断路器失灵保护二次详解

断路器失灵保护分析摘要断路器失灵保护是指当某一相的故障电流无法通过该断路器时，其保护动作跳开其他相的断路器，以确保电网中不会再出现同一故障。

目前，电网中常采用断路器失灵保护。

对于电压型的断路器而言，当系统发生故障时，通过重合闸装置可以迅速将故障切除。

但若系统发生单相接地短路或三相短路时，由于故障电流较小，此时若不利用重合闸装置来切除故障，将导致事故扩大。

因此在实际工作中，要求断路器失灵保护与重合闸装置配合使用。

失灵保护的动作原理是当某一相的断路器失灵时，将会导致该相的电压降低、电流增大。

该电压降低、电流增大后将使故障点的电弧熄灭，从而保证系统的稳定运行。

所以失灵保护必须配合重合闸装置一起使用。

一、概述电力系统中，电压型断路器在正常情况下都能可靠切断故障电流，当线路或设备发生故障时，由于断路器失灵，电流无法流过，断路器就不能切断故障电流。

此时若线路或设备未被短路，线路和设备的故障仍能迅速排除，故障点也可能很快被熄灭。

如果线路或设备发生了短路，由于电流较小，则必须由断路器跳闸来切除故障。

此时若只有一台断路器失灵时，由于电网仍能正常运行，断路器跳闸后还可能使故障进一步扩大。

为了保证电网的安全可靠运行，应设置断路器失灵保护。

（1）对于高压系统来说，断路器失灵保护是必不可少的保护装置。

由于短路电流较大，在系统运行方式发生变化时可能引起绝缘破坏、事故扩大、继电保护装置误动或拒动等情况发生。

（2）对于中、低压系统来说，在一些地方电网中还没有装设保护装置时也常采用失灵保护。

（3）由于线路或设备的故障可能造成继电保护装置的误动或拒动，使电网失稳或导致事故扩大等严重后果，因此对于线路或设备发生故障后必须设置失灵保护。

二、失灵保护的动作特性（1）当某相的断路器失灵时，其保护装置将迅速的跳开其他相的断路器。

由于失灵保护动作特性具有特殊性，所以它与一般的保护相比，具有以下几点特性：①灵敏性：即动作电流大于动作电压，继电器动作速度快，继电器在一段时间内能可靠地动作。

断路器失灵保护分析针对断路器失灵保护中存在的一些问题，对失灵保护的设置和组成元件进行分析。

标签：断路器；拒动；保护0 前言在电网规模不断扩大的现代社会，当出现某种故障需要及时切除故障设备时，如发生断路器拒动，将扩大故障范围，引起设备损坏。

在继电保护的配置中，遵循近端保护的原则，断路器失灵保护得到了普遍采用。

1 断路器失灵保护的设置断路器出现非全相运行时，三相电流严重不平衡，此时断路器如发生一相拒动，造成发电机组与系统单相联系的非正常运行状态。

虽然由此产生的负序电流会引起负序电流保护动作，但由于断路器拒动，无法切除故障，长期运行必将引起发电机转子损坏。

断路器失灵保护是指当某一设备出现故障需要切除，但其自身无法实现，可以启动失灵保护，通过切除其他相关断路器来达到切除故障的目的。

2 断路器失灵保护讨论由于发电厂主接线的不同，高压侧断路器操作机构的差异，各发电厂的断路器失灵保护的配置不尽相同，在此对失灵保护的一些问题进行分析和探讨。

2.1 失灵保护复合电压闭锁元件随着电网的不断发展，虽然复合电压闭锁可防止失灵保护误动，但其弊端也逐渐显现出来。

虽然增加复合电压闭锁可以使过电流元件的灵敏度提高，但在断路器非全相时，运行系统基本处于正常状态，系统母线电压变化不大，对母线三相电压影响不大，也不能产生较大的零序电压，不能使母线电压闭锁的电压继电器启动。

