断路器失灵保护在实际运用中的改进

周孟璇++刘爱华

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.033

摘 要：随着经济的发展，工业用电以及商业用电量不断增大，用电安全事故频发，电网的安全运行成为人们关注的重点问题，这对电力部门的工作质量的提升提出了较高的要求。在断路器失灵保护工作不断深入推进的过程中，电力系统工作者总结出了大量的实践经验，通过对各种电力事故的分析，对断路器失灵保护的原理做出了较大的改进。断路器失灵保护很大程度上决定着断路器工作的有效性，提高失灵保护可以减低断路器误动的可能性，从而为供电安全提供保障，为人们的生活以及工业生产的正常运行提供各种可能。该文就断路器失灵保护中存在的问题进行分析，进一步探讨加强断路器失灵保护改进的策略。

关键词：断路器 失灵保护 实际运用 改进

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0033-02

断路器失灵保护是电力系统发生故障的情况下，故障元件装置仍旧能够正确地动作，但是受到断路器某些方面不能正常工作的影响，无法对故障进行切除时，装置本身能够在较短的时间内切除故障断路器母线所在位置的其他断路器，最终实现故障点的切除，从而保障电力系统以及其中故障元件的运行。断路器失灵保护运作最终会导致与失灵断路器连接的母线出现停电现象，如果在这时断路器发生误动，将会出现难以想象的后果。为此，对于断路器失灵的可靠性以及失灵后动作操作稳定性的提升是人们关注的重点问题，对于促进电力系统的安全运行以及电网稳定发展有非常重要的意义，对人力工作者的人身安全也起到重要的保障作用。

1 断路器失灵保护中存在的问题分析

1.1 无故障判别元件出现闭锁问题

在断路器失灵的情况下，失灵保护的跳闸出口回路无故障判别元件会出现闭锁的现象，这是断路器失灵保护中的一个重要问题。这一问题的存在容易导致检修人员在电路检修过程中操作出现失误，一些检修人员会启动失灵保护装置，导致回路的相电流元件出现粘连，严重影响到电力系统的正常运行，对电网的安全造成威胁。此外，由于失灵保护本身没有故障告警回路，如果在失灵保护元件发生异常的情况下，对于这些异常问题很难及时发现，电力运行安全问题就成为隐性问题。

1.2 启动回路设计不合理问题

断路器的一些失灵保护回路设计存在不合理的现象，具体表现在以下几个方面的内容：首先，一些非电气量保护参与了启动断路器失灵保护的过程，例如，发变组保护中的变压器以及瓦斯保护。因此，当回路中启动中的相电流元件在切除故障之后没有实现正确的转换时，该回路会在断路器跳闸之后会在一定的时间内保护动作状态，从而导致断路器失灵保护误动的出现。其次，在发变组保护启动失灵回路中，将断路器辅助接点作为判断断路器失灵的依据，从而使得断路器失灵保护的可靠性大大降低。

2 加强断路器失灵保护改进的策略

2.1 对线路断路器失灵启动回路的改进

电力系统中常用到的集成型断路器失灵启动回路存在一个缺陷，主要在于回路启动过程中连接片较多，并且连接装置的位置放置存在问题，这样不仅影响到电力现场操作的安全性，同时由于电路器的接点在启动回路的连接片断开之后依旧与短路失灵保护装置连接在一起。当现场检修人员进行现场检测时，对于接点进行测试过程中往往会造成断路器失灵保护误动。因此，需要对集成线路保护启动失灵回路进行改进之后，将失灵启动的连接片放置在启动回路的后方，当连接片断开之后，启动回路上的继电器接点与保护装置就会出现分离现象，如果其中一个保护装置中停止运行时，在其他的继电器上进行试验同样不会导致断路器失灵保护出现误动现象，能够更好地保护电力运行安全。

