220kV断路器非全相保护异常动作分析

浅谈非全相保护

浅谈非全相非全相运行对系统影响：大型发电机--变压器组的高压侧及220KV以上线路断路器多为分相操作的断路器,常由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或跳闸,或在正常运行中突然一相跳闸。这种异常工况,将在发电机--变压器组的发电机中流过负序电流,如果靠反应负序电流的反时限保护动作(对于联络变压器,要靠反应短路故障的后备保护动作),则会由于动作时间较长,而导致相邻线路对侧的保护动作,使故障范围扩大,甚至造成系统瓦解事故。发电机非全相运行对发电机影响：非全相运行是三相机构分相操作发电机主开关在进行合、跳闸过程中，由于某种原因造成一相或两相开关未合好或未跳开，致使定子三相电流严重不平衡的一种故障现象。将使得发电机非全相运行，产生负序电流。负序电流的出现，在转子上产生的二倍工频环流的集肤效应，使转子表层的电流密度增大，产生附加损耗，引起发热甚至损坏转子和护环。另外，还可引起附加振动，形成附加应力，可能造成某些部件疲劳和机械损坏。长时间非全相运行很大的负序电流将损坏发电机定子线圈，严重时烧坏转子线圈，折断大轴。发电机变压器组高压侧断路器一相拉不开，高压侧单相电流通过变压器耦合使发电机非全相运行，在发电机回路产生较大的负序电流，造成发电机转子严重烧坏的事故。为此，不管发电厂电气主接线采用哪种形式，也不管发电机变压器组高压断路器采用哪种类型，按照发电机变压器组保护双重化和近后备保护配置原则，在大型单元机组发电机变压器组保护中均配置了失灵保护。当发电机变压器组高压侧断路器非全相运行时，非全相保护动作跳本开关，若开关拒动则启动失灵，经延时后失灵保护动作，跳开母联(或分段)断路器及发电机变压器组高压侧断路器所连接母线上的所有元件或与之相关的元件，保护发电机的安全。若失灵保护电流判别条件不满足动作条件不动作，则只能通过人为干预跳开。非全相运行的种类（缺一相、缺两相）缺相按开关合闸状态定义： 1、缺一相：指合闸时一相未合上，分闸时两相未断开。 2、缺两相：指合闸时两相未合上，分闸时一相未断开。

低压配电柜使用维护说明书

1 主题内容与适用范围本使用说明书适用于***配电工程动力低压配电柜和照明低压配电柜。 2 技术数据 2.1 正常使用条件室内工作条件环境温度：-5℃～+45℃ 相对湿度：≤95％抗震能力不超过8度没有火灾、爆炸危险、严重污染、化学腐蚀及剧烈振动的场所 2.2低压配电柜组成 7屏照明低压配电柜（2屏进线柜，1屏母联柜，4屏馈线柜） 13屏照明低压配电柜（2屏进线柜，1屏母联柜，2屏电容补偿柜，8屏馈线柜） 2.3低压配电柜主要用途概括如下： 2.3.1 进线柜，对进线主开关分闸、合闸进行控制。 2.3.2 母联柜，对母联开关分闸、合闸进行控制。 2.3.3 电容补偿柜，对负载的功率因素进行自动或手动补偿。 2.3.4 馈线柜，对各种负载的配电开关进行分合控制。 2.4 结构 2.4.1 低压配电柜采用标准的MNS柜 a．低压配电柜的防护等级为顶部IP20。 b．低压配电柜采用铁质材料制造，保证框架有足够的机械强度。 c．低压配电柜各屏正面设有上、下门或抽屉，开启角度大于90°；后面为上、下对开门。 d．低压配电柜各屏内部设置合理，各电气元件和装置，均牢固安装在构架或安装板上，并设有防松动措施。各电气元件和装置从正面和后面接线、更换、维护和维修。 e．低压配电柜各屏设置专用保护接地铜排，接地铜排设置在显目易于接线之处。 f．低压配电柜各屏的制造工艺保证新产品的质量一致性，外壳油漆层没

有明显破损和起皱，金属零件边缘及开孔处应光滑无毛刺、无裂口、绝缘件表面无气泡和裂纹等缺陷。 g．低压配电柜所有金属不带电部分及门均通过接地导体与主框架进行可靠连接。 h．主配电板颜色为RAL7032。 i．低压配电柜内部元件代号、导线和接线端子编号清晰、耐久，并与技术文件一致。 j．铭牌和标牌为白底黑字。 k．低压配电柜顶部有可拆吊环。 l．进线电缆从低压配电柜底部电缆孔引入。 2.4.2汇流排采用电解铜制成，镀锡处理，用颜色热缩套管包扎，提高安全可靠性。 a. 汇流排颜色： U相黄色 V相绿色 W相红色 b. 汇流排U、V、W三相的排列顺序正视主配电板方向：垂直布置水平布置引下线 U 上前左 V 中中中 W 下后右 2.4.3 低压配电柜外形尺寸：详见图纸 3.低压配电柜主要功能和使用注意事项 3.1进线柜主开关控制进线柜上功率表、功率因数表、频率表、PMC916-plus智能模块分别测量进线电源的功率、功率因数、频率和主要电能。在进线电源有电时（变压器有电时），主开关分闸指示灯亮起，电压表等电能仪表有指示，点按下主开关合闸按钮，主开关合闸，主开关合闸指示灯亮（主

