時(shí)間：2012年4月24日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵詞：斷路器 失靈保護(hù) 電網(wǎng)系統(tǒng)

　　電網(wǎng)系統(tǒng)隨著社會(huì)的發(fā)展而迅速發(fā)展，電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行問題也越來越重要。當(dāng)電力系統(tǒng)一次設(shè)備故障時(shí)，保證保護(hù)的正確動(dòng)作和限制故障的范圍就顯得極其重要。斷路器失靈保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)斷路器拒絕跳閘或者故障發(fā)生在斷路器和電流互感器之間時(shí)能迅速跳開其他相關(guān)的斷路器來切除短路故障，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大和減少故障時(shí)間?！　?.斷路器失靈保護(hù)的必要性　　由圖1.1來說明裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)的必要性。在圖1.1中，線路L1上發(fā)生故障，斷路器1DL失靈拒動(dòng)，未裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)時(shí)，由線路L2、L3及變壓器B的后備保護(hù)動(dòng)作，跳開9DL、10DL、4DL、6DL及7DL，將故障切除。若裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)，當(dāng)1DL拒動(dòng)時(shí)，斷路器失靈保護(hù)以較短的延時(shí)動(dòng)作跳開5DL和2DL，即可將故障切除，使停電范圍縮到最小。由其他元件的后備保護(hù)動(dòng)作來切除故障，明顯延長(zhǎng)了故障的切除時(shí)間，并且擴(kuò)大了故障范圍。　　圖1.1　　由此可見，裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)后，不僅縮短故障的切除時(shí)間，縮小故障范圍，而且有利于對(duì)故障情況的分析和縮短非故障設(shè)備恢復(fù)供電的時(shí)間?！　?.斷路器失靈保護(hù)的工作原理　　斷路器失靈保護(hù)的作用是在電力系統(tǒng)一次設(shè)備母線連接元件上發(fā)生短路故障，故障元件的保護(hù)正確動(dòng)作，而其斷路器拒絕跳閘時(shí);或者故障發(fā)生在斷路器和電流互感器之間，故障元件的保護(hù)動(dòng)作跳開斷路器，但是故障未切除的情況下，跳開相鄰的斷路器來切除短路故障，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大和減少故障時(shí)間?！独^電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：在220kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，以及110kV電網(wǎng)的重要部分均應(yīng)裝設(shè)斷路器失靈保護(hù)?！　嗦菲魇ъ`保護(hù)的工作原理圖如圖2.1所示，由啟動(dòng)部分、時(shí)間元件及出口元件組成?！　D2.1斷路器失靈保護(hù)的工作原理圖　　為了保證斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作的可靠性，保護(hù)必須具備下列兩個(gè)條件才能啟動(dòng)：　　(1)故障元件的保護(hù)出口繼電器動(dòng)作后不返回;(2)在故障元件保護(hù)的保護(hù)范圍內(nèi)依然存在著短路，失靈判別元件啟動(dòng)。　　失靈判別元件可采用檢查母線電壓的低電壓繼電器，或者采用檢查故障元件的電流繼電器作為失靈判別元件。失靈判別元件的動(dòng)作值應(yīng)按照該元件末端短路時(shí)保護(hù)有足夠的靈敏系數(shù)整定。為了保證斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作的可靠性，斷路器失靈保護(hù)的時(shí)間元件在故障元件的保護(hù)動(dòng)作后開始計(jì)時(shí)，因此，整定斷路器失靈保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間時(shí)，按躲過斷路器的跳閘時(shí)間與保護(hù)的返回時(shí)間之和即可。