所以复合电压闭锁功能不仅不能发挥作用，反而会造成失灵保护拒动，扩大事故范围。

为了减少非全相状态下产生的负序电流对发电机转子的影响，在断路器非全相运行时应尽快解除复合电压闭锁，以防止出现重大电力系统事故。

现在新建大型机组多采用3 / 2主接线形式。

由于变压器内部阻抗的存在，当变压器低压侧发生故障时，会在变压器高压侧产生较高的残压，零序电压和低电压判据反而使失灵保护无法出口。

此时若高压侧断路器发生拒动，失灵保护无法启动。

为了以较少的时间切除故障设备，建议取消变压器高压断路器失灵保护的复合电压闭锁功能。

断路器失灵保护一、引言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。

二、失灵保护的基本构成及作用失灵保护由电庄闭锁元件、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，如图1所示。

启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身，可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，也可与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，触点动作不复归表示断路器失灵。

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(线路)、零序电流(变压器)的“有流”判别方式。

保护动作后，回路中仍有电流，说明故障确未消除。

时间元件是断路器失灵保护的中间环节，为了防止单一时间元件故障造成失灵保护误动，时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

失灵保护的电压闭锁一般由母线低电压、负序电压和零序龟压继电器构成。

当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们也共用电压闭锁元件。

三、存在的主要问题和改进措施(一)线路失灵保护存在的问题常规的断路器失灵保护都是采用能够快速复归的相电流元件作为断路器未断开的判别元件，该判别无件继电器的触点与保护触点配合分别构成单相跳闸和三相跳闸启动失灵回路，加装判别元件就是为了防止保护出口触点卡住不返回，或者误碰、误通电等情况时造成开关失灵保护误启动，进而使失灵保护工作更安全可靠。

二次设备故障时对断路器失灵保护原理及配置的依赖性摘要：该文就一起典型故障事例中暴露出的三个断路器失灵保护的问题上分别进行深入分析，从保护原理和实现方式上提出了完善失灵保护配置的具体方案，对保护配置及其完整性有一定的借鉴意义。

关键词：断路器失灵保护依赖性在某电网中，L1和L2为两条220?kv联络线，双母线并列运行方式。

图1为系统模型简图。

线路L1发生接地故障，线路保护正确动作跳闸。

事故分析材料表明此联络线的QF1断路器几乎在跳闸同时B相断路器跳闸失败。

B 相断路器跳闸失败后线路保护跳闸接点正确启动母线的断路器失灵保护，该保护第一时限跳母联，但保护动作时跳母联的出口继电器的开出驱动回路开路故障，导致保护动作跳母联元件的出口继电器未励磁，母联断路器未跳闸。

且由于母线保护软件设计缺陷，断路器失灵保护跳母联开关失灵时未考虑启动母联失灵保护，母联失灵未动作，无法切除另外一条母线，所以最终造成作为远后备的L2线路保护的II段动作切除出线断路器，导致变电站整个失压。

（该站的母线保护配置模式为双差动单失灵，未启用另外一套母线保护的失灵保护）。

结合上面的故障过程，分析失灵保护动作行为以及保护的运行方式，可以看出至少存在以下三个方面的问题：1）保护装置不具备出口继电器至跳闸线圈的自检回路，母联断路器出口回路存在问题时保护装置没有任何告警报文；2）断路器失灵保护第一时限跳母联时未启动母联失灵保护，导致在母联开关未正确跳开时由远后备切除故障，扩大了故障范围，未能满足继电保护选择性的需求；3）失灵保护既未从回路上实现双重化配置，也未从运行方式上实现双重化配置，导致单套保护存在问题时，只能系统内的后备保护越级动作；下面从这次故障中暴露出的三个失灵的问题上分别进行分析，从保护原理和实现方式上提出了完善失灵保护配置的具体方案。

1 出口自检母差保护正确动作后通过出口继电器作用于各连接单元操作箱的跳闸线圈。

如果母差保护装置的出口继电器存在故障（断线或者击穿），即使保护正确动作，断路器无法感受到保护的动作行为，保护等同于没有动作，直接会造成开关拒跳，事故蔓延。

关于断路器失灵时站内保护解决方案陆雪（中国南方电网超高压输电公司柳州局，广西柳州545006）引言500kV变电所是一种系统枢纽变电所，是地区电网的主要电源，一般负荷厕是220kV的电压。

