论文部分内容阅读
摘 要：随着电网的日趋复杂，电网的安全变得越来越重要，继电保护的拒动给电网带来的危害越来越大，失灵保护作为开关的近后备保护，其重要性尤为突出。信息请登陆：输配电设备网本文介绍了失灵保护的相关知识，介绍了500kV与220kV开关失灵保护的异同，并提出运行中失灵保护的有关注意事项。
关键词：保护 失灵 异同 注意事项
失灵保护是指当电力系统发生故障时，故障元件的保护动作发出跳闸脉冲而断路器拒绝动作，利用故障元件的保护，用较短的时限动作于连接在同一母线上的其它相关的断路器切除故障，使停电范围限制在最小的一种近后备保护。为了便于大家交流和探讨开关失灵保护，下面将介绍失灵保护的一些相关知识。
一、失灵保护的基本原理
500kV断路器本体通常装有断路器失灵保护和三相不一致保护。220kV及以上电压等级的双母线接线方式多用PSL631A断路器失灵保护，是JCSS1-D（集成电路）型失灵保护的换代产品。其内包含：失灵启动、三相不一致保护、充电保护及独立的过流保护等功能。在正常情况下，三相不一致保护不用，线路充电保护和过流保护停用。
500kV、220kV断路器失灵保护分为分相式和三相式。分相式采用按相启动和跳闸方式，分相式失灵保护只装在线路断路器上；三相式启动和跳闸不分相别，一律动作断路器三相跳闸，三相式失灵保护只装在主变压器断路器上。
1.1失灵保护的作用：
开关的失灵按开关设置。作用是：1）、对故障时开关主触头粘住，或由于机构失灵、跳闸线圈断线等原因拒动，借助其它断路器来切除故障；2）、在某些特定的区域内发生故障，由于故障点的特殊，即使保护动作，开关切除，仍未切除故障点，依靠失灵保护动作来切除故障，如母线开关与流变间故障时，故障在母差动作范围，但母差动作后，母线侧开关虽跳开，对线路来说，故障仍存在，但不在其保护范围内，线路保护无法动作，必须用失灵保护动作来跳相应的开关。此时，母差保护并没有返回，母差保护的动作触点去启动该母线开关的失灵保护，依靠失灵保护动作启动运方跳闸跳对侧开关。
1.2失灵保护的原理：
失灵保护由跳该开关的保护启动，由反映该开关电流状态的电流继电器来判别有无电流，经过一定的延时，如失灵保护没有返回（启动失灵的保护不返回）同时此电流仍存在，此失灵保护动作。失灵保护用的是单独的开关电流输入，失灵保护动作后闭锁重合闸。失灵保护跳相邻开关的回路是独立的，而母线侧开关失灵后跳母线侧开关的回路是共用的，与母差出口回路合用。
1.3失灵保护判别条件（启动条件）： 1）保护未返回；2）跳闸相电流仍存在
1.4启动失灵保护的保护，有母差保护、线路保护、主变电气量保护、远方跳闸等。主变非电量及三相不一致保护不启动失灵保护。
二、500kV和220kV失灵保护的异同
2.1 500kV、220kV失灵保护与母差保护的配合
2.1.1 500kV：简单的说就是失灵启动母差，母差也启动失灵。失灵启动母差，即线路故障，边开关与中开关跳闸，如边开关拒动则启动开关失灵保护，延时启动中间侧开关两组跳圈跳中间开关并启动两套母差保护的出口回路，跳开边开关所在母线上所有开关，同时启动线路保护远方跳闸PLC1、PLC2，跳开对侧开关；如中开关拒动，则延时跳相临两个边开关，同时启动线路保护远方跳闸跳开两条线路的对侧开关。母差也启动失灵，即当母线故障，母差保护动作，跳母线上所有开关，同时启动开关失灵保护。
2.1.2 220kV：简单的说就是失灵启动母差，母差不启动失灵。失灵启动母差，即线路故障，开关跳闸，开关拒动则开关失灵保护动作启动母差出口，短延时（300ms）跳母联和长延时（600ms）跳故障线路所在母线上所有开关。母差不启动失灵，即母线故障，母差保护动作，跳母线上所有开关，不启动开关失灵保护，对于闭锁式线路保护母差强迫停信，对于允许式线路保护母差保护动作后强迫向对侧发允许跳闸信号，通过停信或发远跳使线路另一侧开关也跳闸。
