跳闸回路如何设计，为什么？
答：远方直接跳闸回路为了防止误收远切信号误跳断路器，必须增设就地判据。只有当需要远切的系统一次现象确实同时出现时，才允许远切命令执行。当然为确保远切命令的可靠动作，也需要双重化的配置。
远方直接跳闸回路的设计既能保证可靠动作且又不误动，因此可以采用如下双重化原则，即双通道信号分别经独力的综合就地判据控制实现（1＋1）×2的跳闸串、并联方式。如果考虑就地判据失灵，可增设双通道信号串联、较长时间动作的后备跳闸方式。
5.4.13 图5-4-13所示为一550kV系统地示意图，试分别对1、2、3号断路器进行失灵保护方案设
计，要求：
（1）叙述保护设计原则；
（2）叙述每个元件的整定原则。
图5-4-13 题5.4.13图
答：（1）1号断路器。
设计原则：
1)断路器失灵保护应首先动作于断开母联断路器，然后动作于断开于拒动断路器连接在同一母线上的所有电源支路的断路器。
2)断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动，手动跳开断路器时不可启动失灵保护。
3)在启动失灵保护的回路中，除故障元件保护的触点外，还应包括断路器失灵判别元件的触点，利用失灵分相判别元件来检测断路器失灵故障的存在（触点串联）。
4)断路器失灵保护应有负序、零序和低电压闭锁元件。
5)当某一连接元件退出运行时，它的启动失灵保护的回路应同时退出工作，以防止试验时引起失灵保护的误动作。
6)失灵保护动作应有专用信号表示。
整定原则：
按保证AB线路末端单相接地短路时电流及复合电压元件有灵敏度整定，0.15s跳母联断路器，0.3s跳相邻断路器。
（2）2号断路器
设计原则：
1）断路器失灵保护动作后瞬时跳本断路器1次，经0.25s断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有断路器。
2）鉴别元件采用2号断路器的相电流元件，手动跳开断路器时不可启动失灵保护。
3）与1号断路器的3）、5）、6）相同
整定原则：
按保证BA线路末端单相接地短路时电流元件有灵敏度整定，0.25s跳相邻断路器。
（3）3号断路器。
设计原则：
1)与2号断路器的相同。
2)应采取远方跳闸装置，使线路BA及BC线路对端断路器跳闸并闭锁其重合闸。
整定原则：
按保证BA线及BC线路末端单相接地短路时电流元件有灵敏度整定，0.25s跳相邻断路器及对端断路器。
5.4.14 某双母线接线形式的变电站中，装设有母差保护和失灵保护，当一组母线PT出现异常需要退出运行时，是否允许母线维持正常方式且将PT二次并列运行，为什么？
答：征集答案
5.4.15 简述双母线接线方式的断路器失灵保护的跳闸顺序，并简要说明其理由。具体说明我网现行规定的跳闸时间？
答：以较短时间动作于断开母联断路器或分段断路器，再经一时限动作于连接在同一母线上的所有元件的断路器，一般使用精度高的时间元件，两段时限分别整定为0.15s和0.3s。
5.4.16 在双母线接线形式的变电站中，为什么母差保护和失灵保护要采用电压闭锁元件？闭锁回路应接在什么部位？
答：在双母线接线形式的变电站中，因为母差保护和断路器失灵保护动作后所跳元件较多，一旦动作将会导致较大范围的停电、限电。为防止该两种影响面较大的保护装置误动作，除发电机变压器组的断路器非全相保护外，均应设有足够灵敏度的电压闭锁元件。
设置复合电压闭锁元件的主要目的有以下两点：
防止由于人员误碰造成母差或失灵保护误动出口，跳开多个元件。
防止母差或失灵保护由于元件损坏或受到外部干扰时误动出口。
复合电压闭锁元件的接点应分别串接在各跳闸继电器的跳闸接点回路中，不共用。
5.4.17 为什么高压电网中要安装母线保护装置？
答：母线上发生短路故障的机率虽然比输电线路少，但母线是多元件的汇合点，母线故障如不
快速切除，会使事故扩大。甚至破坏系统稳定，危及整个系统的安全运行，后果十分严重。在双母线系统中，若能有选择性的快速切除故障母线，保证健全母线继续运行，具有重要意义。因此，在高压电网中要求普遍装设母线保护装置。
5.4.18 为什么220kV及以上系统要装设断路器失灵保护，其作用是什么？
答：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）母线的断路器断开，以减少设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。
5.4.19 运行中母差保护不平衡电流大如何处理？
答：（1）征得调度同意，切除有关直流跳闸压板后进行；
（2）利用负荷电流，检测各分路元件电流平衡情况是否正常，相位是否正确，负荷潮流一二次是否对应。
（3）复查CT接地点，有无两点接地现象；
（4）母差端子箱各电流互感器投切压板是否紧固，接触良好；
（5）回路接线是否有误；
（6）对微机型母差保护，应检查采样精度。
5.4.20 母差保护电流回路断线闭锁动作应如何检查？
