220kV线路断路器失灵保护分析及应用

220kV线路断路器失灵保护分析及应用作者：蒋哲来源：《华中电力》2013年第10期摘要： 220kV线路断路器失灵启动回路的常用的组成方式可分为三种。

本文简述该三种方式，并依据广东省电力系统继电保护反事故措施，分析不同方式的220kV线路断路器失灵保护启动回路，通过分享日常工作中的经验，讲述在不同的启动方式下，对应的回路定期校验及验收的安全措施与方法。

关键词：220kV线路断路器失灵保护，失灵启动回路，验收，校验当线路、变压器、母线或其他设备发生短路，保护装置动作并发出跳闸命令，但故障设备的断路器拒绝动作跳闸，称之为断路器失灵。

此时，通过故障线路或故障元件的保护来使相邻的断路器跳闸称之为失灵保护。

断路器失灵保护能防止系统的稳定被破坏，提高了供电可靠性，在一定程度上减少了停电的范围，保护设备的安全，并且缩短了切除故障的时间，是断路器的近后备保护。

失灵保护的二次回路很复杂，而且与该元件连接在相同母线上的所有设备的二次回路都有所关联，如果发生失灵保护误动或拒动，则会严重影响电力系统，并且该保护投入运行后，就很难再有机会将所有设备停电来进行失灵保护装置的校验与整租试验。

因此本文对220kV线路失灵保护启动回路进行分析，通过分享日常的工作经验，论述在不同的失灵启动方式下，对应的验收及定期校验的安全措施与方法。

1 失灵启动回路1.1 220kV线路在双母线接线方式下失灵启动方式：1.1.1 变电站内配置单套失灵保护时，失灵电流的判据在各线路间隔断路器保护内实现，失灵启动回路接线方式如方式①和方式②。

方式①如图1：早期的220kV失灵保护在没有各间隔刀闸位置开入的情况下，失灵启动方式如图1，线路断路器保护装置（如图所示的RCS-923A）中的失灵电流判别元件动作接点（SLA或SLB或SLC接点）与对应相别的分相保护动作接点（TJA或TJB或TJC接点）串联后，或失灵电流判别元件动作接点（SL接点）与断路器操作箱中的三相跳闸接点（TJR接点或TJQ接点）串联后，再与操作箱中用于判别该线路运行于哪条母线的重动电压切换继电器的接点（1YQJ或2YQJ接点）串联后，开入至失灵保护。

图1 双母线接线方式下线路保护失灵启动回路（经重动电压切换继电器YQJ接点判别母线运行方式）方式②如图2：220kV失灵保护有刀闸位置开入时，则不需要通过重动电压切换继电器的接点，而是直接可通过该线路的刀闸辅助接点开入至失灵保护中来判定失灵的线路所在的母线。

所以其失灵开入回路只由线路的断路器保护装置中的电流判别元件接点（SLA或SLB或SLC接点）与对应相别的分相保护动作接点（TJA或TJB或TJC接点）组成或由失灵电流判别元件接点（SL接点）与操作箱的三相跳闸接点（TJR或TJQ接点）组成。

图2 双母线接线方式下线路保护失灵启动回路（经线路刀闸辅助接点判别母线运行方式）1.1.2 站内配置双母差双失灵保护，失灵电流判据和刀闸位置开入均在母差失灵保护内实现，其失灵启动回路接线如方式③：方式③如图3、图4：线路保护装置中分相保护动作接点（TJA或TJB或TJC接点）作为母差失灵保护的单相启动失灵开入，线路断路器操作箱的三相跳闸接点接点（TJR或TJQ接点）则作为母差失灵保护的三相启动失灵开入，单相启动失灵开入与母差失灵保护中的单相电流启动接点在母线失灵保护中构成“与门”，三相启动失灵开入则与三相电流启动接点在母线失灵保护中构成“与门”，当满足条件后，则经过母线失灵保护中线路的刀闸辅助接点来判定失灵断路器所在的母线。