220kV分相操作断路器非全相保护功能的应用

220kV分相操作断路器非全相保护功能的应用摘要：断路器是发电厂和变电所电气设备中重要的设备之一，国家电网十八项反措中要求220kV 及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体的非全相保护，本文重点阐述非全相保护的必要性，并针对我公司220kV分相操作断路器非全相保护的应用进行分析。关键词：断路器；非全相保护；双重化 1.引言我公司220kV系统两条出线均采用分相操作的断路器，由于设备质量、二次回路或操作等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致的异常状态，如何消除这种异常状态，存在不同认识，各系统也有不同做法。下面结合我公司的实际运行情况，就如何配置断路器非全相保护进行阐述。 2.配置非全相保护的必要性电力系统在运行时，可能会出现非全相运行状态。我公司220kV两条出线重合闸方式均采用单重或综重方式，在线路故障跳闸后重合之前，系统也要处于非全相运行状态。但系统处于非全相运行的时间应有所限制，这是因为： 1）系统要求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。 2）保护要求由于出现负序、零序等分量，使得系统中的一些保护可能处于启动状态，系统中的负序、零序等分量还可能使一些保护（如零序电流保护）动作跳闸，误断开正常运行的线路。对于系统采用单重、综重等方式，故障跳闸造成的非全相运行，若重合闸成功，系统自然很快转入正常运行；若重合于故障，断路器三相跳闸，系统也转入正常运行。对这种等待重合的非全相状态，系统中的设备和保护必须予以考虑。例如某些保护段可采取提高定值、加大延时等措施，以躲过重合闸周期。 3）电网要求电调函[2015]68号文件《国网新疆电力公司电力调度控制中心关于调整 220kV断路器本体三相不一致保护动作时间定值的通知》要求：“220kV分相操作断路器本体机构应具备三相不一致保护功能，并装设出口压板及功能压板，三相不一致保护宜按双重化配置”。因此，综合以上各种因素，应当配置能反映断路器非全相运行状态的非全相保护，作用于跳开已处于非全相运行状态的断路器，并且同时使用两套非全相保护。 3.非全相保护配置的方案非全相保护的实现，一般需要反映断路器三相位置不一致的回路，该回路可以采用断路器辅助触点组合实现，也可以采用保护操作箱中跳、合闸位置继电器接点组合实现，以下均称为三相不一致接点。目前，专用非全相保护的常见方法有以下几种。 HWJA，HWJB，HWJC分别为断路器A、B、C三相合闸位置辅助接点 TWJA，TWJB，TWJC分别为断路器A、B、C三相跳闸位置辅助接点

低压断路器检修与维护

低压断路器的检修与维护 1. 教学目的通过对整篇课程的学习，使参加培训的人员能够基本了解和掌握低压断路器的工作原理和内部构造，使培训人员能够达到独立检修低压断路器和处理问题的能力。本次课程以理论联系实际的方法进行，中间穿插一些图片，使大家通俗易懂、一目了然，就是为了使学习者能尽快的熟悉和掌握关于我厂低压断路器检修与日常维护、常见的故障分析和处理，以便于在以后的检修工作中，举一反三的处理各类异常问题。下面主要就我厂安装的几种低压开关来进行介绍。 2. DW17B(ME)系列开关操作方式本厂使用的DW17B（ME系列开关有三种操作方式: 正面手动直接操作该机构位于断路器正前方，将操作手柄插入塑料手柄正中方孔内，顺时针旋转90 度即可将断路器闭合，闭合后应取下操作手柄；如需手动断开断路器，只需将固定在面板上的塑料手柄向逆时针旋转使断路器断开；电动机操作有电机和储能机构组成，通过电动操作控制装置控制断路器闭合；电动机预储能带释能操作其操作分为二个过程，第一个过程为储能，只操作储能按钮即可完成；第二个过程为闭合操作，当需要断路器闭合时，接通闭合操作按钮即可完成。断路器的触头系统（如图1）断路器的触头系统采用电动补偿结构，大大的提高了断路器的通断能力。

- * 图1 ME型断路器的触头系统示意图触头系统通过连杆机构，绕主轴转动而闭合。触头系统闭合顺序是弧触头先闭合，然后主触头闭合，断开顺序则相反，主触头断开，然后弧触头再断开，使分断的电弧从弧触头引到灭弧罩内灭弧。 ME250（每相有2组触头系统并联组成。脱扣器断路器装有分励脱扣器，可远方操作使断路器断开。（外形如图2）