2.1.3当母线故障，主变开关拒动， 500kV侧与220kV侧母差保护均启动开关失灵延时跳主变三侧开关。
2.2 500kV和220kV开关失灵保护解决开关与流变之间死区故障异同
2.2.1 500kV：当发生死区故障时，I母母差保护动作，跳I母侧开关，但故障仍存在，启动I母侧开关失灵，延时跳中开关，并发远跳跳对侧线路开关，从而解决死区故障。
2.2.2 220kV：当线路开关发生死区故障时，母差保护动作，跳开母线上所有开关，但故障仍存在，母差保护强迫本侧线路保护向对侧发远跳或停信（对允许式发远跳信号，对闭锁式强迫停信），使对侧开关跳闸，从而切断故障；当母联开关死区故障时，I母母差保护动作，跳开母联开关及I母所有出线开关，此时故障仍存在，对于固定式母差保护，母差保护动作后启动母联失灵保护，对于微机母差保护以及REB103保护，母差保护动作后延时封母联CT，II母母差保护出口跳开II母母线所有开关。
2.3 500kV和220kV开关失灵保护动作行为的异同
2.3.1 500kV：早期，500kV线路单相故障开关拒动，失灵保护动作三步曲：瞬时重跳拒动开关故障相的TC1、TC2，小延时（50ms）再跳拒動开关三相的TC1、TC2，长延时（100-200ms）跳相临开关并启动远跳装置，跳对侧开关。目前失灵保护采用两步曲：即瞬时重跳故障相，延时（一般整定为200ms）出口跳相关断路器，相关断路器包括：1）相临断路器 ；2）母线所有断路器（对边开关失灵）；3） 主变三侧 ；4）线路远方。
2.3.2 220kV：220kV线路单相故障开关拒动，失灵保护瞬时重跳开关故障相， 延时启动母差出口。
2.3.2.1当线路发生故障时，线路保护动作起动跳闸继电器TJA、TJB、TJC或出口继电器CKJA、CKJB、CKJC或TJR、TJQ的接点闭合，一路经失灵重跳压板至操作箱出口跳闸，瞬时将故障线路开关重跳1次（现省公司已要求失灵重跳压板停用），另一路去起动失灵保护，如果开关跳开，则保护返回，TJA、TJB、TJC、CKJA、CKJB、CKJC或TJR、TJQ接点返回，电流闭锁接点LJA、LJA、LJC、LJ3返回，失灵保护不动作。如果开关拒动，故障仍未切除，此时跳闸回路借用220kV母差保护跳闸回路执行，首先通过母差正电源（+RBF）来启动，TJA、TJB、TJC、CKJA、CKJB、CKJC或TJR、TJQ接点不返回，631断路器保护启动失灵继电器QSLJ的接点闭合，通过失灵启动母差跳闸压板15LP13出口至220kV母差失灵出口回路，经电压切换继电器接点YQJ选择后来启动相应母差出口继电器。0.3s先跳母联与分段（可不经复压闭锁），0.6s再跳失灵母线段上所有元件（经复压闭锁）。具体行为是启动该母线上所有断路器操作箱中的两套永跳继电器，分别接通操作箱中第一、二组跳闸回路，启动第一、二组跳闸线圈TC1、TC2，实现失灵启动母差跳闸。
2.3.2.2当线路故障但线路保护拒动时，因为跳闸继电器或保护出口继电器不动作，因此并不启动断路器失灵保护。
三、结束语
继电保护的拒动给电网带来的危害越来越大，失灵保护的重要性就尤为突出。本文就500kV、220kV开关失灵保护异同展开分析，能更深了解失灵保护的原理、动作行为及使用中的注意事项，便于大家交流和探讨失灵保护，为电网的安全尽一份力。
参考文献