答：（1）首先应停用母差保护，检查差电流回路的每相是否有电流，如果某一相有电流，则说明该相电流回路有断线或对地短路现象。
（2）在母差端子箱内分别检查每一分路的电流是否三相平衡，如果不平衡，则说明该分路的电流回路故障。
（3）将该分路的一项设备停用进行详细检查，便可查出故障原因。
5.4.21 何为断路器失灵保护？
答：当系统发生故障，有关保护已正确动作，但因其断路器操作机构失灵而拒绝跳闸时，通过该保护作用于同一母线相邻元件的断路器使之切除故障的保护方式，称为断路器失灵保护。
5.5 绘图题
5.5.1 试画出图5-5-1-1所示一组固定连接的母差保护当4号元件倒母线时（破坏固定方式），在区
外故障时的二次电流分布。
图5-5-1-1 题5.5.1图（一）
答：二次电流分布如图5-5-1-2所示。
图5-5-1-2 题5.4.1图（二）
5.5.2 请画出某330KV变电站一个半接线线线串中间断路器失灵保护逻辑框图。
答：如下图所示
5.5.3 如下系统中，在M母线发生单相接地短路，试画出其序网连接图（假定设备的正序电抗和负序电抗相等）。
答：如下图所示。
第六章电力变压器保护
6.1 判断题
6.1.1 变压器的差动保护和瓦斯保护都是变压器的主保护，它们的作用不能完全替代。（）
答：对
6.1.2变压器瓦斯保护的保护范围不如差动保护大，对电气故障的反应也比差动保护慢。所以，差
动保护可以取代瓦斯保护。（）
答：错
6.1.3瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，差动保护却不能，因此差动保护不能代替瓦斯保
护。（）
答：对
6.1.4当变压器发生少数绕组匝间短路时，匝间短路电流很大，因而变压器瓦斯保护和纵差保护均
动作跳闸。（）
答：错
6.1.5对三绕组变压器的差动保护各侧电流互感器的选择，应按各侧的实际容量来选择电流互感
器的变比。（）
答：错
6.1.6双绕组变压器差动保护的正确接线，应该是正常及外部故障时，高、低压侧二次电流相位相
同，流入差动继电器差动线圈的电流为变压器高、低压侧二次电流之相量和。（）
答：错
6.1.7变压器各侧电流互感器型号不同，变流器变比与计算值不同，变压器调压分接头不同，所以
在变压器差动保护中会产生暂态不平衡电流。（）
答：错
6.1.8 相对于变压器容量而言，大容量变压器的励磁涌流大于小容量变压器的励磁涌流。（）
答：错
6.1.9 变压器励磁涌流含有大量的高次谐波分量，并以2次谐波为主。（）
答：对
6.1.10 变压器采用比率制动式差动继电器主要是为了躲励磁涌流和提高灵敏度。（）
答：错
6.1.11 从频域角度分析，波形对称原理差动继电器判据的动作条件，输入电流中的偶次谐波为制
动量，相应基波及奇次谐波为动作量，因此躲励磁涌流的特性比二次谐波制动的特性好。
（）
答：对
6.1.12谐波制动的变压器保护中设置差动速断元件的主要原因是为了提高差动保护的动作速度。
（）
答：错
6.1.13 主接线为内桥或3/2接线的电站，为了简化二次回路，可将高压侧的两断路器的电流互感
器的二次并联后接入变压器比率制动式差动保护。（）
答：错
6.1.14 YNdll电源变压器的YN绕组发生单相接地短路时，两侧电流相位相同。（）
答：错
6.1.15在变压器差动保护范围以外改变一次电路的相序时，变压器差动保护用的电流互感器的二
次接线也应随着做相应的变动。（）
答：错
6.1.16对于全星型接线的三相三柱式变压器，由于各侧电流同相位差动电流互感器无需相位补偿，
对于集成型差动保护各侧电流互感器可接成星型或三角形。（）
答：错
6.1.17装于Y，d接线变压器高压侧的过电流保护，在低电压侧两相短路时，采用三相三继电器的
接线方式比采用两相两继电器的接线方式灵敏度高。（）
答：对
6.1.18变比K=n的Ydll变压器，Y侧发生BC相短路时，短路电流为Ik,则d 侧的A、C相电流应
同相，且等于n/3Ik。（）
答：错
6.1.19对Ydll接线的变压器，当变压器d侧出口故障时，Y侧绕组低电压接相间电压不能正确反
映故障相间电压。（）
答：对
6.1.20由于变压器在1.3倍额定电流时还能运行10s ,因此变压器过流保护的过电流定值按不大
于1.3倍额定电流值整定，时间按不大于9s整定。（）
答：错
6.1.21 在变压器间隙接地的接地保护采用零序电流与零序电压并联方式。（）
答：对
6.1.22220kV及以上电压等级变压器配置两套独立完整的保护（含非电量保护），以满足双重化原
则。（）
答：错
6.1.23双绕组变压器的差动保护已按稳态10％误差原则整定，这样除非两侧电流互感器的稳态变
比误差都不超过10%,否则保护在外部短路时的误动作将难以避免。（）
答：错。
6.1.24 阻抗保护可作为变压器或发电机所有内部短路时有足够灵敏度的后备保护。（）
答：错
6.1.25 三相三柱式变压器的零序电抗必须使用实测值。（）
答：对
