断路器失灵保护引言线路的断路器失灵保护是路发生故障，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 制为较小的一种后备保护，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上，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）为防止失灵保护的误动作，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2.2 断路器采用一个半接线方式或多角形接线方式时（1）元件采用反应断路器位置状态的相电流元件，应 分别检查每台断路器的电流，以判别哪台断路器拒动2）当一个半断路器接线方式的一串中的中间断路器 拒动，或多角形接线方式相邻两台断路器中的一台断路器拒 动时，应采取远方跳闸装置，使线路对端断路器跳闸并闭锁 其重合闸的措施3）断路器失灵保护按断路器设置3 断路器失灵保护现场应用中的几点改进建议针对失 灵保护运行中出现过的一些问题，提出如下几点改进措施：（1）断路器失灵保护按一套配置断路器失灵保护二 次回路牵涉面广、依赖性高投运后很难有机会利用整组试 验的方法进行全面检验因此，对断路器失灵保护在设计、 安装、调试和运行各个阶段都应加强质量管理和技术监督， 保证断路器失灵保护不留隐患地投入运行。
2）由于线路断路器失灵保护的电流判别元件对于长 线路在按线路末端故障有灵敏度整定后，一般都躲不过正常 运行时的负荷电流也就是说正常运行时电流元件处于动作 状态，作为断路器的相电流判别元件不能起到明确的判据作 用，若保护跳闸出口去启动失灵的触点卡住不返回，且无法 监视，当在区外又发生故障时，母线电压闭锁元件有可能动 作，很容易造成失灵保护误动作的严重后果实际也发生过 此类事故因此断路器失灵保护的相电流元件必须起到明确 的判据作用长期的运行经验证实，对于分相操作的断路器， 只需要考虑一相及将全相开断相拒跳或一相拒合在正常运 行时，断路器处于全相状态，虽相电流元件在多数情况下躲 不过负荷电流，但可设法让它只在断路器非全相状态下起判 据作用为此，提出如下改进方案，示意图见图 1启用三 相电流来反映断路器三相状态三相状态同时存在时，说明 断路器处于全相状态，让相电流不起作用，三相电流中只要 有一相为零（或小于门槛值），即三相电流不同时存在时，说 明断路器处于非全相状态，让断路器合位相的相电流起判据 作用，这做法使得相电流元件真正起到了失灵保护的相电流 元件的判据作用启用三相电流来代替断路器的合、分位继 电器可以真实反映断路器的运行状态，不会存在因断路器 合、分位触点不到位而误判断路器三相不一致的缺点，由于 不用合、分位继电器也节省了二次电缆，同时也避免了二次 回路连接松动出现的错误判断。
这个方案可以提高失灵保护的安全性和可靠性要求 断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均 不应大于 20 毫秒3）为解决变压器失灵保护因保护灵敏度不足而不能 投运的问题，对变压器和发电机变压器组的断路器失灵保护 可采取以下措施：用“零序或负序电流”动作，配合“保护动作”和“断路器 合闸位置”三个条件组成的“与逻辑”，经第一时限去解除断路 器失灵保护的复合电压闭锁回路。