斷路器失靈保護(hù)的配置與電力系統(tǒng)的一次接線方式有關(guān)，一次接線方式不相同，斷路器失靈保護(hù)的配置和工作原理也不相同。下面從雙母線接線方式和3/2斷路器接線方式兩種方式分析斷路器失靈保護(hù)的工作原理?！　?.雙母線接線方式的斷路器失靈保護(hù)　　在110kV或者220kV電壓等級(jí)的較重要的電力系統(tǒng)，為保證供電的可靠性，母線設(shè)備一般采用雙母線接線方式。雙母線接線方式下的斷路器失靈保護(hù)與單母線接線方式的相比，工作原理大同小異，只是雙母線接線方式的斷路器失靈保護(hù)較為復(fù)雜。雙母線接線方式的斷路器失靈保護(hù)由失靈啟動(dòng)部分和失靈出口部分組成，前者由線路或母聯(lián)的“斷路器保護(hù)”的失靈啟動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)，后者則由“母差保護(hù)裝置”的斷路器失靈保護(hù)出口元件實(shí)現(xiàn)。下面以深圳南瑞的BP-2B型微機(jī)母差保護(hù)裝置(包括斷路器失靈保護(hù))和RCS-923A線路斷路器保護(hù)裝置為例來闡述雙母線接線方式下斷路器失靈保護(hù)的工作原理?！　.“失靈啟動(dòng)部分”的工作原理　　RCS-923A型的斷路器保護(hù)裝置，當(dāng)線路保護(hù)啟動(dòng)且相電流I﹥ISLQD(失靈啟動(dòng)定值)時(shí)，瞬時(shí)接通RCS-923型保護(hù)該相失靈啟動(dòng)接點(diǎn)，該接點(diǎn)與線路保護(hù)該相跳閘接點(diǎn)串聯(lián)后啟動(dòng)失靈。失靈啟動(dòng)接點(diǎn)分為分相失靈啟動(dòng)接點(diǎn)與三相失靈啟動(dòng)接點(diǎn)。失靈啟動(dòng)工作邏輯如圖3.1.1和圖3.1.2所示：　　圖3.1.1斷路器失靈起動(dòng)工作邏輯圖1　　圖3.1.2斷路器失靈起動(dòng)工作邏輯圖2　　線路斷路器失靈起動(dòng)工作邏輯如下：圖3.1.1是RCS-923A型斷路器保護(hù)失靈起動(dòng)回路，當(dāng)電流條件滿足且失靈保護(hù)投入的條件下保護(hù)起動(dòng)，斷路器失靈保護(hù)起動(dòng)后，圖3.1.2中SLA、SLB、SLC、SL2接點(diǎn)閉合，同時(shí)線路保護(hù)出口繼電器TJA、TJB、TJC及三跳、永跳繼電器TJQ、TJR動(dòng)作后不返回，斷路器失靈啟動(dòng)給失靈保護(hù)屏提供一個(gè)開入量，由失靈保護(hù)進(jìn)行邏輯判斷，滿足條件后出口動(dòng)作跳開相關(guān)的斷路器?！　.“失靈出口部分”的工作原理　　雙母線接線方式下，當(dāng)母線連接的某斷路器失靈時(shí)，由該線路或元件的失靈啟動(dòng)裝置(斷路器保護(hù))提供一個(gè)失靈啟動(dòng)接點(diǎn)給斷路器失靈保護(hù)裝置。本裝置檢測(cè)到某一失靈啟動(dòng)接點(diǎn)閉合后，啟動(dòng)該斷路器所連的母線段失靈出口邏輯，經(jīng)失靈復(fù)合電壓閉鎖，按整定的“失靈出口短延時(shí)”跳開母聯(lián)開關(guān)，“失靈出口長(zhǎng)延時(shí)”跳開該母線連接的所有斷路器。以I母連接的斷路器失靈為例說明，如圖3.2.1所示。　　圖3.2.1 雙母線方式的失靈保護(hù)工作邏輯框圖　　雙母線接線方式的母差失靈保護(hù)，通過I、II母隔離刀閘的輔助接點(diǎn)的閉合來判斷斷路器運(yùn)行于那段母線，如圖3.2.1，斷路器運(yùn)行于I段母線時(shí)，I段母線側(cè)的隔離刀閘的輔助接點(diǎn)閉合，保護(hù)判斷該斷路器運(yùn)行于I段母線，當(dāng)該斷路器失靈時(shí)，斷路器保護(hù)失靈啟動(dòng)后，經(jīng)I母失靈出口起動(dòng)，同時(shí)I母失靈復(fù)合電壓動(dòng)作前提下，失靈保護(hù)經(jīng)短延時(shí)跳開母聯(lián)開關(guān)后，經(jīng)長(zhǎng)延時(shí)跳開I母連接的所有斷路器?！　?. 