真空断路器使用及维护说明

西门子３ＡＨ3真空断路器、SIEMENS３ＡＨ3真空断路器技术参数：品牌：西门子真空断路器型号：3AH3 极数：3 额定绝缘电压：2000 功能：３ＡＨ3用于切合大容量负载免维护型断路器。３ＡＨ3—免维护断路器，用于高断路能力，电压范围在7.2 kv 和36 kv 之间。它具有10000次操作周期的使用寿命。原理：该断路器开断容量大，并能够进行切合操作10000次且免维护，是适用于发电机和工业场合的理想断路器。3AH3标准型真空断路器可以用在短路电流高达72KA，额定电压高达40.5KV的发电机和工业系统中；满足IEC标准中的试验规范。 3AH真空断路器由上海西门子开关有限公司严格按照ISO9002质量保证体系的要求控制原材料的采购、生产和检验。断路器的真空灭弧室采用一次封排技术制造，触头材料为Cr-Cu合金，经电弧冶炼而成。触头采用先进的设计形状和结构，具有极高的耐电弧能力和很小的弧压降。因此，在保证开断额定短路电流的前提下，灭弧室的体积可以具有较小的尺寸。西门子的这种新型真空灭弧室，还具有截流值小的特点。因此，断路器在开断变压器等一类感性负载时，不会出现危害的操作过电压，真空灭弧室与弹簧操动的优良机械特性配合，还使3AH真空断路器能够多次成功地合、分电容器组，而不会出现重燃过电压。断路器的操动机构采用弹簧储能，可以手动储能，也可以电动储能。在该机构中各个零部件都是经过精密加工，装配而成。而且，关键部件和材料用特殊的工艺制造。这样，确保了整个操动机构具有很小的摩擦力，各零件之间配合精确，动作可靠。真空断路器作用：（1）正常工作状态时的分合闸操作（控制用）；（2）故障状态时的保护操作（保护用）；断路器－互感器－继电保护；负荷开关－熔断器保护；（3）设备的隔离；３ＡＨ断路器适用于：快速负荷转移、同步；自动重新合闸电流达到31.5 KA；以恢复电压非常高的上升初始速度断开短路电流；电机和发电机的开关；变压器和电抗器的开关；高架线路和电缆的开关；电容器的开关；

低压配电断路器保护级间配合口诀

低压配电断路器保护级间配合口诀配电系统上下级保护电器的动作应具有选择性。口诀 1．差别较大，同设瞬，上大。 2．差别较小，上延时。 3．上下选，上下长短1.3。 4．上下非，加级差，上下长2，上下瞬1.4。 5．上选下非，上短下瞬1.3，上瞬下单1.2。 6．上非下选，不合适。 7．下大上瞬，下限流，有选择。解释：1．当上下级断路器出线端处预期短路电流有较大差别，且均设有瞬时脱扣器时，则上级断路器的瞬时脱扣器整定电流应大于下级的预期短路电流，以保证有选择性保护 2．当上下级断路器距离较近，出线端预期短路电流差别很小时，则上级断路器宜选用带有短延时脱扣器延时动作，以保证有选择配合 3．当上下级保护电器都采用选择型断路器时，为保证上下级之间的动作选择性，上级断路器的过载长延时和短路短延时的整定电流，宜不小于下级相应保护整定值的1.3倍。 4．上下级保护断路器都选择非选择型断路器时，应加大上下级之间的断路器的脱扣器整定电流的级差值，一般按下述原则确定。 1）上一级保护电器的长延时脱扣器整定电流，宜不小于下一级长延时脱扣器整定电流的2倍。 2）上一级保护断路器的瞬时脱扣器整定电流，宜不小于下级瞬时脱扣器整定电流的1.4倍。 3）末级非选择型断路器，其短路瞬时脱扣器整定电流应尽量小，但应躲过短时出现的过负荷尖峰电流。 5．当上级保护是选择性断路器，而下一级保护是非选择型断路器时，应符合如下条件： 1）上级保护断路器的短路短延时脱扣器的整定电流，应不小于下级保护断路器的短路瞬时脱扣器整定电流的1.3倍。 2）上级保护断路器瞬时脱扣器整定电流应大于下级保护断路器出线端单相短路电流的1.2倍。 6．上级保护断路器是选择非选择型断路器，下级保护断路器采用选择型断路器时，不能保证下级保护先动作。 7.当下一级保护断路器出口端短路电流大于上一级的瞬时脱扣器整定电流时，为保证选择性，下级保护断路器宜选用限流型断路器。

低压断路器基本结构及说明

低压断路器基本结构说明：低压断电器是低压电力系统中的主要电器设备之一。低压断路器可在正常负荷下接通或断开电路，当电路中发生短路故障或过载时，低压断路器可自动掉闸电路起到保护气线路和电气设备的作用，并可防止事故范围扩大。低压电路器可用于低压配电装置中做总开关和支路开关，也可用于电动机不频繁的起动控制。一、低压断路器的基本结构低压电路器由脱扣器、触头系统、灭弧装置、传动机构、基架和外壳等部分组成。 1、脱扣器脱扣器是低压断路器中用来接受信号的元件。若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装置发出信号时，脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触头动作掉闸切断电路。低压断路器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种。低压断路器投入运行时，操作手柄已经使主触头闭合，自由脱扣机构将主触头锁定在闭合位置，各类脱扣器进入运行状态。（1）电磁脱扣器电磁脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时，电磁铁产生的电磁力小于反作用力弹簧的拉力，衔铁不能被电磁铁吸动，断路器正常运行。当线路中出现短路故障时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作用力弹簧的作用力，衔铁被电磁铁吸动

