断路器失灵保护存在的问题分析及改进Word下载.docx

1、由于雷神公司对我国线路保护的设计不理解，设计的线路断路器失灵保护不能与线路保护正确配合，如线路保护和断路器失灵保护都配置了失灵电流启动元件（重复设置）；断路器失灵保护的重跳回路设计不当，造成线路的重合闸装置不能重合等。线路开关在正常的停电操作过程中发生了线路断路器失灵保护误动作现象。2000年 2月 9日，海三乙线路 C 相瞬时性故障，线路保护动作跳开 C 相，由于启动了线路断路器失灵保护的重跳继电器，跳开了海三乙线路三相开关，重合闸装置不起作用。2000年 12月 3日，海屏甲线路停电检修，正常操作断开线路开关，又启动了海屏甲线路断路器失灵保护。1 断路器失灵保护设计特点 线路断路器失灵保护

2、原理接线如图 1所示，CSL101A 和 CSL102A 分别为线路第 1套保护和第 2套保护的跳闸接点，LJa，LJb，LJc为线路保护三相电流检测继电器接点，3I0为线路零序保护跳闸接点，RADSS 为 220kV 母线差动保护接点。上述保护接点闭合启动断路器失灵保护的电流检测继电器 50BF，50BF接点闭合启动时间继电器62BF、重跳继电器 50BF-RT和继电器 86BF。线路断路器失灵保护设计上有如下特点：a.线路和母线任何保护动作均启动断路器失灵保护的电流检测继电器 50BF，但继电器 50BF是否启动，还需检测断路器是否有电流流通，如果断路器已断开，无电流流通，电流继电器 50

3、BF不会启动。b.电流检测继电器 50BF与保护接点串联，只有保护动作后才将电流检测继电器50BF的控制电源接通，防止在线路的正常运行时电流检测继电器 50BF 启动而误启动断路器失灵保护。c.只有电流检测继电器 50BF 动作后，失灵时间继电器 62BF才开始计时；当继电器 50BF和失灵时间继电器 62BF都动作后，才启动跳闸继电器，跳母或/和母上的断路器。d.失灵保护中设有重跳继电器 50BF RT，当电流检测继电器 50BF动作后，启动重跳继电器 50BF-RT，重跳断路器一次，若断路器跳开了，回路中无电流，则电流检测继电器 50BF返回，不动作，失灵时间继电器 62BF也返回不计时，

4、失灵保护不动作。这样可避免因二次回路问题造成断路器不跳闸的情况下误启动失灵保护。e.当失灵时间继电器 62BF动作后，一方面去启动相应的跳闸继电器跳开其它开关，另一方面，启动继电器 86BF 断开本断路器跳闸回路的控制电源，防止断路器跳闸线圈长时间通电而烧坏。2 失灵保护设计存在的问题 2.1失灵启动回路设计错误 线路保护中有用于启动失灵保护的三相电流检测继电器 LJa，LJb，LJc，它与保护跳闸信号串联启动失灵保护的时间继电器，再启动失灵跳闸出口继电器，即可构成一套完整的失灵保护。而雷神公司设计的线路断路器失灵保护有其独立的失灵电流检测继电器 50BF（MCTI40型）。这是由于设计时未理

5、解已有线路保护的事实，将继电器LJa，LJb，LJc和零序电流继电器 3I0当成是三相过电流保护和零序保护，在启动50BF时起作用。电流检测继电器 LJa，LJb，LJc定值为 0.2A，正常运行时电流继电器就会动作，按雷神公司设计，在线路正常运行情况下，将启动线路断路器失灵保护。2.2失灵重跳使线路重合闸功能失效 如上所述，为防止因二次回路不正常造成断路器不跳闸而误启动失灵保护，扩大事故，失灵保护中设有重跳继电器 50BF-RT。当 50BF动作后，启动 50BF-RT，进而启动线路断路器另一组跳闸回路，重跳断路器一次。若断路器跳开了，回路中无电流，则 50BF复归，失灵时间继电器 62BF