双母差双失灵保护逻辑如图5。

图3 双母线接线方式下线路保护的失灵启动回路：每套保护动作后同时去启动两套母差失灵保护图4 双母线接线方式下线路保启动失灵回路（线路主一保护启动母差失灵保护I，线路主二保护启动母差失灵保护II）图5双母差双失灵保护的失灵动作逻辑1.2 220kV线路各种失灵启动方式的比较根据《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）》，线路支路应设置分相和三相跳闸启动失灵开人回路。

如图1、图2、图3、图4所示，各种失灵启动方式均设置了分相跳闸接点（TJA接点、TJB接点、TJC接点），及三相跳闸接点（TJR/TJQ接点）。

在这点上，失灵启动方式①②③均是相同的。

但是在判别母线运行方式的方法是有区别的，失灵启动方式②、方式③中判别母线运行方式的开入量接点不是如同方式①那样采用重动电压切换继电器的接点（YQJ接点），而是采用该线路母线隔离刀闸的辅助接点。

这种方法既可以减少在重动电压切换继电器发生故障时失灵保护误动作的风险；也可以简化失灵保护的启动回路。

并且在方式③中，这种方法能提高双重化配置的两套母差失灵保护之间回路的独立性。

另外，三种方式的电流判别方法也不同。

失灵启动方式①和方式②中，失灵电流判别需要在线路保护的断路器保护装置中实现，并不是完全意义上的一一对应的双重化。

启动方式③是通过母差失灵保护装置内部失灵保护功能逻辑，来实现失灵电流的判别功能，因此两套220kV线路保护与两套母差失灵保护能一一对应。

[4]这种方式符合了双重化的要求，并且满足了《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义（2007版）》的规定——220kV母线差动保护，应采用母线保护装置内部的失灵电流判别。

[3]这主要是考虑到双套配置的失灵保护均经由同一个电流元件来判别是否有启动开入是不符合可靠性的要求。

因此通过上述可得，方式③比方式①和方式②，失灵启动回路更简单，失灵保护动作更可靠。

2 验收、校验失灵启动回路的安全措施验收、校验失灵启动回路的安全措施非常重要，它能保障电网的安全，保证设备不会出现误动的情况。

跟据不同的情况，实施安全措施的方案也不相同。

2.1若在运行中变电站进行线路保护装置、失灵保护装置更换改造工程验收或者失灵保护定检时，接入失灵启动回路后进行失灵保护动作跳开关的时候，应先确保其他运行中间隔的出口压板在退出位置，并用绝缘胶布封好这些压板的上端和各运行间隔出口回路的端子，防止失灵保护动作时误跳运行中的开关。

2.2若在220kV线路保护日常保护校验时，如果保护启动失灵回路如方式①（图1）接线时，应退出失灵启动总压板（LP1），并用绝缘胶布封好压板上端，解开024、025的电缆（即失灵保护中的失灵开入），用绝缘胶布将其包好，然后才进行试验；如果保护启动失灵回路如方式②（图2）接线时，应将失灵启动总压板（LP1）退出，并用绝缘胶布封好压板上端及解开024电缆，用绝缘胶布将电缆包好，然后才进行试验；如果保护启动失灵回路如方式③（图3、图4），则应退出所有的失灵启动压板，包括分相启动失灵压板（1LP9至1LP14）、失灵启动总压板（SLP1、SLP2）、三相启动失灵压板（4LP1、4LP2），并用绝缘胶布包好所有退出压板的上端及解开03、05、07、09、13、15、17、19电缆，并用绝缘胶布将其封好，防止误启动失灵保护，并且导致其误动作。

