昌暉儀表制造有限公司是國(guó)內(nèi)余熱發(fā)電自動(dòng)化控制工程商，經(jīng)常涉及電氣系統(tǒng)繼電保護(hù)方面內(nèi)容，昌暉儀表在本文分享我國(guó)斷路器失靈保護(hù)的工作原理和斷路器失靈保護(hù)方案優(yōu)點(diǎn)，希望對(duì)廣大儀表人和電氣人有所幫助。

我國(guó)斷路器失靈保護(hù)的工作原理
對(duì)于斷路器失靈保護(hù)的配置和實(shí)現(xiàn)方案，我國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有著明確的要求。標(biāo)準(zhǔn)化方案將斷路器失靈保護(hù)分為線路保護(hù)分相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)和變壓器、線路永跳保護(hù)共用三相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)，其動(dòng)作邏輯分別如圖1和圖2所示。

1、分相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)
當(dāng)線路保護(hù)分相跳閘觸點(diǎn)開(kāi)入和相對(duì)應(yīng)的相電流條件滿足，且電流量(零序電流或變化量電流)啟動(dòng)元件動(dòng)作時(shí)，斷路器失靈保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作并重跳本斷路器對(duì)應(yīng)相。同時(shí)若斷路器失靈保護(hù)零序電流或者負(fù)序電流判據(jù)滿足，則斷路器失靈保護(hù)經(jīng)Ⅰ段時(shí)限后跳本三相斷路器，經(jīng)Ⅱ段時(shí)限跳開(kāi)所有相鄰斷路器。保護(hù)動(dòng)作邏輯如圖1所示，這樣可以避免失靈誤啟動(dòng)，并增加了開(kāi)入量異常告警功能。

圖1    分相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作邏輯
t1為斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作跳本斷路器時(shí)間；t2為斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作跳相鄰斷路器時(shí)間

2、三相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)
保護(hù)三相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)也可分為經(jīng)低功率因素、負(fù)序過(guò)電流和零序過(guò)電流三個(gè)輔助判據(jù)開(kāi)放。為了防止三相嚴(yán)重故障情況下三相操作的斷路器三相失靈，此時(shí)無(wú)零序、負(fù)序電流，因故障電壓很低，可導(dǎo)致低功率因素條件判斷不能滿足開(kāi)放條件，因此特補(bǔ)充三相電壓均低且無(wú)電壓互感器斷線時(shí)，低功率因素條件將自動(dòng)滿足。保護(hù)邏輯如圖2所示。

圖2   三相啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作邏輯
t1為斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作跳本斷路器時(shí)間；t2為斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作跳相鄰斷路器時(shí)間

我國(guó)斷路器失靈保護(hù)方案優(yōu)點(diǎn)
相對(duì)巴西電網(wǎng)所選用的斷路器失靈保護(hù)原理，我國(guó)斷路器失靈保護(hù)方案有如下優(yōu)點(diǎn)
①判據(jù)考慮全面且整定簡(jiǎn)單
斷路器失靈相電流定值只要按照有流條件整定，滿足斷路器保護(hù)的采樣精度就可以了。其電流門(mén)檻不需要躲過(guò)負(fù)荷電流，主要作用是反映斷路器位置是否在合位。分相啟動(dòng)失靈保護(hù)通過(guò)啟動(dòng)元件，零序電流、負(fù)序電流的輔助判據(jù)，來(lái)防止重負(fù)荷情況下失靈保護(hù)誤啟動(dòng)，其定值門(mén)檻值只要按躲過(guò)最大不平衡零序電流與負(fù)序電流整定就可以了。對(duì)于三跳啟動(dòng)失靈保護(hù)增加了低功率因數(shù)判據(jù)，功率因數(shù)角只需按躲過(guò)負(fù)荷最小功率因數(shù)整定即可。

②防誤動(dòng)能力強(qiáng)
由于斷路器保護(hù)啟動(dòng)元件和輔助判據(jù)均能保證正常情況下不滿足動(dòng)作條件，因而即使保護(hù)啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)觸點(diǎn)誤開(kāi)入，失靈保護(hù)也不會(huì)誤出口。

③時(shí)間逐步配合，動(dòng)作范圍明確
失靈保護(hù)有瞬時(shí)跟跳、經(jīng)I段延時(shí)跳本斷路器、經(jīng)Ⅱ段延時(shí)跳所有相鄰斷路器三級(jí)，時(shí)限配合能夠有效避免故障范圍擴(kuò)大。

④自檢功能完善
當(dāng)啟動(dòng)斷路器失靈保護(hù)觸點(diǎn)的開(kāi)入超過(guò)10s后，自動(dòng)發(fā)告警信號(hào)，便于運(yùn)行人員查找問(wèn)題。

3、什么是斷路器失靈保護(hù)？
斷路器失靈保護(hù)就是指故障電氣設(shè)備的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動(dòng)時(shí)，利用故障設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作信息與拒動(dòng)斷路器的電流信息構(gòu)成對(duì)斷路器失靈的判別，能夠以較短的時(shí)限切除同一廠站內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，使停電范圍限制在最小，從而保證整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成發(fā)電機(jī)、變壓器等故障元件的嚴(yán)重?zé)龘p和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故。

在110kV及以上電壓等級(jí)的發(fā)電廠和變電所中，當(dāng)輸電線路、變壓器或母線發(fā)生短路，在保護(hù)裝置動(dòng)作于切除故障時(shí)，肯能伴隨故障元件的斷路器拒動(dòng)，也即發(fā)生了斷路器的失靈故障。產(chǎn)生斷路器失靈故障的原因是多方面的，如斷路器跳閘線圈短線，斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈等。高壓電網(wǎng)的斷路器和保護(hù)裝置，都應(yīng)具有一定的后備作用，以便在斷路器或保護(hù)裝置失靈時(shí)，仍能有效切除故障。相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)方案是最簡(jiǎn)單合理的后備方式，既是保護(hù)據(jù)動(dòng)的后備，又是斷路器拒動(dòng)的后備。但是在高壓電網(wǎng)中，由于各電源支路的助增作用，實(shí)現(xiàn)上述后備方式往往有較大困難(靈敏度不夠)，而且由于動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，易造成事故范圍的擴(kuò)大，甚至引起系統(tǒng)失穩(wěn)而瓦解。有鑒于此，電網(wǎng)中樞地區(qū)重要的220kV及以上主干線路，系統(tǒng)穩(wěn)定要求必須裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)時(shí)，通常可裝飾兩套獨(dú)立的全線速動(dòng)主保護(hù)(即保護(hù)的雙重化)，以防保護(hù)裝置的拒動(dòng)；對(duì)于斷路器的拒動(dòng)，則專(zhuān)門(mén)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)。
作者：多功能電力儀表