[1] 张辉等.500kV盐都变电所现场运行规程[M].盐城：盐城电力出版.2012
[2] 普和平等. 500kV变电站值班人员技能培训教材 [M].上海：华东电力有限公司培训中心.2009
关键词：保护 失灵 异同 注意事项
失灵保护是指当电力系统发生故障时，故障元件的保护动作发出跳闸脉冲而断路器拒绝动作，利用故障元件的保护，用较短的时限动作于连接在同一母线上的其它相关的断路器切除故障，使停电范围限制在最小的一种近后备保护。为了便于大家交流和探讨开关失灵保护，下面将介绍失灵保护的一些相关知识。
一、失灵保护的基本原理
500kV断路器本体通常装有断路器失灵保护和三相不一致保护。220kV及以上电压等级的双母线接线方式多用PSL631A断路器失灵保护，是JCSS1-D（集成电路）型失灵保护的换代产品。其内包含：失灵启动、三相不一致保护、充电保护及独立的过流保护等功能。在正常情况下，三相不一致保护不用，线路充电保护和过流保护停用。
500kV、220kV断路器失灵保护分为分相式和三相式。分相式采用按相启动和跳闸方式，分相式失灵保护只装在线路断路器上；三相式启动和跳闸不分相别，一律动作断路器三相跳闸，三相式失灵保护只装在主变压器断路器上。
1.1失灵保护的作用：
开关的失灵按开关设置。作用是：1）、对故障时开关主触头粘住，或由于机构失灵、跳闸线圈断线等原因拒动，借助其它断路器来切除故障；2）、在某些特定的区域内发生故障，由于故障点的特殊，即使保护动作，开关切除，仍未切除故障点，依靠失灵保护动作来切除故障，如母线开关与流变间故障时，故障在母差动作范围，但母差动作后，母线侧开关虽跳开，对线路来说，故障仍存在，但不在其保护范围内，线路保护无法动作，必须用失灵保护动作来跳相应的开关。此时，母差保护并没有返回，母差保护的动作触点去启动该母线开关的失灵保护，依靠失灵保护动作启动运方跳闸跳对侧开关。
1.2失灵保护的原理：
失灵保护由跳该开关的保护启动，由反映该开关电流状态的电流继电器来判别有无电流，经过一定的延时，如失灵保护没有返回（启动失灵的保护不返回）同时此电流仍存在，此失灵保护动作。失灵保护用的是单独的开关电流输入，失灵保护动作后闭锁重合闸。失灵保护跳相邻开关的回路是独立的，而母线侧开关失灵后跳母线侧开关的回路是共用的，与母差出口回路合用。
1.3失灵保护判别条件（启动条件）： 1）保护未返回；2）跳闸相电流仍存在
1.4启动失灵保护的保护，有母差保护、线路保护、主变电气量保护、远方跳闸等。主变非电量及三相不一致保护不启动失灵保护。
二、500kV和220kV失灵保护的异同
2.1 500kV、220kV失灵保护与母差保护的配合
2.1.1 500kV：简单的说就是失灵启动母差，母差也启动失灵。失灵启动母差，即线路故障，边开关与中开关跳闸，如边开关拒动则启动开关失灵保护，延时启动中间侧开关两组跳圈跳中间开关并启动两套母差保护的出口回路，跳开边开关所在母线上所有开关，同时启动线路保护远方跳闸PLC1、PLC2，跳开对侧开关；如中开关拒动，则延时跳相临两个边开关，同时启动线路保护远方跳闸跳开两条线路的对侧开关。母差也启动失灵，即当母线故障，母差保护动作，跳母线上所有开关，同时启动开关失灵保护。
2.1.2 220kV：简单的说就是失灵启动母差，母差不启动失灵。失灵启动母差，即线路故障，开关跳闸，开关拒动则开关失灵保护动作启动母差出口，短延时（300ms）跳母联和长延时（600ms）跳故障线路所在母线上所有开关。母差不启动失灵，即母线故障，母差保护动作，跳母线上所有开关，不启动开关失灵保护，对于闭锁式线路保护母差强迫停信，对于允许式线路保护母差保护动作后强迫向对侧发允许跳闸信号，通过停信或发远跳使线路另一侧开关也跳闸。