6.1.26 由三个单相构成的变压器（YNd ），正序电抗与零序电抗相等。（）
答：对
6.1.27 变压器保护中零序电流方向元件采用－110度灵敏角，如要求方向元件指向母线，则3U0
与3I0应同极性接入。( )
答：错
6.1.28 自耦变压器的后备零序方向过电流保护的动作方向应指向母线。（）
答：对
6.1.29 变压器的后备方向过电流保护的动作方向必须指向变压器。（）
答：错
6.1.30 电抗器差动保护动作值应躲过励磁涌流。（）
答：错
6.1.31新投或改动了二次回路的变压器，首先由一侧投入充电时必须退出差动保护，以免保护误
动。（）
答：错
6.1.32 如果差动保护作六角图测向量正确，则无需测量各中性线的不平衡电流。（）
答：错
6.1.33 变压器发生过励磁故障时，并非每次都造成设备的明显损坏，但多次反复过励磁将会降低
变压器的使用寿命。（）
答：对
6.1.34 变压器过励磁含有大量的高次谐波分量，并以5次谐波为主。（）
答：对
6.1.35 加装电压断线闭锁是防止变压器阻抗保护因电压互感器二次失压误动作的最有效措施。（）
答：错
6.1.36345kV±1.5%Un/110kV的有载调压变压器的调压抽头运行在+1.5%档处，当110kV侧系统电
压过低时，应将变压器调压抽头调至-1.5%档处。（）
答：对
6.1.37不论何种方式，220kV出线发生单相接地故障时，500kV自耦变压器中性点的零序电流方向
总是一定的。（）
答：错
6.1.38在对变压器进行冲击试验时，从记录下来的励磁涌流波形上可以确定大于变压器零差保护
定值，而零差保护不动作。在接线正确、继电器完好的前提下，这说明零差保护的极性是
正确的。( )
答：错
6.1.39对于变压器匝间短路的计算，只要将变压器匝间短路的部分扣除即可进行故障电流的计算。
（）
答：错
6.1.40对220kV及以上电网不宜选用全星型自耦变压器，以免恶化接地故障后备保护的运行整定。
（）
答：对
6.1.41在自耦变压器高压侧接地短路时，中性点零序电流的大小和相位，将随着中压侧系统零序
阻抗的变化而改变。因此，自耦变压器的零序电流保护不能装于中性点，而应分别装在高、
断路器失灵保护的作用及组成断路器失灵保护是连接在同一母线上的电气设备故障时，当故障元件的保护动作出口，而且断路器跳闸失灵时，通过故障元件的保护判别启动相关逻辑，将说在母线上的其他断路器跳闸的一种保护装置。 失灵保护主要是馈线故障情况保护动作，而断路器拒动时的保护，其动作行为与母线差动保护相似，因此在变电站中，其出口回路有两种形式，一个是失灵保护有自己单独的出口跳断路器，另一种形式是失灵保护与母线差动保护共用一套出口回路接跳断路器。应该特别注意的是，失灵保护动作跳闸的现象与母线差动保护动作跳闸的很像，但它们的性质不同，所反映的故障范围，即失灵保护和母差保护的保护范围也是不同的，应该加以区别。 保护失灵必须具备两个条件，缺一不可： （1）对应断路器保护动作出口 （2）断路器任一相存在故障电流（指示断路器未跳闸） 2. 失灵保护动作的现象： （1）警铃响，喇叭叫，对应母线所接断路器跳闸，同时有拒跳断路器仍保持在合闸位置，但其表计指示应为零 （2）查保护屏，有失灵保护动作指示灯亮或相应信号继电器掉牌；同时有线路、主变压器或其他保护动作信号。 （3）伴随断路器拒动的故障或异常现象，如“分闸闭锁”“压力异常”“控制回路断线”等光字牌或其他异常情况。 3. 失灵保护跳闸的可能原因。
（1）线路故障或断路器所接其他保护动作，断路器拒动。断路器拒分的原因有多种多样，最常见的是液压力异常闭锁，分闸电源异常，控制回路断线，直流系统异常等。 （2）失灵保护整定有误，或失灵保护装置异常造成误动。（3）误碰。误操作造成保护动作。 4. 失灵保护动作跳闸的处理。 （1）失灵保护动作后，应立即检查相应一次设备状态，记录信号，并及时将检查及保护动作情况汇报调度 （2）当确认某断路器保护动作出口，而断路器拒分，失灵保护动作将改母线上其他断路器跳闸，此时应立即断开该断路器，并拉开隔离开关，隔离故障点，检查母线确无故障后依据调度指令逐个恢复其他断路器的正常运行。 （3）如果失灵保护动作将两条母线上的所有断路器全部跳闸，则表明失灵保护无选择性动作，此时应该申请调度将失灵保护停用，由专业人员检查，同时断开该断路器，并拉开两侧隔离开关，检查母线确无故障后依据调度指令逐个恢复其他断路器的正常运行。 （4）母联差动保护动作，同时失灵保护动作将各断路器跳闸，表明母联断路器拒分，此时应该详细检查母线设备，在位查出故障原因或故障未消除之前，严禁向母线送电。 （5）无任何断路器保护动作而失灵保护动作，应根据系统有无故障象征综合分析动作行为，如果确认失灵保护务动，应汇报调度将失灵保护停用，然后逐一恢复各断路器的正常运行，由专业人员处理