通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头。主触头在分闸弹簧的作用下分开切断电路起到短路保护作用。（2）热脱扣器热脱扣器与被保护电路串联。线路中通过正常电流时，发热元件发热使双金属片弯曲至一定程度(刚好接触到传动机构)并达到动态平衡状态，双金属片不再继续弯曲。若出现过载现象时，线路中电流增大，双金属片将继续弯曲，通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头，主触头在分闸弹簧的作用下分开，切断电路起到过载保护的作用。（3）失压脱扣器失压脱扣器并联在断路器的电源测，可起到欠压及零压保护的作用。电源电压正常时扳动操作手柄，断路器的常开辅助触头闭合，电磁铁得电，衔铁被电磁铁吸住，自由脱扣机构才能将主触头锁定在合闸位置，断路器投入运行。当电源侧停电或电源电压过低时，电磁铁所产生的电磁力不足以克服反作用力弹簧的拉力，衔铁被向上拉，通过传动机构推动自由脱扣机构使断路器掉闸，起到欠压及零压保护作用。电源电压为额定电压的75%～105%时，失压脱扣器保证吸合，使断路器顺利合闸。当电源电压低于额定电压的40%时，失压脱扣器保证脱开使断路器掉闸分断。一般还可用串联在失压脱扣器电磁线圈回路中的常闭按钮做分闸操作。（4）分励脱扣器

断路器失灵保护

断路器失灵保护的作用及组成断路器失灵保护是连接在同一母线上的电气设备故障时，当故障元件的保护动作出口，而且断路器跳闸失灵时，通过故障元件的保护判别启动相关逻辑，将说在母线上的其他断路器跳闸的一种保护装置。失灵保护主要是馈线故障情况保护动作，而断路器拒动时的保护，其动作行为与母线差动保护相似，因此在变电站中，其出口回路有两种形式，一个是失灵保护有自己单独的出口跳断路器，另一种形式是失灵保护与母线差动保护共用一套出口回路接跳断路器。应该特别注意的是，失灵保护动作跳闸的现象与母线差动保护动作跳闸的很像，但它们的性质不同，所反映的故障范围，即失灵保护和母差保护的保护范围也是不同的，应该加以区别。保护失灵必须具备两个条件，缺一不可：（1）对应断路器保护动作出口（2）断路器任一相存在故障电流（指示断路器未跳闸） 2. 失灵保护动作的现象：（1）警铃响，喇叭叫，对应母线所接断路器跳闸，同时有拒跳断路器仍保持在合闸位置，但其表计指示应为零（2）查保护屏，有失灵保护动作指示灯亮或相应信号继电器掉牌；同时有线路、主变压器或其他保护动作信号。（3）伴随断路器拒动的故障或异常现象，如“分闸闭锁”“压力异常”“控制回路断线”等光字牌或其他异常情况。 3. 失灵保护跳闸的可能原因。

（1）线路故障或断路器所接其他保护动作，断路器拒动。断路器拒分的原因有多种多样，最常见的是液压力异常闭锁，分闸电源异常，控制回路断线，直流系统异常等。（2）失灵保护整定有误，或失灵保护装置异常造成误动。（3）误碰。误操作造成保护动作。 4. 失灵保护动作跳闸的处理。（1）失灵保护动作后，应立即检查相应一次设备状态，记录信号，并及时将检查及保护动作情况汇报调度（2）当确认某断路器保护动作出口，而断路器拒分，失灵保护动作将改母线上其他断路器跳闸，此时应立即断开该断路器，并拉开隔离开关，隔离故障点，检查母线确无故障后依据调度指令逐个恢复其他断路器的正常运行。（3）如果失灵保护动作将两条母线上的所有断路器全部跳闸，则表明失灵保护无选择性动作，此时应该申请调度将失灵保护停用，由专业人员检查，同时断开该断路器，并拉开两侧隔离开关，检查母线确无故障后依据调度指令逐个恢复其他断路器的正常运行。（4）母联差动保护动作，同时失灵保护动作将各断路器跳闸，表明母联断路器拒分，此时应该详细检查母线设备，在位查出故障原因或故障未消除之前，严禁向母线送电。（5）无任何断路器保护动作而失灵保护动作，应根据系统有无故障象征综合分析动作行为，如果确认失灵保护务动，应汇报调度将失灵保护停用，然后逐一恢复各断路器的正常运行，由专业人员处理

非全相保护

高压断路器的非全相保护摘要：针对的电力系统，阐述了配置高压断路器非全相保护的必要性，就当前非全相保护的常见方案进行了，认为非全相保护以有电流闭锁为佳;并就3/2断路器接线的非全相保护的一些进行了探讨。在220kV及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器，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的异常状态，如何消除这种异常状态，存在不同认识，各系统也有不同做法。下面结合系统和保护的实际运行情况，就装设断路器非全相保护的必要性进行阐述，对当前非全相保护的常见方案进行分析，并对3/2断路器接线的非全相保护的一些问题进行探讨。 1 装设非全相保护的必要性电力系统在运行时，由于各种原因，断路器三相可能断开一相或两相，造成非全相运行。如果系统采用单重或综重方式，在等待重合期间，系统也要处于非全相运行状态。但是，系统非全相运行的时间应有所限制，这是因为： a.系统要求。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。 b.保护要求。由于出现负序、零序等分量，使得系统中的一些保护可能处于启动状态。例如：常用的11系列微机线路保护，当系统由全相变为非全相运行时，如果保护突变量元件启动，在判断无故障后，保护程序转入振荡闭锁模块，若该线路零序分量数值大于零序辅助启动元件定值时，程序将处于振荡闭锁状态，超过12s时，保护将报告电流互感器(TA)断线，整套保护中仅余少数保护功能起作用，严重保护的可靠性。系统中的负序、零序等分量还可能使一些保护(如零序电流保护)动作跳闸，误断开正常运行的线路。