6、也返回不计时，失灵保护不动作。当线路发生单相瞬时故障时，故障相保护动作跳单相，重合闸装置动作重合断路器。如图 1所示，线路任何一相保护动作，在断路器断开之前，将启动对应相的50BF，从而启动 50BF-RT，从而跳开三相断路器。因此，尽管线路只发生单相瞬时故障，但因为在重合闸装置动作之前，失灵重跳继电器 50BF-RT动作将三相断路器跳开了，因此，线路重合闸装置不起作用。造成线路重合闸装置功能失效的原因是每相电流检测继电器 50BF动作都启动失灵重跳继电器 50BF-RT，而后者动作不是只跳故障相断路器，而是跳开三相断路器。2.3断路器手动跳闸回路设计错误 图 2为线路断路器失灵保护改造后的控

7、制回路，去掉了线路保护中的三相电流检测继电器 LJa，LJb，LJc和零序电流继电器 3I0接点，而改接永跳继电器 TJR 和三跳继电器 TJQ 接点。断路器手动跳闸回路如图 3所示，手动跳闸接点 52CS一方面启 动跳闸线圈 TC 跳断路器，另一方面又分别启动了 TJR 和 TJQ。TJR 和 TJQ 动作后启动失灵重跳继电器 50BF RT和失灵时间继电器 62BF（如图 4）。在线路断路器正常停运操作时，手动断开了断路器，电流检测继电器 50BF不会启动，也不会启动失灵跳闸出口继电器，但 50BF RT和 62BF启动并出现相应报警，容易造成运行人员的误判断；此外，如图 5所示，失灵保护

8、的跳闸出口回路失去了 62BF的闭锁条件，降低了失灵保护的可靠性。3 对失灵保护的改造 3.1对失灵启动回路的修改 雷神公司将 LJa，LJb，LJc分别当成是线路过电流保护。事实上，线路保护中的电流检测继电器 LJa，LJb，LJc与失灵保护回路中的电流检测继电器 50BF的作用是相同的，都是检测线路是否存在电流，均用于失灵启动的电流判断元件。LJa，LJb，LJc接点不能作为保护信号启动 50BF。如图 2所示，修改后的失灵启动回路去掉了 LJa，LJb，LJc接点，而增加了线路保护的永跳继电器 TJR 和三跳继电器 TJQ 接点。由于零序保护动作启动 TJR 和 TJQ，因此，去掉零序保

9、护 3I0启动 50BF的功能。3.2对失灵重跳回路的修改 由于线路保护动作分相启动失灵保护的电流检测继电器 50BF，单相故障时，线路保护只启动故障相失灵保护的 50BF，非故障相的 50BF不会启动。修改后的失灵重跳回路如图 4所示，将失灵重跳继电器 50BF RT接点与失灵保护的每相 50BF接点串联启动失灵断路器的重跳，线路单相故障时只重跳故障相断路器，而非故障相断路器不跳闸，保证线路断路器重合闸功能正常，线路发生单相瞬时性故障后跳单相重合。由于 50BF只有 6个常开接点，因此去掉失灵重跳启动回路中串接的 50BF接点，而将其串接在失灵重跳回路中。将 50BF-RT与失灵时间继电器

10、62BF的工作电源正极端子 13与电流检测继电器 50BF的电源端子 18连接，保证只有保护动作后才能启动50BF RT和 62BF，但失去了 50BF接点的闭锁限制功能。如图 5所示，由于失灵出口跳闸启动回路中串接了 50BF接点，发生故障时保护动作，启动了 62BF，但只要断路器已跳开，50BF不会启动，也不会误启动失灵出口跳闸继电器而跳其它开关。3.3断路器手动跳闸回路修改 线路断路器的手动跳闸接点 52CS只要启动跳闸线圈 TC 跳开断路器就行了，不必要启动线路保护的永跳继电器 TJR 和三跳继电器 TJQ。因此，修改后的线路断路器的手动跳闸回路去掉了接点 52CS启动 TJR 和 TJQ 的接线，手动跳开关时不启动 TJR 和TJQ，避免误启动断路器失灵保护。4 结论 雷神公司设计的线路断路器失灵保护有其特点，值得借鉴。但由于雷神公司没有理解已有的线路保护设计，因此，在线路断路器失灵保护的设计上存在一些问题，如电流检测元件重复设计、误将电流检测信号当作过流保护等。新建电厂的断路器失灵保护的设计上要注意线路保护与断路器失灵保护的配合问题。珠海发电厂线路断路器失灵保护由于电流检测继电器接点数量的限制，在改造中存在一些不足之处，需要完善；但改造的措施是合理的，改造后失灵保护运行正常。