开关柜中断路器保护知识大讲解 在开关柜的生产中会经常用到断路器。断路器也是开关柜中不可缺少的主元器件之一。它给开关柜和相关设备起着保护作用。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。下面主要讨论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）。
什么是断路器失灵保护_断路器失灵保护原理 断路器失灵保护的定义什么是断路器失灵保护？其实断路器失灵保护就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。 在110kV及以上电压等级的发电厂和变电所中，当输电线路、变压器或母线发生短路，在保护装置动作于切除故障时，肯能伴随故障元件的断路器拒动，也即发生了断路器的失灵故障。产生断路器失灵故障的原因是多方面的，如断路器跳闸线圈短线，断路器的操动机构失灵等。高压电网的断路器和保护装置，都应具有一定的后备作用，以便在断路器或保护装置失灵时，仍能有效切除故障。相邻元件的远后备保护方案是最简单合理的后备方式，既是保护据动的后备，又是断路器拒动的后备。但是在高压电网中，由于各电源支路的助增作用，实现上述后备方式往往有较大困难（灵敏度不够），而且由于动作时间较长，易造成事故范围的扩大，甚至引起系统失稳而瓦解。有鉴于此，电网中枢地区重要的220kV 及以上主干线路，系统稳定要求必须装设全线速动保护时，通常可装饰两套独立的全线速动主保护（即保护的双重化），以防保护装置的拒动；对于断路器的拒动，则专门装设断路器失灵保护。 断路器失灵保护原理断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，但必须以最终能切除故障为原则。在现代高压和超高压电网中，断路器失灵保护作为一种近后备保护方式得到了普遍采用。 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。 启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件；2个元件构成与逻辑。启动元件通常利用断路器自动跳
2．对于变压器失灵保护，可用“电流判别＋保护出口＋复合电压闭锁触点”相串联构成与门的方式解锁。电流判别元件可采用零序电流和相电流并联的方式（或门）构成；保护出口为跳高压侧开关的出口；复合电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复合电压元件没有灵敏度而不能开放失灵保护；而延时返回主要是考虑如果变压器差动保护动作低压开关跳开后，低压母线的电压可能会立即恢复正常（例如变压器低压侧有小电源或变压器低压侧并列运行），从而没有起到开放闭锁的作用。延时的时间应保证即使是发生低压侧区内故障，差动保护或低压侧后备保护能有足够的时向启动失灵保护跳开故障变压器所在母线上的所有元件，即延时时间应大于低压侧保护出口后跳低压开关与跳三侧开关的整定时间之差（一般为0.3 s～0. 5 s），加上失灵保护启动后跳开故障变压器母线上所有元件时间（一般为0.5s），考虑留有一定的裕度，一般取3s即可。采用上述方式保证了误传动时有电压把关，而区外故障电压开放时有“电流判别”和“保护出口”把关。该方法的优点是在高压开关三相失灵时也能解锁。此外，变压器低压开关检修时，低压母线可能失去电压，此时解锁回路中的电压闭锁将开放，因此，还可在解锁回路中串人压板，以备断开该解锁回路。 3．电流判别元件灵敏度低的问题 断路器失灵保护的电流判别元件应满足在系统正常运行及故障线路开关断开后不动作，同时在线路末端发生各种故障时有足够的灵敏
度，这样才能使电流判别元件起到出口把关的作用。可以采取以下2种方法： 1）用电流突变量启动元件对3个相电流元件从逻辑上进行闭锁； 2）用电流突变量启动元件控制失灵启动电流继电器动作的正电源。 这样，系统正常运行时，由于电流突变量启动元件不动作，开关失灵电流判别元件不会动作；系统发生故障时，电流突变量启动元件动作后展宽一个时间（大于后备保护的时间，例如7s）开放电流判别回路。电流突变量启动元件（由正序和负序电流组成）应能保证本线路末端发生故障时有足够的灵敏度，能可靠启动。按上述方法构成的失灵保护电流判别回路，在正常运行时由电流突变量元件保证其不会动作，在开关断开后由相电流元件保证其不会动作，从而提高了系统正常运行时失灵保护的安全性。 当断路器失灵时，用于判别该断路器失灵的电流判别元件必须可靠动作才能保证失灵保护动作出口。对于发电机、变压器，当发生内部匝间短路故障时，尽管差动保护可以动作出口，但高压侧断路器处的电流测量元件感受到的故障电流不太大，达不到断路器失灵的“有流”电流判别元件动作值。这样，就无法保证高压侧断路器失灵时失灵保护正确动作。由于发电机、变压器内部匝间短路故障时，高压侧断路器处的电流测量元件感受到的故障电流大小很不确定，与短路匝数的关系很大。因此，不太可能使“有流”判别方式的电流判别元件能灵敏地反应这种故障并区别有故障与无故障。
