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试论断路器失灵保护误动原因及防控措施

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王克斌孙艳花

[导读] 摘要：母线断路器作为变电站的重要组成部分，其保护效果直接影响着输配电效益。

        甘肃省电力公司武威供电公司甘肃省武威市 733000
        摘要：母线断路器作为变电站的重要组成部分，其保护效果直接影响着输配电效益。受直流接地、线路闪络等影响，母线断路器非常容易出现失灵保护误动，造成大面积停电，在很大程度上影响了居民用电质量。如何从影响母线断路器失灵保护误动的因素出发，对症下药，形成系统化、科学化防控体系，已经成为新时期变电站管理的重中之重。
        关键词：母线断路器；失灵保护；误动；原因；处理方案
        引言
        断路器失灵保护与电气设备的继电保护动作之间存在着较为密切的联系。当断路器在继电保护装置动作发出跳闸命令后出现拒动的情况下，故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息可以构成对断路器失灵的判别。在系统故障出现以后，断路器失灵保护装置可以对停电范围进行有效控制，为电网的稳定运行提供保障，避免发电机、变压器等重要元件严重烧损的事故发生。
        1断路器失灵保护动作过程
        0ms，110kVC线路1开关A相发生单相接地故障，A线路检测到区外故障电流；278ms，MY变母差保护启动失灵，跳开A线路2开关、母联330开关，A线路保护发远方跳闸命令；314ms，110kVC线路1开关接地距离、零序Ⅱ段动作跳闸；315ms，XY变A线路1开关跳开；370ms，A线路故障电流消失；372ms，母线失灵保护动作接点返回。事件是由110kV线路故障引发线路断路器失灵保护不正确动作造成故障范围扩大。在高压电网中，当发生故障断路器拒动时，普遍采用断路器失灵保护作为近后备保护快速、有选择地切除故障。失灵保护由故障的线路或变压器保护动作接点单相或三相启动，断路器位置判别采用其位置继电器接电或专用的相电流判别元件，失灵保护启动后，首先瞬时重跳本断路器、避免失灵保护误动、配合相电流元件的判别、当断路器真正拒动时、失灵保护动作应尽快断开所有电源回路、变压器各侧回路并远方跳开线路对侧断路器，通过延时跳开相关断路器，失灵保护延时元件的整定时限大于断路器跳闸时间与保护动作时间之和、常取0.5s。
        2断路器失灵保护误动原因及防控措施
        2.1 安装复合电压闭锁装置
        系统实际故障时，母线电压必然下降，这时开放失灵，而误碰导致的失灵保护误动作，系统一次电压没有变化，这时的失灵保护不应开放。因此可以利用这一特性在失灵回路中装设复合电压闭锁装置，降低失灵保护误动作的机率，是非常简单却必要的措施。复合电压闭锁装置应安装在失灵保护屏中比较可靠，假若装设在各个保护屏中，虽然接点串联在启动回路中，但若人为地误碰 024 或 025 回路，即可能引起失灵误动。复合电压闭锁装置的电压由低电压闭锁部分与负序电压闭锁部分组成，均可以通过定值单设置大小。复合电压闭锁装置必须足够灵敏，即使故障发生在线路末端也要求能正确动作。但如果发生匝间短路或变压器内部故障，由于这类型的故障不会引起母线电压的波动，因此这些保护的失灵回路就不能采用复合电压闭锁了。为了区分对待，可以将不能经复合电压闭锁的保护回路接在一起，再接到失灵保护屏上不经闭锁的回路中。