对于系统采用单重、综重等方式，故障跳闸造成的非全相运行，若重合闸成功，系统很快转入全相运行;若重合于故障，断路器三相跳闸，系统也转入全相运行。对这种等待重合的非全相状态，系统中的设备和保护必须予以考虑。例如某些保护段可采取提高定值、加大延时等措施，以躲过重合闸周期。对于因设备质量、回路等问题造成的非全相状态，情况要复杂一些。例如，断路器偷跳一相，由于断路器位置不对应，重合闸应当启动，将断路器重合，而如果断路器有问题，偷跳相不能重合，该断路器将非全相运行。对这类非全相状态，由设备主保护消除的还不多。仍以11系列微机线路保护为例，如果保护选跳或断路器偷跳后未重合造成的非全相运行，从保护功能上看，可能仅有不灵敏零序段或灵敏零序段保护起作用，而它们还要受到定值和方向元件的制约，也就是说，线路保护本身对此可能无能为力。因此，综合考虑以上各种因素，应当装设能反映断路器非全相运行状态的非全相保护，作用于跳开已处于不正常状态的断路器。至于目前有些断路器机构箱中有反映断路器三相位置不一致的保护，各地可根据实际情况使用。 2 非全相保护的常用方案分析非全相保护的实现，一般需要反映断路器三相位置不一致的回路，可以采用断路器辅助触点组合实现，也可以采用跳闸位置、合闸位置继电器的接点组合(该接点组合一般由操作箱给出)实现，以下均称之为三相不一致接点。目前，专用非全相保护的常见方案有以下几种。 2.1 三相不一致接点直接启动时间继电器如图1所示，无电流接点时，这种方案与配置在断路器机构箱内的非全相保护类似，比较简单，也能起到应有的保护作用。

ABB低压断路器用户手册

13.4 用户界面序号说明 1 LED 预报警指示 2 LED 报警指示 3 背景灯图表显示 4光标向上移动按钮 5光标向下移动按钮 6 通过一个外部装置（PR030/B 供电单元、BT030 无线连接单元以及PR010/T 单元）来连接或测试脱扣器的测试连接器 7输入数据确认键或页面切换8 退出次级菜单或取消操作键（ESC） 9 额定电流插件10 保护脱扣器的系列编码 11 “i test”按钮当有一个辅助供电或有最小母排电流或PR120/V 供电时，LCD 图像显示器即可显示，请参见13.2.2.1。你可在“setting”菜单上通过特别的按钮调整显示器对比度（参见13.5.4.1）。 13.4.1 按钮使用通过↑和↓键可进行选择，通过键进行确认。进入你想进的界面后，你可使用↑和↓键从一个值移到另一个值。如果想改变一个值，固定光标在那个值上（可改变的区域将由黑变白），然后使用键。为了确定先前配置的参数，请按ESC 一次，这样将完成一个检查和显示参数配置界面。如果想回主页，请按 ESC 两次。 “i test”按钮必须在自供电模式下执行脱扣测试，这样就能看到相关信息和断路器分闸48 小时内的最后一次脱扣。 13.4.2 阅读和编辑模式在“read”模式（仅仅读取数据）或“edit”模式（可设置参数），菜单显示所有可得到的界面和通过键盘可移动。在任何界面，根据脱扣器的状态具有2 种功能： 1“read”功能，120s 后将自动显示其默认界面 2“edit”功能，120s 后将自动显示其默认界面状态决定功能： “read” 测量和历史数据的查看脱扣器单元配置查看保护参数配置查看

开关柜中断路器保护知识大讲解

开关柜中断路器保护知识大讲解在开关柜的生产中会经常用到断路器。断路器也是开关柜中不可缺少的主元器件之一。它给开关柜和相关设备起着保护作用。断路器保护主要包括:断路器失灵保护、自动重合闸、充电保护、死区保护、三相不一致保护和瞬时跟跳。下面主要讨论3/2接线方式下的断路器保护。一、断路器保护装置的配置一般在双母线、单母线接线方式中，输电线路保护要发跳闸命令时只跳线路本端的一个断路器，重合闸自然也只重合这一个断路器，所以重合闸按保护配置是合理的。在3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸、三相不一致保护、死区保护和充电保护做在一个装置内，这个装置即称为断路器保护。二、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。一般在220kV及以上断路器上配置断路器失灵保护功能，部分重要的110kV断路器也会配置失灵功能。以下详细分析：3/2接线方式下的断路器失灵保护。如图1所示，在3/2接线方式下，如果在线路2发生短路，线路保护跳开5021和5022断路器。假如5021断路器失灵，为了短路点的熄弧，5021断路器的失灵保护应将500kVⅠ母上所有的断路器（图中5011、5031断路器）都跳开。

图1 500kV变电站3/2接线方式简图如果在500kVⅠ母上发生短路，母线保护动作跳母线上所有断路器。假如5021断路器失灵，5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开，并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器。（如连接元件是变压器，则跳开变压器各侧断路器）所以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）。如果在线路2上发生短路，线路保护跳5011和5021两个断路器。假如5022断路器失灵，5022断路器的失灵保护应将5023断路器跳开，并发远方跳闸命令跳2号主变各侧断路器，这样短路点才能熄弧。所以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）。