2.1.3当母线故障，主变开关拒动， 500kV侧与220kV侧母差保护均启动开关失灵延时跳主变三侧开关。
2.2 500kV和220kV开关失灵保护解决开关与流变之间死区故障异同
2.2.1 500kV：当发生死区故障时，I母母差保护动作，跳I母侧开关，但故障仍存在，启动I母侧开关失灵，延时跳中开关，并发远跳跳对侧线路开关，从而解决死区故障。
2.2.2 220kV：当线路开关发生死区故障时，母差保护动作，跳开母线上所有开关，但故障仍存在，母差保护强迫本侧线路保护向对侧发远跳或停信（对允许式发远跳信号，对闭锁式强迫停信），使对侧开关跳闸，从而切断故障；当母联开关死区故障时，I母母差保护动作，跳开母联开关及I母所有出线开关，此时故障仍存在，对于固定式母差保护，母差保护动作后启动母联失灵保护，对于微机母差保护以及REB103保护，母差保护动作后延时封母联CT，II母母差保护出口跳开II母母线所有开关。
2.3 500kV和220kV开关失灵保护动作行为的异同
2.3.1 500kV：早期，500kV线路单相故障开关拒动，失灵保护动作三步曲：瞬时重跳拒动开关故障相的TC1、TC2，小延时（50ms）再跳拒動开关三相的TC1、TC2，长延时（100-200ms）跳相临开关并启动远跳装置，跳对侧开关。目前失灵保护采用两步曲：即瞬时重跳故障相，延时（一般整定为200ms）出口跳相关断路器，相关断路器包括：1）相临断路器 ；2）母线所有断路器（对边开关失灵）；3） 主变三侧 ；4）线路远方。
2.3.2 220kV：220kV线路单相故障开关拒动，失灵保护瞬时重跳开关故障相， 延时启动母差出口。
2.3.2.1当线路发生故障时，线路保护动作起动跳闸继电器TJA、TJB、TJC或出口继电器CKJA、CKJB、CKJC或TJR、TJQ的接点闭合，一路经失灵重跳压板至操作箱出口跳闸，瞬时将故障线路开关重跳1次（现省公司已要求失灵重跳压板停用），另一路去起动失灵保护，如果开关跳开，则保护返回，TJA、TJB、TJC、CKJA、CKJB、CKJC或TJR、TJQ接点返回，电流闭锁接点LJA、LJA、LJC、LJ3返回，失灵保护不动作。如果开关拒动，故障仍未切除，此时跳闸回路借用220kV母差保护跳闸回路执行，首先通过母差正电源（+RBF）来启动，TJA、TJB、TJC、CKJA、CKJB、CKJC或TJR、TJQ接点不返回，631断路器保护启动失灵继电器QSLJ的接点闭合，通过失灵启动母差跳闸压板15LP13出口至220kV母差失灵出口回路，经电压切换继电器接点YQJ选择后来启动相应母差出口继电器。0.3s先跳母联与分段（可不经复压闭锁），0.6s再跳失灵母线段上所有元件（经复压闭锁）。具体行为是启动该母线上所有断路器操作箱中的两套永跳继电器，分别接通操作箱中第一、二组跳闸回路，启动第一、二组跳闸线圈TC1、TC2，实现失灵启动母差跳闸。
2.3.2.2当线路故障但线路保护拒动时，因为跳闸继电器或保护出口继电器不动作，因此并不启动断路器失灵保护。
三、结束语
继电保护的拒动给电网带来的危害越来越大，失灵保护的重要性就尤为突出。本文就500kV、220kV开关失灵保护异同展开分析，能更深了解失灵保护的原理、动作行为及使用中的注意事项，便于大家交流和探讨失灵保护，为电网的安全尽一份力。
参考文献
[1] 张辉等.500kV盐都变电所现场运行规程[M].盐城：盐城电力出版.2012
[2] 普和平等. 500kV变电站值班人员技能培训教材 [M].上海：华东电力有限公司培训中心.2009