秦鹤　卜凡伟

摘要：随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，对电力系统的可靠性要求越来越高，其继电保护的拒动与误动一旦发生，会对电力系统造成重大的危害。失灵保护作为近后备保护中的最后一道防线，动作后将跳开母线上的各断路器，动作面积相对较大，因此要求失灵保护具有极高的可靠性，减小其拒动或误动的可能性。

關键词：断路器;失灵;原理;出口

1 失灵保护简介

断路器失灵保护是指当输电线路、变压器、母线或其他主设备发生故障，保护装置动作并发出了跳闸指令，但故障设备的断路器拒绝动作时，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，是断路器保护配置中重要的组成部分。

断路器操作机构发生故障、气压或液压降低、直流电源消失、跳闸线圈断线、操作回路故障等等都是断路器失灵的原因，其中最多发生的是气压或液压降低、直流电源消失及操作回路故障。

断路器失灵而没有采取措施，将会造成严重的后果如停电范围的扩大，持续的故障电流将严重损坏故障设备，甚至可能使电力系统瓦解。

2 实现方式

断路器失灵保护由启动部分、时间元件及出口元件组成，为了保证断路器失灵保护动作的可靠性，保护必须具备下列两个条件才能启动：

故障元件的保护出口继电器动作后不返回;在故障元件保护的保护范围内依然存在着短路，失灵判别元件启动。

失灵判别元件可采用检查母线电压的低电压继电器，或者采用检查故障元件的电流继电器作为失灵判别元件。失灵判别元件的动作值应按照该元件末端短路时保护有足够的灵敏系数整定。

为了保证断路器失灵保护动作的可靠性，断路器失灵保护的时间元件在故障元件的保护动作后开始计时，因此，整定断路器失灵保护的动作时间时，应按照躲过断路器的跳闸时间与保护的返回时间之和整定即可。

断路器失灵保护按照如下两种情况考虑，即单相失灵保护和三相失灵保护。失灵保护受“断路器失灵保护控制字”投退。失灵保护逻辑图如图1

2.1 单相失灵逻辑

保护装置收到单相的保护跳令后，如果对应相电流大于0.06In，并且满足失灵零序电流元件或负序电流元件中任一个条件，经“失灵保护跳相邻开关时间”定值发失灵保护动作跳相邻断路器。在单相失灵条件满足时，如果“跟跳本断路器”控制字置1，则延时20ms跟跳相应相;再经“失灵三跳本断路器时间”跳本断路器三相。失灵三跳本断路器不受“跟跳本断路器”控制字影响，仅由“断路器失灵保护”投退。

2.2 三相失灵逻辑

三相失灵动作条件：保护装置收到单个三跳令或者同时收到是三个单相跳令后，如果满足低功率因素元件、负序电流元件、零序电流元件中任一个条件，当PT三相断线时即三相失压，如收到保护跳令且故障电流大于“失灵保护相电流定值”也开放三相失灵保护。经“失灵保护跳相邻开关时间”定值发失灵保护动作跳相邻断路器。在三相失灵条件满足时，如果“跟跳本断路器”控制字置1，则延时20ms跟跳三相。

（1）低功率因素动作条件：|COSΦ|

（2）保护启动前80ms三相电压正常，启动后三相电压持续低于6V，认为低功率因数条件满足。

（3）在PT三相断线时，如果故障电流大于三跳失灵高定值，则也开放三相失灵保护，因此失灵保护相电流定值应尽量躲过最大负荷电流，且正常运行时接入正常三相电压。

3 失灵保护出口配置

3.1 跟跳本断路器

失灵保护出口首先应经“失灵跳本断路器延时”时间跟跳本断路器，以快于跳相邻断路器时间跟跳本断路器，若操作机构或控制回路异常消失可以最快速度切除故障，减小停电范围。

3.2 以失灵跳相邻段路器延时出口，跳开以下设备

（1）失灵相邻断路器

（2）失灵本跳断路器所带设备，如变压器或线路。

（3）启动相邻断路器失灵

（4）失灵跳本断路器所在母线上所有断路器

3.3 断路器失灵保护的配置与电力系统的一次接线方式有关

断路器失灵保护的配置与电力系统的一次接线方式有关，一次接线方式不相同，断路器失灵保护的配置和工作原理也略有差别。

双母线接线方式下，当母线连接的某断路器失灵时，由该线路或元件的失灵启动装置（断路器保护）提供一个失灵启动接点给断路器失灵保护装置。本装置检测到某一失灵启动接点闭合后，启动该断路器所连的母线段失灵出口逻辑，经失灵复合电压闭锁，按整定的“失灵出口短延时”跳开母联开关，“失灵出口长延时”跳开该母线连接的所有断路器。

与双母线接线方式的断路器失灵保护相比，在3/2断路器接线中，线路断路器失灵保护动作后，不仅跳开本侧相关的断路器，还通过该线路的远方跳闸保护跳开线路对侧的断路器。

4 结论

因为失灵保护二次回路涉及面广，与其他保护回路配合密切，影响到其他设备的保护回路运行，为最大限度地减少失灵保护的不正确动作次数，需要从接线、操作和设备质量等各环节着手努力。采用高可靠性的断路器失灵保护判别元件或装置，合理接线、整定，严格按规程操作，必将极大地提高断路器失灵保护的正确动作率，确保电网安全、稳定运行。

参考文献：

[1]尚晋.断路器失灵保护的配置与反措的探讨[J].电工技术》，2010（8）：63-64

作者简介：

秦鹤（1990年7月），女，汉族，山东济宁，初级工程师，本科，从事邹县发电厂电气检修工的工作。

卜凡伟（1989年4月），女，汉族，山东济宁，中级工程师，本科，从事邹县发电厂电气检修工的工作。