断路器选择原则

断路器选择的原则摘要：最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用（照明、家用电器等）三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。关键词：断路器选用原则使用要点一、不同的负载应选用不同类型的断路器最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用（照明、家用电器等）三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。（一）、对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。所谓选择型是指断路器具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。万能式（又称框架式）断路器中的DW15系列、DW17（ME）系列、AH系列和 DW40、DW45系列中大部分是B型，而DZ5、DZ15、 DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和万能式 DW15、DW17的某些规格因仅有过载长延时、短路瞬时的

二段保护，它们是属于非选择型的A类断路器。选择性保护，如图1所示。图1 当F点短路时，只有靠近F点的QF2断路器动作，而上方位的QF1断路器不动作，这就是选择性保护（由于QF1不动作，就使未发生故障的QF3、QF4支路保持供电）。如果QF2和QF1都是A类断路器，则F点发生短路，短路电流值达一定值时，QF1、QF2同时动作，QF1断路器回路及其下的支路全部停电，就不是选择性保护了。能够实现选择性保护的原因是，QF1为B类断路器，它具有短路短延时性能，当F点短路时，短路电流流过QF2支路，也流过QF1回路，QF2的瞬时动作脱扣器动作（通常它的全分断时间不大于0.02s即≤0.02s），因QF1的短延时，QF1在0.02s内不会动

高压断路器的非全相保护

高压断路器的非全相保护在220kV 及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器，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的异常状态，如何消除这种异常状态，存在不同认识，各系统也有不同做法。下面结合系统和保护的实际运行情况，就装设断路器非全相保护的必要性进行阐述，对当前非全相保护的常见方案进行分析，并对3/2 断路器接线的非全相保护的一些问题进行探讨 1装设非全相保护的必要电力系统在运行时，由于各种原因，断路器三相可能断开一相或两相，造成非全相运行。如果系统采用单重或综重方式，在等待重合期间，系统也要处于非全相运行状态。但是，系统非全相运行的时间应有所限制，这是因为 a.系统要求。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 b.保护要求。由于出现负序、零序等分量，使得系统中的一些保护可能处于启动状态。例如：目前常用的11 系列微机线路保护，当系统由全相变为非全相运行时，如果保护突变量元件启动，在判断无故障后，保护程序转入振荡闭锁模块，若该线路零序分量数值大于零序辅助启动元件定值时，程序将处于振荡闭锁状态，超过12s 时，保护将报告电流互感器(TA)断线，整套保护中仅余少数保护功能起作用，严重影响保护的可靠性。系统中的负序、零序等分量还可能使一些保护(如零序电流保护)动作跳闸，误断开正常运行的线路对于系统采用单重、综重等方式，故障跳闸造成的非全相运行，若重合闸成功，系统自然很快转入全相运行;若重合于故障，断路器三相跳闸，系统也转入全相运行。对这种等待重合的非全相状态，系统中的设备和保护必须予以考虑。例如某些保护段可采取提高定值、加大延时等措施，以躲过重合闸周期对于因设备质量、回路等问题造成的非全相状态，情况要复杂一些。例如，断路器偷跳一相，由于断路器位置不对应，重合闸应当启动，将断路器重合，而如果断路器有问题，偷跳相不能重合，该断路器将非全相运行。对这类非全相状态，由设备主保护消除的还不多。仍以11 系列微机线路保护为例，如果保护选跳或断路器偷跳后未重合造成的非全

断路器的选择重要性

断路器的选择 1、一般选用原则 (1)根据用途选择断路器的型式及极数；根据最大工作电流选择断路器的额定电流；根据需要选择脱扣器的类型、附件的种类和规格。具体要求是： ①断路器的额定工作电压≥线路额定电压； ②断路器的额定短路通断能力≥线路计算负载电流； ③断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流（一般按有效值计算）； ④线路末端单相对地短路电流≥倍断路器瞬时（或短延时）脱扣整定电流；⑤断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压； ⑥断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压； ⑦电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压； ⑧断路器用于照明电路时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般取负载电流的6倍。 (2)采取断路器作为单台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为电动机启动电流的倍（DW系列断路器）或倍（DZ系列断路器）。 (3)采用断路器作为多台电动机的短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流为倍最大一台电动机的启动电流再加上其余电动机的工作电流。 (4)采用断路器作为配电变压器低压侧总开关时，其分断能力应大于变压器低压侧的短路电流值，脱扣器的额定电流不应小于变压器的额定电流，短路保护的

整定电流一般为变压器额定电流的6-10倍；过载保护的的整定电流等于变压器的额定电流。 (5)初步选定断路器的类型和等级后，还要与上、下级开关的保护特性进行配合，以免越级跳闸，扩大事故范围。 2、电动机保护用断路器的选用电动机保护用断路器可分为两类：一类是指断路器只作保护而不负担正常操作；另一类是指断路器需兼作保护和不频繁操作之用。后一类情况需考虑操作条件和电寿命。电动机保护用断路器的选用原则为： (1) 长延时电流整定值等于电动机额定电流。 (2) 瞬时整定电流：对保护笼型电动机的断路器，瞬时整定电流等于（8-15）倍电动机额定电流，取决于被保护电动机的型号、容量和启动条件；对于保护绕线转子电动机的断路器，瞬时整定电流等于（3-6）倍电动机额定电流，取决于被保护绕线转子电动机的型号、容量和启动条件。 (3) 6倍长延时电流整定值的可返回时间大于等于电动机实际启动时间。按启动时负载的轻重，可选用可返回时间为1、3、5、8、15S中的某一档。 3、导线保护断路器的选用照明、生活用导线保护断路器，是指在生活建筑中用来保护配电系统的断路器，选用时应考虑： (1) 长延时整定值小于等于线路计算负载电流。 (2) 瞬时动作整定值等于（6-20）倍线路计算负载电流。低压配电系统中断路器的科学选型低压配电系统中断路器的科学选型