2.3若在未投运的新变电站验收时，则不进行任何措施。

3 验收、校验失灵启动回路方法失灵保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。

因此对失灵保护，在设计、安装、调试和运行的各个阶段都应加强监督。

失灵启动回路中，分相启动失灵回路中各个保护装置的分相动作接点和对应的分相启动失灵压板在回路中形成了“与”的关系，即所有条件均符合时才能导通回路，任意一个条件不符合时回路则不能导通；三跳启动失灵回路中各装置三跳动作接点和三跳启动失灵压板的关系也为“与”的关系，最后三跳启动失灵回路与分相启动失灵回路形成了“或”的关系，即任一启动失灵回路导通时即可启动失灵。

为了保证接点良好动作、接线正确，可通过检查电位变化来判断回路的导通情况，从而对失灵启动回路进行校验与验收。

无论是校验还是验收均抓住两个基本点，检验每个接点动作时回路的导通情况和检验每个压板在回路中的作用。

3.1日常保护校验失灵启动回路方法若为日常保护校验时，则以电网安全为第一要点，必须在保证电网安全的前提下，确保失灵回路的正确性。

以A相启动失灵为例，在方式一和方式二中，线路断路器辅助保护装置A相失灵启动电流判别元件动作时，001和05之间回路导通，001和07，001和09不通，断路器辅助保护装置A相失灵启动电流判别元件和主保护装置A相保护跳闸接点动作时，投入A相启动失灵压板（1LP9），则001和021回路导通，如果不投入A相启动失灵压板（1LP9）时，则不导通。

其他相别支路试验方法以此类推。

当断路器辅助保护装置任意一相失灵启动电流元件动作，并且在三相跳闸触点（TJR/TJQ触点）闭合，001和021回路导通。

在方式三和方式四中，当主保护装置任意一相跳闸接点动作时，对应的该相起动失灵压板下端应能检查出有电位变化，当三相跳闸触点（TJR/TJQ触点）闭合时，三相起动失灵压板（4LP1和4LP2）下端应能检查出有电位变化。

3.2工程验收失灵启动回路方法若为工程验收时，在做好安全措施，不会使运行中的设备误动的情况下，必须确保回路的完整性与正确性。

在日常保护校验的基础上，各种方式还要增加以下几点。

在方式①中，断路器辅助保护装置任一相失灵启动电流元件和主保护装置对应该相跳闸接点动作时，并且将对应该相启动失灵压板及失灵起动总压板（LP1）投入后，在线路没有运行在任何一条母线时，失灵保护装置中的开入量里没有该线路失灵起动的开入，当线路运行在任一母线上，则在开入量中显示有对应母线的线路失灵起动的开入。

同等条件满足的情况下，退出失灵起动总压板则没有该开入。

方式②中，断路器辅助保护装置任一相失灵启动电流元件和主保护装置对应该相跳闸接点动作时，并且将对应该相启动失灵压板及失灵起动总压板（LP1）投入后，失灵保护装置中的开入量里显示该线路失灵起动的开入。

同等条件满足的情况下，退出失灵起动总压板则没有该开入。

在方式③和方式④中，当主保护装置任意一相跳闸接点动作时，或当三相跳闸触点（TJR/TJQ触点）闭合时，投入对应的该相启动压板或对应三相起动失灵压板，则失灵保护装置中的开入量里显示该线路对应的该相失灵起动的开入或三相失灵开入。

同等条件满足的情况下，退出对应的压板投上其他不相关的压板时则没有该开入。

4 结论失灵保护的可靠性能保证电力系统安全与稳定，但是失灵保护投运后，很难再机会来进行全面的回路检验。

因此为了保证失灵保护的可靠性，应在日常工作中不断总结与巩固有关知识与经验，在保证电网安全前提下，加强对失灵回路的校验与验收，保证失灵保护回路的正确性与完整性。

参考文献[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京：中国电力出版社，2010[2]张锐东.分相式断路器失灵保护现场应用及调试方法[J].大众科技，2010.[3]唐卓尧.广东省电力系统继电保护反事故措施及释义.广州；广东省电力调度中心，2007[4]成云云、王玥琼.双母线接线断路器失灵保护应用[J].供用电，2011.。