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        2.2跳母联断路器与跳相邻断路器的配合
        国家标准“单、双母线的失灵保护，视系统保护配置的具体情况，可经一时限动作于断开与拒动断路器连接在同一母线上的所有有源支路的断路器”中的“视系统保护配置的具体情况”，指线路保护是否配置有横联差动保护、电流平衡保护或投入零序I段。若失灵保护经一时限后动作，跳开与拒动断路器连接在同一母线上的所有断路器，考虑断路器分闸时间的离散性，可能导致母联(分段)断路器晚于其他断路器跳开，造成横联差动保护、电流平衡保护或零序I段误动作。1)并列双回线的横联差动保护或电流平衡保护误动早期电网中并列双回线路会采用横联差动或电流平衡保护，并列双回线分挂不同母线。假设A变电站丙线发生故障，断路器3拒动，若失灵保护同一时间跳断路器2、4，如果因断路器跳闸速度差异，断路器2先于断路器4跳开，A、B变电站间的平衡双回线的电流会失去平衡，乙线电流为0，甲线仍通过母联断路器4向故障点供故障电流。此时，B变电站的双回线横联差动或电流平衡保护将误动，误跳甲线。2.3减少人为因素产生的失灵误动首先在作业前做好防止误碰运行设备的安全措施。对涉及到运行设备的电流回路进行隔离，对切换前的交流电压、直流电源以及联跳运行断路器的出口压板、端子排用绝缘胶布封好。严格执行二次安全措施单并按照作业指导书上的要求进行，杜绝违规现象。另外要减少在定值方面的错误。现阶段断路器失灵保护设备生产厂家数量多，品种杂，即使对于同一种保护，不同的厂家有不同的名称，其定义也不尽相同。在同一厂家不同软件版本的装置定值项中，整定范围也可能存在差异。所以下发的通知定值单必须密切结合现场实际。同一厂家同一型号的保护装置定值单的格式宜统一，保护配置一致的装置，控制字等设置也宜一致，这样能减少错误的机率并方便现场执行。现场执行人员必须熟悉定值的执行流程，如果遇到问题必须及时与定值计算部门沟通，并在保护投入前与运行人员核对无误，确保定值的正确执行。
        2.4合理设计，规范选型
        母线断路器失灵保护设计时要对可能出现的外部干扰、电流扰动、接触误动等进行全面分析，在该基础上合理设计保护线路，形成完整的关联逻辑，从根本上提升失灵保护的有效性和准确性。如可采取某变电站中的设计方案，在原失灵保护接点中增加“逻辑与”，在一定程度上降低相关因素对失灵保护可靠性的影响。除此之外，还要规范设备选型，确保母线断路器失灵保护中的各项装置满足标准需求，尤其是光耦元件、绝缘线缆、接线端子等。避免出现由上述装置型号不符、回路接错等造成的失灵保护误动事故。
        结语
        断路器失灵保护误动问题会给电力系统带来严重的后果，提升失灵保护系统动作的安全性和可靠性是电力企业在日常工作中重点关注的问题。断路器失灵保护装置的二次回路存在着涉及面广、与其他保护的操作回路依赖性高的特点，特别在设备的安装、调试和投运环节，工作人员需要重点关注其质量问题。线路故障或断路器所接其他保护动作导致的断路器拒动、失灵保护整定有误、保护装置异常、误碰或误操作这些因素均是导致的断路器失灵保护误动作的原因，希望本文对误动原因的分析及提出的解决方法能够起到参考意义。
        参考文献
        [1]余江，周红阳，陈朝晖，等.500kV断路器失灵保护优化[J].南方电网技术，2014，8(2):55－59.
        [2]于游，邱金辉，吴颖超，等.基于电流量的断路器失灵保护闭锁新原理[J].电力系统自动化，2014，38(23):114－118.
        [3]张永伍，谢颂果，任毅，等.旧变电站断路器失灵保护改造探讨[J].电力系统保护与控制，2011，39(1):132－134+138.
        [4]杨钰，彭世宽，苏毅，等.变压器解除失灵保护电压闭锁方案选择[J].水电能源科学，2010，28(4):145－148.
        [5]高春如，韩学军，沈俭.断路器断口闪络保护和断路器失灵保护整定计算[J].电力系统自动化，2012，36(22):115－119.