断路器失灵保护与三相不一致保护有什么区别 断路器失灵保护。 (1)对带有母联断路器或分断断路器的母线要求断路器失灵保护应首先动作于断开母联断路器或分段断路器,然后动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有电源支路的断路器,同时还应考虑运行方式来选定跳闸方式。 (2)断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动，手动跳开断路器时不可启动失灵保护 (3)在启动失灵保护的回路中，除故障元件保护的触点外还应包括断路器失灵判别元件的触点，利用失灵分相判别元件来检测断路器失灵故障的存在。 (4)为从时间上判别断路器失灵故障的存在，失灵保护的动作时间应大于故障元件断路器跳闸时间和继电保护返回时间之和。 (5)为防止失灵保护误动作，失灵保护回路中任一触点闭合时，应使失灵保护不被误启动或引起误跳闸。 (6) 断路器失灵保护应有负序、零序和低电压闭锁元件。对于变压器，发电机—变压器组采用分相操作的断路器，允许考虑单相拒动，应用零序电流代替相电流判别元件和电压闭锁元件。' (7) 当变压器发生故障或不采用母线重合闸时失灵保护动作后应闭锁各连接元件的重合闸回路，以防止对故障元件进行重合。 (8) 当以旁路断路器代替某一连接元件的断路器时，失灵保护的启动回路可作相应的切换。 (9) 当某一连接元件退出运行时，它的启动失灵保护的回路应同时退出工作，以防止试验时引起失灵保护的误动作 (10) 失灵保护动作应有专用信号表示。 3.1.8 线路断路器三相不一致保护不启动失灵保护 原因：三相不一致时间比较长（不管是接操作箱的TWJ、HWJ还是开关本体的接点），，失灵延时比三相不一致延时短；当线路一相跳开三相不一致保护其实就已启动，但它延时比较长所以还没出口；如果接入失灵回路，在三相不一致启动期间，它会提供一个失灵装置的一个出口接点TJR（不一致跳三相），若这时线路负荷很大，达到过流值，失灵保护就有可能动作，动作出口就扩大事故范围。 主变非电量保护动作后是否要启动断路器失灵保护？ 我的理解是：断路器失灵出口一般要具备几个条件，一是要有其他保护的动作接点来启动作为先决条件，二是要达到失灵动作电流（一般来说，该值的灵敏度较高），其他再加上一些闭锁元件的动作（如经零序电流开放等）。而非电量保护动作的接点返回较慢，有的甚至不返回。也就是说非电量保护动作后可能会造成一直启动断路器的失灵装置，有可能会在断路器正常断开后，失灵保护误动作。 失灵保护还有闭锁条件，而且，现在对非电量保护只要求重瓦斯保护投跳闸出口。非电量出口启动失灵，失灵保护还有众多条件制约，失灵的误动也是很难的。个人意见。 母差、失灵保护动作后对侧是否跳闸 220KV变电站I母故障，母差保护动作跳开I母所有开关，请问I母上线路对侧关是否会跳
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 断路器失灵保护存在的问题分析 及改进(标准版)
断路器失灵保护存在的问题分析及改进(标 准版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 0前言 珠海发电厂第一期工程为2台700MW燃煤机组。日本三菱公司为总承包商，美国雷神公司为电气部分的分包商，负责电气设备的供货、设计和安装调试。220kV系统共有11回开关间隔，6回出线间隔。每回220kV线路配置了2套南京自动化设备厂生产的CSL101A，CSL102A 型微机保护装置。断路器失灵保护采用GEC ALSTHOM公司设备。由于雷神公司对我国线路保护的设计不理解，设计的线路断路器失灵保护不能与线路保护正确配合，如线路保护和断路器失灵保护都配置了失灵电流启动元件(重复设置)；断路器失灵保护的重跳回路设计不当，造成线路的重合闸装置不能重合等。线路开关在正常的停电操作过程中发生了线路断路器失灵保护误动作现象。2000年2月9日，海三乙线路C相瞬时性故障，线路保护动作跳开C相，由于启动了线路断路器失灵保护的重跳继电器，跳开了海三乙线路三相开关，重合闸装置
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）。
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。