3/2斷路器接線方式的斷路器失靈保護(hù)　　3/2斷路器接線的斷路器失靈保護(hù)也是由失靈啟動(dòng)元件和失靈出口元件組成，與雙母線方式不同的是，啟動(dòng)元件和出口元件的功能均由斷路器保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，一般設(shè)有兩個(gè)及以上啟動(dòng)元件：(1)相電流突變量啟動(dòng);(2)零序電流輔助啟動(dòng)等; 3/2斷路器接線的斷路器失靈保護(hù)在啟動(dòng)元件動(dòng)作后，收到保護(hù)的跳閘信號(hào)及啟動(dòng)元件不返回，經(jīng)一定的延時(shí)后動(dòng)作出口，切除與該斷路器相關(guān)的所有斷路器?！　∨c雙母線接線方式的斷路器失靈保護(hù)相比，在3/2斷路器接線中，線路斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作后，不僅跳開本側(cè)相關(guān)的斷路器，還通過該線路的遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)跳開線路對(duì)側(cè)的斷路器。　　如圖4.1所示，當(dāng)線路L1發(fā)生故障，斷路器4DL失靈拒跳時(shí)，其斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作直接跳開本側(cè)斷路器5DL和7DL，同時(shí)由斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)本側(cè)的遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)向?qū)?cè)發(fā)信跳開對(duì)側(cè)的斷路器1DL、2DL，將線路LI上的故障切除。　　圖4.1 3/2斷路器接線方式　　3/2斷路器接線方式的斷路器失靈保護(hù)還具有瞬時(shí)聯(lián)跳功能，啟動(dòng)元件動(dòng)作后，斷路器失靈保護(hù)收到保護(hù)跳閘的信號(hào)，且電流大于失靈電流定值時(shí)，瞬時(shí)聯(lián)跳本斷路器。若斷路器還在合閘位置，斷路器失靈保護(hù)收到保護(hù)的跳閘信號(hào)及啟動(dòng)元件不返回，經(jīng)一定的延時(shí)后動(dòng)作切除相關(guān)的斷路器。確保了在斷路器完全失靈的前提下起動(dòng)斷路器失靈保護(hù)，進(jìn)一步避免停電范圍的擴(kuò)大?！　?.斷路器失靈保護(hù)運(yùn)行注意事項(xiàng)　　在雙母線接線方式下的線路保護(hù)進(jìn)行定檢等工作時(shí),為了防止工作時(shí)的試驗(yàn)電流誤流入失靈保護(hù)回路，造成失靈保護(hù)誤動(dòng)，必須斷開該斷路器的失靈保護(hù)啟動(dòng)回路。斷路器退出運(yùn)行后，應(yīng)退出其相應(yīng)的斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)回路。對(duì)電流互感器作升流試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)斷開相關(guān)的斷路器失靈回路，防止失靈保護(hù)誤動(dòng)?！　⌒薷臄嗦菲魇ъ`保護(hù)定值前，必須退出斷路器失靈保護(hù)所有出口跳閘壓板。3/2斷路器接線方式的出線線路停電，斷路器閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)退出相關(guān)的斷路器失靈啟動(dòng)遠(yuǎn)跳發(fā)信回路。該文原載于中國(guó)社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào)》雜志http://www.ems86.com總第441期2012年第04期(1月28 日出版)-----轉(zhuǎn)載須注名來源　　參 考 文 獻(xiàn)　　[1] 500kV變電運(yùn)行崗位技能培訓(xùn)教材. 全國(guó)電力工人技術(shù)教育供電委員會(huì)，第一版,中國(guó)電力出版社,1998　　[2] BP-2B微機(jī)母線保護(hù)裝置技術(shù)說明書V1.04,深圳南瑞科技有限公司.2005　　【作者簡(jiǎn)介】周健(1972—)廣東茂名人，研究生，現(xiàn)任茂名供電局電氣工程師。研究方向：變電運(yùn)行管理。