500kV变电所的500kV侧和220kV侧都采用的都是可靠性和灵活性都较高的方式进行接线的，500kV侧采用的是按照3/2的接线方式来设计的方式，220kV侧采用的是按照双母线或双母单分来设计的方式。

因为500kV变电站是地区电网的主要电源，所以一旦500kV变电所发生故障就会导致整个电网体系的瘫痪，所以必须立即将发生故障的设备进行隔离处理，以此来保证电网的安全性。

本文根据不同的电压等级来论述的不同的位置出现故障的保护解决方案和后备保护的级配关系。

1保护配置概述500kV侧的每条母线都要根据不同的厂家和原理来分别设计两种不同的保护方案。

220kV的母线一般采用的是双重化的配置。

500kV线路中，每天线路都设计两种或者三套保护装置，线路的两侧设计远跳装置，每一台断路器都设计一套断路器保护装置，重合闸的主要功能就是保护断路器中的重合闸。

如果线路中有隔离开关的设计那么只要设计两套短引线保护装置就可以，如果线路中不仅有隔离开关还有CT的设计那么需要设计两套T区保护装置，操作箱要按照断路器来设计配置。

220kV线路中每条线路都要设计有两种保护装置，重合闸的功能就是使用线路保护中的重合闸。

对于变压器而言，需要配置两套电量保护装置，一套是非电量保护装置。

2500kV侧2.1系统特征因为500kV变电所具有高电压、大容量、出现回路较多、高中压侧转送功率大的特点，所以500kV变电所一般采用3/2的接线方式。

此种接线方式主要的特点就是就两条母线，这两条母线可以串接三台断路器，形成一个完整串，每一串中两台断路器之间引出一回线路或一组变压器。

具体的接线方式如图1所示。

2.2母线故障如图1所示：当F1出现接地故障时（故障主要为母线故障），母线保护的差动保护动作，其出口的触点输出给操作箱的TJR触点，然后作用于断路器的跳闸回路跳开断路器来切断故障。

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。

浅谈断路器失灵保护现场应用0 引言线路的断路器失灵保护是在线路发生故障，故障元件的保护动作发出跳闸脉冲而断路器操作失灵拒绝跳闸时，通过线路的保护作用于相邻断路器跳闸，或利用相应通道，使远端有关断路器同时跳闸的保护。

它是在断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除其它相关断路器，使停电范围限制为最小的一种后备保护，在电力系统中具有很重要的作用。

在实际的工程应用中，失灵保护设备包含失灵启动、失灵保护两个概念的产品。

同时失灵保护的设计涉及到系统保护、元件保护等两个专业范畴。

因此，一套失灵保护系统的设计往往涉及到多种保护的设备。

而且失灵启动装置、失灵保护装置这两种设备紧密联系，缺一不可。

在综合自动化系统变电站中，由于采用了微机型失灵保护，解决了常规保护中常见的问题。

这种保护由于采用高性能、高可靠、大资源的硬件系统，软硬件集成度高，使设计接线大大简化，回路接线越来越简单，使保护的安全性、可靠性都大大地得到了提高。

1 概念所谓断路器失灵保护，就是当系统发生故障时，故障元件的保护动作，因其断路器操作机构失灵拒绝跳闸时，通过故障元件的保护，作用于同一变电所相邻元件的断路器使之跳闸的保护方式。

在220kV 及以上电力网中，以及110kV 电力网的个别重要部分，由于输电线路一般输送的功率大，输送距离远，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，故普遍装设了断路器失灵保护，有选择地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，以减小设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。

2 断路器失灵保护的应用与要求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连接在一起，因此，应注意提高失灵保护动作的可靠性，以防止误动而造成严重的事故。

为此，对失灵保护的设计应提出如下要求：2.1 对双母线接线方式或单母带分段断路器的接线方式（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。