失灵保护实现 一、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。断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，但必须以最终能切除故障为原则。在现代高压和超高压电网中，断路器失灵保护作为一种近后备保护方式得到了普遍采用。 3、保护原理：断路器失灵保护由保护跳闸不返回且断路器仍流过故障电流，再经其它条件（如复合电压闭锁等）启动，经延时出口，即由保护动作与电流判别、电压闭锁元件、构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。 失灵保护分为故障相失灵、非故障相失灵和发、变三跳起动失灵及充电保护启动失灵。1）故障相失灵：按相对应的线路保护跳闸接点和失灵过流高定值都动作； 2）非故障相失灵：由三相跳闸输入接点保持失灵过流高定值动作元件，并且失灵过流低定值动作元件连续动作； 3）发、变三跳起动失灵：由发、变三跳起动的失灵保护可分别经低功率因素、负序过流和零序过流三个辅助判据开放（三个辅助判据均可由整定控制字投退）。输出的动作逻辑先经“失灵跳本开关时间”延时发三相跳闸命令跳本断路器，再经“失灵动作时间”延时跳开相邻断路器。 4）充电保护起动失灵：当充电保护动作时，如果失灵保护投入，则经“失灵动作时间”延时跳开相邻断路器。 二、我站失灵保护实现 1、500kV断路器失灵保护实现 1）500kV断路器失灵保护通过RCS921A在收到保护跳闸开入时判断过流，启动经延时出口。 失灵回路如下： 在主保护中取分相跳闸接点TJ，若921A的分相过流接点SL接通，则启动失灵；或在操作箱取三跳接点TJR，若921A的三相过流接点SL2接通，则启动失灵。失灵启动后经延时0.2S（0.13S跳本开关）出口跳相邻开关、发远跳信号（与过电压及远跳装置远跳信号并接）、出线为变压器时联跳变压器三侧开关，边开关失灵时还通过母差BP-2B出口跳本母
关于断路器失灵保护的分析 发表时间：2018-06-19T10:51:02.797Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：冯照发温博程笑涵[导读] 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。 （邢台供电公司河北邢台 054001）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 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。 2、断路器失灵保护的配置原则 2.1 220kv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。 2.2 3/2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）。 3.1 3/2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 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）
断路器失灵保护的原理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，所以也有相当一部分线路，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：220 kV以上变电站及某些重要的110 kV变电站应装设断路器失灵保护。 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，大型发变组装设失灵保护是非常必要的。2001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分41秒而损坏的事故。 目前，几乎全部220 kV线路保护及大多数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，实际运行中变压器保护目前大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220 kV变压器，如果发生内部故障时高压侧开关失灵，由于目前220 kV线路远后备的灵敏度极低（尤其是相间保护），有些短线路甚至没有灵敏度，后果将是非常严重的。 断路器失灵保护由启动元件、时间元件和出口回路组成。 所有连接到一组（或一段）母线上的元件的保护装置，当其出口继电器动作于跳开本身断路器的同时，也启动失灵保护中的公用时间继电器KT，此时，并不妨碍正常的切除故障。如果故障线路的断路器拒动时，则时间继电器KT延时动作，启动失灵保护的出口继电器，使连接到该组母线上的所有其他由电源的断路器跳闸，从而切除故障，起到了断路器据动时的后备作用。由于断路器失灵保护要动作于跳开一组母线上的所有断路器，而且在保护的接线上将所有断路器的操作回路都要连接在一起，因此，应注意提高失灵保护的可靠性，以防止误动而造成严重的事故。为提高断路器失灵保护动作的可靠性，要求起动元件必须同时具备以下两个条件才能启动。 （1）故障元件的保护出口继电器动作后不返回。 （2）在故障保护元件的保护范围内故障依然存在，即失灵判别元件启动。当母线上连接元件较多时，失灵判别元件一般采用检查母线电压的低电压继电器，以确定故障仍未切除，其动作电压按最大运行方式下线路末端短路时保护应有足够的灵敏性来整定，当母线上连接元件较少或一套保护动作于几个断路器（如采用多角形接线时）以及采用单相合闸时，一般采用检查通过每个或每相断路器的故障电流的方式，作为判别拒动断路器之用，其动作电流在满足灵敏性的情况下，应尽可能大于负荷电流。由于断路器失灵保护的返回时间之和来整定即可，通常取0.3-0.5s。当采用单母线分段或双母线时，延时可分两段，第一段以短时限动作于分段断路器或母联断路器，第二段再经一时限动作跳开有电源的出线断路器。
