失靈保護(hù)原理介紹及回路分析

宋珂

(浙江省電力公司杭州市電力局，浙江 杭州 310000)

在繼電保護(hù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，相對(duì)于線路保護(hù)、母線保護(hù)，比較難理解和應(yīng)用的就屬失靈保護(hù)，失靈保護(hù)的理解關(guān)鍵即"失靈"，"失靈"指的就是斷路器的保護(hù)"失靈"了，可以理解為斷路器原本的保護(hù)失靈，使得斷路器無(wú)法快速切斷，那么"失靈保護(hù)"就是為此而存在的保護(hù)。失靈保護(hù)的書(shū)面定義為：預(yù)定在相應(yīng)的斷路器跳閘失敗的情況下通過(guò)啟動(dòng)其它斷路器跳閘來(lái)切除系統(tǒng)故障的一種保護(hù)。

1 失靈保護(hù)簡(jiǎn)介

110 kV以及以上系統(tǒng)，輸電線路、變壓器、母線發(fā)生故障，保護(hù)動(dòng)作切除故障時(shí)，故障元件的斷路器拒切，即斷路器失靈而安裝的保護(hù)。失靈保護(hù)首先動(dòng)作于母聯(lián)斷路器和分段斷路器。

失靈保護(hù)由電壓閉鎖元件、保護(hù)動(dòng)作與電流判別構(gòu)成的啟動(dòng)回路、時(shí)間元件及跳閘出口回路組成。啟動(dòng)回路是保證整套保護(hù)正確工作的關(guān)鍵之一，必須安全可靠，應(yīng)實(shí)現(xiàn)雙重判別，防止單一條件判斷斷路器失靈，以及因保護(hù)觸點(diǎn)卡澀不返回或誤碰、誤通電等造成的誤啟動(dòng)。失靈保護(hù)的電壓閉鎖一般由母線低電壓、負(fù)序電壓和零序電壓繼電器構(gòu)成。當(dāng)失靈保護(hù)與母差保護(hù)共用出口跳閘回路時(shí)，它們也共用電壓閉鎖元件。

故障相失靈的實(shí)現(xiàn)：按相對(duì)應(yīng)的線路保護(hù)跳閘接點(diǎn)和失靈過(guò)流高定值都動(dòng)作后，先經(jīng)可整定的失靈跳本開(kāi)關(guān)時(shí)間延時(shí)定值發(fā)三相跳閘命令跳本斷路器，再經(jīng)可整定的失靈跳相鄰開(kāi)關(guān)延時(shí)定值發(fā)失靈保護(hù)動(dòng)作跳相鄰斷路器。

2 220kV失靈保護(hù)回路講解

2.1 失靈保護(hù)邏輯構(gòu)成

220 kV失靈保護(hù)主要包括220kV線路（或主變220kV側(cè)）開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)、母聯(lián)（分段）失靈保護(hù)、母線差動(dòng)保護(hù)的失靈出口。這些保護(hù)的裝置種類有很多種，但是其基本原理確是大同小異。以線路為例：失靈保護(hù)的邏輯回路如下：

線路（或主變220kV側(cè)）開(kāi)關(guān)的失靈保護(hù)由線路保護(hù)（對(duì)于主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)則由主變電氣量保護(hù)或220kV母線差動(dòng)保護(hù)）跳閘出口啟動(dòng)，經(jīng)失靈保護(hù)相應(yīng)的電流繼電器判別（電流是否大于失靈啟動(dòng)電流定值），若相應(yīng)電流繼電器同時(shí)動(dòng)作，則判斷為開(kāi)關(guān)動(dòng)作失靈，失靈保護(hù)隨即動(dòng)作，用于啟動(dòng)母線差動(dòng)保護(hù)的失靈出口 (或直接出口跳主變其他側(cè)開(kāi)關(guān)）。

以PSL631線路保護(hù)為例，一般線路開(kāi)關(guān)的失靈啟動(dòng)邏輯如圖1所示：

圖1

圖3

為了增加啟動(dòng)失靈的可靠性，失靈保護(hù)裝置還會(huì)采用一些其它措施。如PSL631就加入了零序啟動(dòng)元件和突變量啟動(dòng)元件作為失靈啟動(dòng)的條件之一。

2.2、失靈保護(hù)回路構(gòu)成

線路開(kāi)關(guān)失靈回路圖

以WXB-11C和LFP-901裝置（LFP-923A）為例，220kV線路開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)回路圖如圖2所示：

從開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置接入的失靈啟動(dòng)接點(diǎn)通過(guò)1LP7壓板（該壓板與保護(hù)屏上失靈啟動(dòng)母差壓板為串聯(lián)關(guān)系），經(jīng)過(guò)閘刀位置判斷，第一延時(shí)跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)，第二延時(shí)跳相應(yīng)母線上所有設(shè)備。若為主變220kV側(cè)失靈保護(hù)，則除了失靈啟動(dòng)的開(kāi)入外，同時(shí)還有閉鎖相應(yīng)母差復(fù)壓閉鎖開(kāi)入。

主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)失靈回路

以RCS978主變保護(hù)（RCS974A）為例，主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)失靈啟動(dòng)回路如圖4所示：

圖4

圖2

從圖2可以看出，11和901號(hào)保護(hù)的單相跳閘接點(diǎn)經(jīng)過(guò)啟動(dòng)失靈壓板到923裝置，923保護(hù)通過(guò)電流判別，通過(guò)失靈啟動(dòng)母差壓板（LP2）決定是否啟動(dòng)母差失靈出口。但是保護(hù)三跳接點(diǎn)不直接啟動(dòng)失靈，而是通過(guò)操作箱（FCX－11裝置）三跳接點(diǎn)去啟動(dòng)失靈。

母差失靈出口回路

以BP－2B母差保護(hù)為例，母差失靈出口回路如圖3所示：

主變保護(hù)的電氣量保護(hù)和母差保護(hù)動(dòng)作跳閘均會(huì)啟動(dòng)主變220kV側(cè)失靈保護(hù)。也有某些變電站的母差保護(hù)動(dòng)作跳閘通過(guò)主變220kV側(cè)開(kāi)關(guān)操作箱內(nèi)的三跳接點(diǎn)啟動(dòng)。

[1]徐穎娟.淺談斷路器失靈保護(hù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].廣東科技，2012.

[2]楊肖.淺談220KV主變失靈保護(hù)的完善[J].科技風(fēng)，2010.