高压断路器的非全相保护

在220kV及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器，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的异常状态，如何消除这种异常状态，存在不同认识，各系统也有不同做法。下面结合系统和保护的实际运行情况，就装设断路器非全相保护的必要性进行阐述，对当前非全相保护的常见方案进行分析，并对3/2断路器接线的非全相保护的一些问题进行探讨。 1装设非全相保护的必要性电力系统在运行时，由于各种原因，断路器三相可能断开一相或两相，造成非全相运行。如果系统采用单重或综重方式，在等待重合期间，系统也要处于非全相运行状态。但是，系统非全相运行的时间应有所限制，这是因为： a.系统要求。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。 b.保护要求。由于出现负序、零序等分量，使得系统中的一些保护可能处于启动状态。例如：目前常用的11系列微机线路保护，当系统由全相变为非全相运行时，如果保护突变量元件启动，在判断无故障后，保护程序转入振荡闭锁模块，若该线路零序分量数值大于零序辅助启动元件定值时，程序将处于振荡闭锁状态，超过12s时，保护将报告电流互感器(TA)断线，整套保护中仅余少数保护功能起作用，严重影响保护的可靠性。系统中的负序、零序等分量还可能使一些保护(如零序电流保护)动作跳闸，误断开正常运行的线路。对于系统采用单重、综重等方式，故障跳闸造成的非全相运行，若重合闸成功，系统自然很快转入全相运行;若重合于故障，断路器三相跳闸，系统也转入全相运行。对这种等待重合的非全相状态，系统中的设备和保护必须予以考虑。例如某些保护段可采取提高定值、加大延时等措施，以躲过重合闸周期。对于因设备质量、回路等问题造成的非全相状态，情况要复杂一些。例如，断路器偷跳一相，由于断路器位置不对应，重合闸应当启动，将断路器重合，而如果断路器有问题，偷跳相不能重合，该断路器将非全相运行。对这类非全相状态，由设备主保护消除的还不多。仍以11系列微机线路保护为例，如果保护选跳或断路器偷跳后未重合造成的非全相运行，从保护功能上看，可能仅有不灵敏零序段或灵敏零序段保护起作用，而它们还要受到定值和方向元件的制约，也就是说，线路保护本身对此可能无能为力。因此，综合考虑以上各种因素，应当装设能反映断路器非全相运行状态的非全相保护，作用于跳开已处于不正常状态的断路器。至于目前有些断路器机构箱中有反映断路器三相位置不一致的保护，各地可根据实际情况使用。 2非全相保护的常用方案分析非全相保护的实现，一般需要反映断路器三相位置不一致的回路，可以采用断路器辅助触点组合实现，也可以采用跳闸位置、合闸位置继电器的接点组合(该接点组合一般由操作箱给出)实现，以下均称之为三相不一致接点。目前，专用非全相保护的常见方案有以下几种。

低压断路器上下进线技术说明

A。什么叫上进线和下进线？答：上进线表示电源是接在断路器盖板标有LINE或1、3、5、7字样的一端（塑壳式断路器手柄“ON”（“合”）的上方），负载接在断路器盖板标有LOAD或2/4/6/8字样的一端（塑壳式断路器手柄“OFF”（“分”）的下方）。下进线则是倒一个方向，电源线接.LOAD，负载线接LINE。B。哪些断路器只可以上进线？哪些断路器两只进线方式均可？答：对于绝大多数的塑料外壳式断路器，如DZ20/TO/TG/HSM1/CM1/TM30等系列只能上进线而不能下进线。万能式断路器的DW15-630/DW16-630也只能上进线。 DW15-1600-2500-4000/DW16-2000-4000和一些国际知名品牌的：MT、M、ABB的F系列、E系列/AE等规格既可上进线，也可下进线。DW40/DW45各种电流都可上进线也可下进线。 C。为什么上述断路器不能倒进线呢？答：1.结构原因：对塑料外壳式断路器来说，上进线表示电源线经过联接板-静触头-动触头－软连接－保护系统（双金属元件或发热电阻元件和电磁铁系统）－连接板；而下进线则是电源线－连接板－保护系统－软连接－动触头－静触头－连接板。下进线时，如果开断短路电流，电弧虽然大部分进入灭弧室，但总有一部分带电的游离气体向动触头连接部分移动，某相的游离气体与相邻相带电体接触，就可能发生相间短路。另一方面，断路器即使成功地开断短路电流，但因是下接线，保护系统、软连接、公共转轴一直处于电源电压下（尽管无电流流过），将使绝缘件老化，也可能产生相间爬电等事故。 2、恢复电压的原因：所谓恢复电压是指断路器开断短路电路的过程，加在动静触头之间的电压。只要电弧经过拉长和驱入灭弧室，使其受冷却，提高电弧电阻和电弧电压，且电弧电压大于恢复电压时，电弧才能被熄灭。恢复电压分有稳态恢复电压和暂态恢复电压两种。暂态恢复电压有两个重要参数就是振荡频率f和过振荡系数r，f和r越大，触头间的电压增大