5.3.2 断路器失灵保护（断路器失灵保护逻辑图） 线路发生故障时，若该线路断路器失灵，则需要有母线保护跳开该线路所在母线上的 所有断路器。断路器失灵保护用于连接到母线上的所有支路。 断路器失灵保护由各连接元件保护装置提供的保护跳闸接点起动，逻辑如图5.4。输入本装置的跳闸接点有两种：一种是分相跳闸接点(虚框1所示)，分别对应元件2、3、4、5、7、8、9、10、12、13、14、15、17、18、19、20的跳A 、跳B 、跳C ，通常与线路保护连接，当失灵保护保护检测到此接点动作时，若该元件的对应相电流大于失灵相电流定值（对主变支路，可整定是否再经零序电流或负序电流闭锁），则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护；另一种是每个元件都有的三跳接点Ts(虚框2所示)，当失灵保护检测到此接点动作时，若该元件的任一相电流大于失灵相电流定值（可整定是否再经零序电流或负序电流闭锁），则经过失灵保护电压闭锁起动失灵保护。失灵保护起动后经跟跳延时再次动作于该线路断路器，经跳母联延时动作于母联，经失灵延时切除该元件所在母线的各个连接元件。 当直接和保护动作接点配合完成失灵保护的功能时，由于线路保护有跳A 、跳B 、跳C 和三跳开出，而装置在支路1、6、11、16只有三跳的开入，所以线路不能接在支路1、6、11、16；由于主变支路只有三跳，主变可以接在任意支路，但建议主变接在这1、6、11、16这几个支路上，这样可以留出更多的间隔接线路。 任一失灵开入保持10S 不返回，装置报“保护板／管理板DSP2长期起动”，同时将失灵保护闭锁。 >=1 TA IA>Isl & &TB IB>Isl &TC IC>Isl I0>I0sl I2>I2sl + + 投零序电流闭锁 投负序电流闭锁 >=1 IA>Isl IB>Isl IC>Isl TS & & 运行方式判别 一母刀闸位置 二母刀闸位置 & 一母失灵电压闭锁开放 & & & Tgt Tml Tsl 跟跳本线路跳母联切除一母各单元 Tgt Tml Tsl 跟跳本线路跳母联切除二母各单元 1 2 SW YB SW : 断路器失灵保护保护投退控制字YB : 断路器失灵保护保护投入压板 投不经电压闭锁 投不经电压闭锁 & & >=1& >=1 TS >=1 >=1 二母失灵电压闭锁开放
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 断路器失灵保护存在的问题分 析及改进(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
断路器失灵保护存在的问题分析及改进 (新版) 备注：传统安全中认为技术只要能在人不犯错误时保证人安全就达到了技术的 根本要求，但更进一步的技术安全观对技术的追求还应该包括保证防止人犯错，乃至在一定范围内缓冲、包容人的错误。 0前言 珠海发电厂第一期工程为2台700MW燃煤机组。日本三菱公司为总承包商，美国雷神公司为电气部分的分包商，负责电气设备的供货、设计和安装调试。220kV系统共有11回开关间隔，6回出线间隔。每回220kV线路配置了2套南京自动化设备厂生产的CSL101A，CSL102A型微机保护装置。断路器失灵保护采用GEC ALSTHOM公司设备。由于雷神公司对我国线路保护的设计不理解，设计的线路断路器失灵保护不能与线路保护正确配合，如线路保护和断路器失灵保护都配置了失灵电流启动元件(重复设置)；断路器失灵保护的重跳回路设计不当，造成线路的重合闸装置不能重合等。线路开关在正常的停电操作过程中发生了线路断路器失灵保护误动作现象。
2000年2月9日，海三乙线路C相瞬时性故障，线路保护动作跳开C相，由于启动了线路断路器失灵保护的重跳继电器，跳开了海三乙线路三相开关，重合闸装置不起作用。2000年12月3日，海屏甲线路停电检修，正常操作断开线路开关，又启动了海屏甲线路断路器失灵保护。 1断路器失灵保护设计特点 线路断路器失灵保护原理接线如图1所示，CSL101A和CSL102A 分别为线路第1套保护和第2套保护的跳闸接点，LJa，LJb，LJc为线路保护三相电流检测继电器接点，3I0为线路零序保护跳闸接点，RADSS为220kV母线差动保护接点。上述保护接点闭合启动断路器失灵保护的电流检测继电器50BF，50BF接点闭合启动时间继电器62BF、重跳继电器50BF-RT和继电器86BF。 线路断路器失灵保护设计上有如下特点： a.线路和母线任何保护动作均启动断路器失灵保护的电流检测继电器50BF，但继电器50BF是否启动，还需检测断路器是否有电流流通，如果断路器已断开，无电流流通，电流继电器50BF不会启