2.2 对发变组断路器失灵启动回路的保护

对于发变组断路器失灵保护回路的改进可以通过两种改进方式进行改进，首先通过改变跳闸出口回路的方式，一般将出口跳闸回路分为两种形式：其中一种是能够在故障切除之后返回的点力量保护的跳闸出口；还有一种是在切除故障之后不能够及时返回的电气量保护，让电气量保护出口之后参与到启动断路器的失灵保护中去，非电气量保护出口不允许参与失灵保护，这样一来，跳闸出口回路就不会再受到电流运动的威胁。其次，另一种方法就是采用相电流继电器的接点更换发变组断路器中的继电器接点。这样能够保障故障发生时切除相电流元件电力系统还能够继续运行，启动失灵用的相电流继电器对静态电流继电器不敏感，可以快速地躲开最大的电流符负荷。

2.3 合理判定母线运行刀闸位置触点

失灵启动回路中对串联电压接点的切换方法是早期设计中失灵启动回路中常用的一种方法，利用这种方法启动回路，一些时候会出现误动的现象，造成电站出现失灵保护动作，最终不得不切除母线上所有的断路器。在这种事故出现之后，有关部门对该事故进行调查，从中发现，采用传统的电压切换回路设计存在一定的缺陷，采用母线刀闸辅助触点往往会造成接点故障的出现，不能够使线路正常接通，造成一些线路电压切换回路中继电器出现同时动作。由于某电厂的母线处于分列运行的状态，两条母线之间存在着电势差，因此在电压切换回路中会形成一定的短路电流，对电压切换继电器造成了毁坏，最终导致电流窜入电压切换接点位置的失灵保护侧，从而引发失灵保护动作的出现。因此，对于母线的选择可以采用开关场地母线刀闸辅助接点选择方式，就能够避免失灵保护动作的出现。通过对母线的整改后，继电保护人员还可以进行通过模拟实验的方式来确定失灵保护装置改进后逻辑运行的正确性，模拟实验的结果与失灵保护逻辑一致的情况下才能够更好地确定接线后动作逻辑的正确性。

2.4 加强失灵保护间与主变各侧的配合

在电路失灵保护中，如果220 kV主变的10 kV侧出线出现故障时，主变差动保护就会快速地跳离主变各侧的断路器，如果该段时间主变220 kV短路器出现失灵，故障点将会有故障电流持续流过，在这种情况下，需要有220 kV侧断路器失灵保护来切除主变所在位置母线上的断路器，但是受到变压器抗阻的影响，同时也受到220 kV线路与电力系统之间相互连接的影响，母线上的电压不会出现较大幅度的下降，此时220 kV母线上的电压就不能够达到失灵保护要求的复压条件，失灵保护在该短时间内不能够出现动作，故障点会有故障电流流过，从而对变压器造成损坏。

为了有效地保护变压器的运行，在断路器失灵保护主变元件设计中，应该设置独立失灵启动的开入回路，从而有效地解除电压闭锁现象，其主要的设置方法有3种：第一种方法是采用复压电压闭锁元件，这种复压电压闭锁元件是主变保护中的一部分，通过主变各侧能够解除断路器的失灵现象。第二种方法是采取解除符合电压闭锁的方式，当同时去除保护跳闸接点以及电流判别元件时，可以进一步解除符合电压闭锁，切断故障电流，从而更好地保护闭锁断路器重新启动。第三种方法是采用保护跳闸接点动作地方式解除复合电压闭锁，这种方法只能够适用于失灵电流判别功能通过母线保护装置内部进行判别的系统。对断路器失灵保护的改进不仅保护了电网的稳定运行，同时又确保了电网设备运行的安全性，提高了电力系统失灵保护的可靠性。

3 结语

断路器失灵保护作为电网的重要组成部分，如果发生误动的现象，会严重影响到电网的正常运行，对电网的运行安全造成较大的威胁。在实际应用中，出现线路故障的情况下断路器会出现失灵，对电力系统将会造成很大的影响。因此，需要在二次回路的设计方面对线路进行改造，从而消除因为线路故障而引发的断路器保护误动现象，以此保护电网运行的安全性。只有深入地研究断路器失灵保护问题，并且就其中的问题进行综合性分析，才能够为电网设备的稳定运行以及安全运行提供保障。

参考文献

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