什么是断路器失灵保护_断路器失灵保护原理

什么是断路器失灵保护_断路器失灵保护原理断路器失灵保护的定义什么是断路器失灵保护？其实断路器失灵保护就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。在110kV及以上电压等级的发电厂和变电所中，当输电线路、变压器或母线发生短路，在保护装置动作于切除故障时，肯能伴随故障元件的断路器拒动，也即发生了断路器的失灵故障。产生断路器失灵故障的原因是多方面的，如断路器跳闸线圈短线，断路器的操动机构失灵等。高压电网的断路器和保护装置，都应具有一定的后备作用，以便在断路器或保护装置失灵时，仍能有效切除故障。相邻元件的远后备保护方案是最简单合理的后备方式，既是保护据动的后备，又是断路器拒动的后备。但是在高压电网中，由于各电源支路的助增作用，实现上述后备方式往往有较大困难（灵敏度不够），而且由于动作时间较长，易造成事故范围的扩大，甚至引起系统失稳而瓦解。有鉴于此，电网中枢地区重要的220kV 及以上主干线路，系统稳定要求必须装设全线速动保护时，通常可装饰两套独立的全线速动主保护（即保护的双重化），以防保护装置的拒动；对于断路器的拒动，则专门装设断路器失灵保护。断路器失灵保护原理断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，但必须以最终能切除故障为原则。在现代高压和超高压电网中，断路器失灵保护作为一种近后备保护方式得到了普遍采用。失灵保护由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件；2个元件构成与逻辑。启动元件通常利用断路器自动跳

低压配电系统的选择性保护技术和对各级断路器的要求

低压配电系统的选择性保护技术和对各级断路器的要求选择性保护是指两个或两个以上保护装置的动作特性进行相互配合，当在某个指定范围内发生短路、接地或其他过流现象时，在这个范围内指定动作的装置进行动作以切除故障，而此范围外的装置不动作。也就是当低压配电系统中某一点发生过流故障时，配电的电气设备按照预先规定的动作顺序进行有选择的开断动作，绝对不允许越级脱扣。选择性保护的重要意义在于：当低压配电系统出现短路故障、接地等过电流现象时，配电系统中的保护装置既要能够可靠切除故障，又要保证停电范围最小。 1、系统选择性保护技术在短路保护的区域范围内，实现低压配电系统中断路器的保护性跳闸是很困难的，需要以下几种方法相互配合完成。 1.1电流选择性当低压配电系统中发生短路故障时，可根据系统线路阻抗的差异造成上下级断路器测得短路电流大小的不同，进行电流的选择性保护。此项保护依靠相邻级的断路器中脱扣器的动作值不同来实现，这种方法可应用于A类塑壳断路器、小型断路器和剩余动作电流断路器的保护中。按照相关标准，一般要求断路器1的最小瞬动电流不小于断路器2的最小瞬动电流的1.4倍。 1.2时间选择性当短路电流较大时，可根据上下级断路器动作时间不同来实现选择性保护。断路器的断开工作过程如下：发生短路故障后，脱扣器自动解扣，断路器的触头在操作机构的作用下断开，过程中产生的电弧经由灭弧装置熄灭，断路器开断工作完成。从短路开始到脱扣器即将解扣前的这段时间叫做脱扣时间；从短路发生直到全部分断动作完成的时间叫做全分断动作时间。为保证时间选择性，断路器必须满足：在安秒特性曲线中，主断路器的脱扣时间大于分支断路器的全分断动作时间。对于A类断路器，上下相邻两级断路器的脱扣曲线在过载区内不相交，也不重合，但在瞬动区，两条曲线则会出现交叉甚至重合。因此为实现时间选择性，上级断路器应采用具有耐受电流能力和短路短延时的B类断路器。

断路器的各种操作机构的区别

我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。 6.2 电磁操作机构电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。而控制母线是通过硅链降压和合母连在一起（一般控制在220V），合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。因为电磁操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器。跳闸回路直接接通跳闸线圈。合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般几K）。保护同这种回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以防跳功能还存在。该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms）。 6.3 弹簧操作机构该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。弹簧储能通过储能电机压紧弹簧储能。对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母区别不太大。保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。但分闸回路中没有串联有开关未储能接点。所以就算开关未储能，也可以跳开。（注意：这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能，而分闸弹簧未储能是没有接点出来的）。在断路器断开时，分闸弹簧是还没储能的，而合闸弹簧已储能。合闸时，合闸弹簧释放能量，合闸同时给分闸弹簧储能。以确保开关在合上的时候能跳开。合闸弹簧释放完能量时（开关刚合上），电机开始给合闸弹簧储能，这个大概需要十秒钟，此时就算合于故障，因为分闸弹簧已储能，所以能跳开。这也说明在手合于故障时，开关能马上跳开，但这种跳开之后不能马上再次重合（需要区别于重合闸），因为合闸还没储能，要等储能结束后才能再次送电。而如果是开关本来是合上的，此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。有故障时，分闸弹簧释放能量分闸。再过1秒左右，（由于合闸弹簧已储能）合闸弹簧释放能量进行合闸。而在合闸结束的时候，分闸弹簧已储能结束，但合闸弹簧还没有储能好。如果这次合闸于故障，由于分闸弹簧以储能结束，所以开关