330KV断路器失灵保护的技术探讨

330KV断路器失灵保护的技术探讨

陈小武

(大唐韩城第二发电有限责任公司)

摘要:针对330KV变电站南自PSL-632C断路器保护失灵保护瞬时重跳回路的接线问题，严格按照规程要求，进行了深入分析，提出了针对性的解决方法。

关键词:断路器失灵保护瞬时重跳三相跟跳

220KV及以上的输电线路一般输送的功率大，输送距离远，为提高线路的输送能力和系统的稳定性，往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器存在操作失灵的可能性，当线路发生故障而断路器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应装设断路器失灵保护装置，有选择地将失灵拒动的断路器所连接母线的断路器断开，以减少设备损坏，缩小停电范围，提高安全稳定性。

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。

1、断路器失灵保护瞬时跟跳功能

以南自PSL-632C为例分析一下失灵保护瞬时重跳功能。

首先应该了解失灵保护跳闸逻辑，有三个阶段：

a、第一级为收到保护跳闸信号且相应相电流大于失灵电流定值，瞬时重跳本断路器相应相；

b、第二级为判断本断路器未能断开时，经整定值“失灵跳本开关延时”出口跳本断路器三相，并闭锁重合闸；

c、第三级为判断本断路器未能断开时，经整定值“失灵保护延时”出口跳开相邻断路器。并闭锁重合闸；

其次再说一下瞬时重跳功能，断路器失灵保护瞬时跟跳功能的作用是其他保护动作跳闸时瞬时跟跳瞬时再发相同性质的跳闸命令，确保与故障电气设备所连接的断路器可靠跳闸，快速将故障隔离，保障电力系统稳定运行。可分为单相重跳、两相跳闸联跳三相、三相重跳功能。

这里主要分析一下三相跟跳功能：收到三相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，瞬时三相跳闸出口。

PSL-632C失灵保护接线图

2、断路器失灵保护瞬时跟跳存在问题

我公司二期升压站建设经历了两个阶段，在这两个建设过程中，断路器失灵保护的接线出现了细小的差别，在2007年建设期间，图中15D88没有接入4D95（1TJQ三跳回路），15D94没有接入4D99（2TJQ三跳回路），在2010年扩建期间，图中15D88接入4D95，15D94接入4D99，同样都是南自PSL-632C断路器保护，为什么接线会不相同呢？

鉴于这个原因，我们查了一下资料，《西北220KV～750KV电网继电保护配置及整定技术规范（试行）》（西电调字【2010】73文件）中对失灵重跳本断路器三相的规定如下：3/2断路器接线的失灵保护应瞬时分相跟跳本断路器的两个跳闸线圈；经延时三相跳本断路器和相邻断路器的两个跳闸线圈，同时，启动远跳跳开线路对侧断路器，主变断路器失灵时还应通过主变电气量保护跳开主变三侧断路器。

根据技术规范和实际接线，发现了存在的问题：失灵重跳本断路器三相回路是否应该接入？即图中15D88是否应该接入4D95（1TJQ三跳回路），15D94是否应该接入4D99（2TJQ三跳回路），实现失灵的三级跳闸，即瞬时跟跳本断路器失灵相；重跳本断路器三相；跳相邻断路器。

3、断路器失灵保护瞬时跟跳存在问题分析及改进

针对以上存在问题，我们从三个方面进行分析。

第一：如果失灵重跳三相不接入三跳回路，失灵重跳三相能通过独立的三相出口吗？

查阅了国内四大保护生产厂家的线路保护说明书及图纸，总结如下，南瑞的线路保护只有TJA、TJB、TJC出口跳闸来起动失灵和重合闸，没有TJQ和TJR，所以它的三相跳闸也是通过TJA、TJB、TJC实现的。南自、四方和许继的线路保护既有TJA、TJB、TJC出口跳闸，也有TJQ和TJR出口跳闸。但是不管那家的保护，起动失灵和重合闸都用的是TJA、TJB、TJC，从线路保护装置的设计来讲，TJQ和TJR动作时TJA、TJB、TJC也动作，所以，不管接不接失灵装置至操作箱的三相跳闸回路，线路保护动作瞬时跟跳本断路器都能实现。

对于像母线保护和发变组保护没有分相跳闸回路且无需重合闸，此时可以将三相跟跳回路接上。因为在三相启动失灵后，断路器保护的分相出口也同时动作跟跳本断路器。这样看来，此回路可以不接。但是，从回路的完整性来讲，接上比不接要好，因为装置内部逻辑收到分相跳闸命令延时跳三相，这个延时就可能扩大故障机率。

第二：如果失灵重跳三相接入三跳回路，三跳回路的TJQ动作后又启动失灵，合理不？

这样接没有问题，这看上去好像是一个自保持回路，其实不是，断路器失灵保护动作的必要条件有两个，一个是保护动作，另一个是回路有电流。一旦断路器跳开，则电流元件返回，所有回路就返回了。

第三：失灵重跳三相接入三跳回路，应该接TJQ还是TJR？

从南自FCX-22HP操作箱的原理图可以看出，TJQ是三相跳闸启动重合闸的回路，而TJR是三相跳闸不启动重合闸的回路，因此应该将失灵重跳三相接入三跳回路TJR，即15D88接入4D97，15D94接入4D101，以确保回路的完整。

从以上的分析中可以看出完善失灵保护瞬时跟跳回路还是很有必要的，这就要求我们对二期所有断路器保护回路加以修改和完善，既可以完善失灵保护的功能，又可以满足规程的要求。

参考文献：

[1]PSL-632C数字式断路器保护装置技术说明书

[2]PSL-632C数字式断路器保护装置原理图