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1、断路器保护 周泽昊 2016年07月20日 目 录 断路器失灵保护 充电保护 自动重合闸 死区保护 三相不一致保护 瞬时跟跳 一、断路器失灵保护 1、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。 断路器失灵保护由故障元件的继电保护启动，手跳不启动失灵保护 。在启动失灵保护的回路中，除了故障元件的触点外，还包括断路
2、器失 灵判别元件的触点，利用失灵分相判别元件来检测失灵故障的存在。从 时间判别断路器失灵故障的存在，失灵动作时间应大于故障元件断路器 跳闸时间和继电器返回时间。失灵保护有负序、零序闭锁元件。变压器 发生故障或不采用母线重合时，失灵保护动作后闭锁各连接元件的重合 闸回路。当某一连接元件退出运行时，他的启动失灵保护回路应同时退 出。 附件：保护配置图升压站改动R0102-500kV第 一串系统保护原理图及安装图（改动）.dwg 1.1 保护动作分析 附件：保护配置图升压站改动R0102-500kV第 一串系统保护原理图及安装图（改动）.dwg 1、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
3、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）。 2、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）。 如果上述失灵保护不起动远方跳闸功能，则利用线路的后备保护虽然可以切除对侧断路器，但将加长故 障切除时间。而且中断路器失灵保护基本上都具有失灵动作起动远方跳闸功能。 二、自动重合闸 如果先合中间断路器5022，而又是重合于永久性故障上，线路保护再 去跳5022断路器。万一此时5022断路器失灵，5022中间断路器的失灵 保护再将5023断路器跳开，并发远跳跳开
4、2号主变各侧断路器（如果线 路则跳对侧断路器），这将影响连接元件2号主变（或线路）的工作， 所以不能先重合中间断路器。 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 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作不受影响。 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。 先合断路器合于故障，后合断路器不
5、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。 先合重合闸： “投先合”软压板、硬压板 短延时（重合闸整定时间，约0.7s） 后合重合闸： “闭锁先合”开入 “后合固定”控制字 长延时（重合闸整定时间+后合重合延时，约1
6、.4s） 三、充电保护 当用本装置所在的断路器对母线等元件充电而合于故障元件上时，有充电保护作为此种情况下的保 护。充电保护由按相构成的两段两时限相过流和一段零序过流组成，电流取自本断路器的TA。 当充电保护投入时，相应段的相电流元件动作经相应整定延时后充电保护动作出口跳本断路器。充电 保护动作后，起动失灵保护，再经失灵保护延时出口跳其他断路器。 此外，失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸。充电保护仅在线路（变压器 ）充电时投入，充电正常后立即退出。 四、死区保护 死区产生原因：在断路器和电流互感器之间发生短路时，很多情况下保护动作后故障并不能切除。 死区的简单说明：如下K
7、1处故障，在I母母线保护区内，但I母保护动作跳开含1DL所有I母断路器后，故障点仍在系统 中，此类故障即为死区故障。 死区配置的意义：考虑到站内发生的此类死区故障，电流一般较大，对系统影响也较大，虽可靠失灵来切除，但失灵 保护动作一般要经较长的延时，所以专设了比失灵保护动作快的死区保护。 五、三相不一致保护 三相不一致的由来：分相操作的断路器，由于设备质量和操作等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致最终导致 只有一相或者两相跳开，处于非全相的异常状态。 三相不一致的危害：当系统处于非全相运行状态时，系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害，同时也 影响系统保护装置的正确动作，所以
8、电力系统不允许长时间地非全相运行。 在线路重合不成功，则系统进入非全相运行时将无其它保护可以消除这种故障，所以在分相操作的断路器安装有非全相 保护（三相不一致保护），当系统出现非全相达到一定时间就跳开其他相。 三相不一致的实现：消除三相不一致的异常状态的保护功能，在高压或超高压等级系统中，一般都放入断路器本体中实 现，但是也有放入断路器保护中实现的（或者线路保护中）。 不一致保护在断路器本体中，国网十八项反措要求：220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相位置不一 致保护。 六、瞬时跟跳 （七）瞬时跟跳 该回路由用户决定是否投入。瞬时跟跳分为：单相跟跳、两相跳闸联跳三相和三相跟跳。这三个回路出口后再 跳一次本断路器，只有起动元件动作情况下上述三个回路才能发跳闸命令。 单相跟跳：?收到线路保护来的Ta、Tb、Tc单相跳闸信号，并且相应相的高定值电流元件动作，瞬时分相跳 闸。 两相跳闸联跳三相：收到而且仅收到线路保护来的两相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，经15ms 延时联跳三相。 三相跟跳：收到三相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，瞬时三相跳闸出口。