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。
断路器失灵保护简介 在110kV及以上电压等级的发电厂和变电所中，当输电线路、变压器或母线发生短路，在保护装置动作于切除故障时，肯能伴随故障元件的断路器拒动，也即发生了断路器的失灵故障。产生断路器失灵故障的原因是多方面的，如断路器跳闸线圈短线，断路器的操动机构失灵等。高压电网的断路器和保护装置，都应具有一定的后备作用，以便在断路器或保护装置失灵时，仍能有效切除故障。相邻元件的远后备保护方案是最简单合理的后备方式，既是保护据动的后备，又是断路器拒动的后备。但是在高压电网中，由于各电源支路的助增作用，实现上述后备方式往往有较大困难（灵敏度不够），而且由于动作时间较长，易造成事故范围的扩大，甚至引起系统失稳而瓦解。有鉴于此，电网中枢地区重要的220kV 及以上主干线路，系统稳定要求必须装设全线速动保护时，通常可装饰两套独立的全线速动主保护（即保护的双重化），以防保护装置的拒动；对于断路器的拒动，则专门装设断路器失灵保护。 1.装设断路器失灵保护的条件 由于断路器失灵保护是在线路故障的同时断路器失灵的双重故障情况下的保护，因此允许适当降低对它的要求，即仅要最终能切除故障即可。装设断路器失灵保护的条件： （1）相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够时应装设断路器失灵保护。对分相操作的断路器，允许只按单相接地故障来校验其灵敏度。 （2）.根据变电所的重要性和装设失灵保护作用的大小来决定装设断路器失灵保护。例如多母线运行的220kV及以上变电所，当失灵保护能缩小断路器拒动引起的停电范围时，就应装设失灵保护。 2.对断路器失灵保护的要求 （1）失灵保护的误动和母线保护的误动一样，影响范围很广，必须有较高的可靠性（安全性）。 （2）失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器，此后相邻元件保护已能以相继动作切除故障时，失灵保护又动作于母联断路器和分段断路器。 （3）在保证不误动的前提下，应以教短延时、有选择性地切除有关断路器。（4）失灵保护的故障签别元件和跳闸闭锁元件，应对断路器所在线路或设备末端故障有足够灵敏度。 图1
断路器失灵保护的配置与反措的探讨 摘要：介绍失灵保护的原理，分析220kV以上电压等级失灵保护的配置原则、反措要点及实现方法，根据反措要点指出常规断路器失灵保护隐藏的设计缺陷，并提出整改方法。 关键词：失灵保护；配置原则；反措要点 0.前言 断路器失灵保护，是指当故障线路或故障元件的继电保护装置动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一变电站或同一发电厂内的其它相邻断路器，如果是一个半断路器接线的中间断路器拒绝动作时，还需要远方启动线路的另一侧断路器跳闸，以使停电范围限制最小的一种近后备保护。根据GB14285－1993《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，在220kV及以上电压等级电网中，均需要配置断路器失灵保护。由于断路器失灵保护需要判别运行方式、断路器的状态、保护的动作情况以及与主保护配合的问题，所以它牵涉到装置很多，表现为二次连接回路相当复杂，容易在设计上出错或者在特殊的运行方式时不满足要求，给安全运行埋藏极大的隐患。本文结合自己这几年从事继电保护方面的认识和工作中的实践体会，分析断路器失灵保护的设计方法及存在的问题与思考。 1.断路器失灵保护配置原则及其实现方法 1.1对双母线或分段单母线接线，断路器失灵保护首先动作于断开母联或分段断路器，然后动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有电源之路的断路器。常规的设计实现方法为：通过在断路器失灵保护装置（如南瑞深圳所BP-2B装置）中整定失灵保护短延时跳母联、长延时跳相关的一条母线，如图1。 图 1 1.2为提高动作可靠性，必须同时具备下列两个条件，断路器失灵保护方可起动：第一，故障线路或故障元件的保护能瞬时复归的出口继电器动作后不返回；第二，断路器未断开的判别元件，可采用能够快速复归的相电流元件。常规的设计实现方法为：前且采用保护装置（如南瑞继保RCS-931A光纤差动装置）的保护动作出口继电器独立接点和CZX-21R操作箱独立接点来反映；后且采用辅助保护装置（如南瑞继保RCS-923A辅助保护装置）的过流继电器动作来反映断路器未断开，如图2。