斷路器保護(hù)主要是針對(duì)斷路器本體的非電氣量故障而設(shè)置的，斷路器保護(hù)主要包括失靈保護(hù)、重合閘、三相不一致等

 

 

三相不一致是指斷路器本身原因造成的三相位置不一致，這種狀況下運(yùn)行會(huì)造成較大的零序和負(fù)序電流，會(huì)對(duì)設(shè)備造成影響。我局目前只有220KV線路裝有三相不一致保護(hù)。三相不一致保護(hù)可以通過斷路器保護(hù)裝置或開關(guān)本體的非全相保護(hù)兩種形式來進(jìn)行保護(hù)。目前斷路器保護(hù)裝置中的三相不一致一般不投入，而是使用開關(guān)本體的三相不一致保護(hù)——利用開關(guān)三相輔助節(jié)點(diǎn)的常開節(jié)點(diǎn)并聯(lián)后再與三相輔助節(jié)點(diǎn)的常閉節(jié)點(diǎn)的并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)的，如下圖所示

如上圖所示，當(dāng)開關(guān)機(jī)構(gòu)正常三相同期開斷時(shí)，3個(gè)常開節(jié)點(diǎn)閉合的同時(shí)常閉節(jié)點(diǎn)開放（或者相反），所以回路不導(dǎo)通，但當(dāng)開關(guān)3相不一致時(shí)，會(huì)有一相的節(jié)點(diǎn)閉合情況與其他兩項(xiàng)不一致，所以就會(huì)導(dǎo)致回路導(dǎo)通，可以啟動(dòng)開關(guān)的三相不一致保護(hù)。

 

 

斷路器失靈保護(hù)：

1.   當(dāng)線路，變壓器，母線或其他主設(shè)備發(fā)生故障，保護(hù)裝置動(dòng)作發(fā)出跳閘指令，但故障設(shè)備的斷路器拒絕動(dòng)作跳閘，稱為斷路器失靈。它有2個(gè)主要條件：是保護(hù)對(duì)該斷路器發(fā)出過跳閘命令，2是該斷路器在一段時(shí)間內(nèi)一直有電流，所以它采用保護(hù)動(dòng)作，復(fù)壓電流判據(jù)和負(fù)壓閉鎖三者經(jīng)與門后出口。它是近后備保護(hù)。斷路器失靈會(huì)造成損壞主設(shè)備或引起火災(zāi)、擴(kuò)大故障范圍、甚至可能引起電力系統(tǒng)瓦解。對(duì)于雙母線接線形式的線路的失靈保護(hù)一般時(shí)限跳母聯(lián)或母分開關(guān)，時(shí)限跳拒動(dòng)斷路器所在母線上的所用支路的斷路器

2.   斷路器失靈的原因：斷路器跳閘線圈斷線、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障，斷路器的氣壓降低或液壓降低、直流消失或控制回路故障。

3.   失靈保護(hù)為了能跳開一條母線上的所有支路的斷路器，所以它借用母差保護(hù)的出口回路。當(dāng)一個(gè)斷路器失靈時(shí)，由該線路的失靈啟動(dòng)裝置提供一個(gè)失靈啟動(dòng)接點(diǎn)給母差保護(hù)裝置，當(dāng)母差裝置檢測(cè)到有失靈啟動(dòng)接點(diǎn)閉合且該線路三相中有任一相電流過流，從而啟動(dòng)該線路斷路器所在母線段的失靈出口邏輯，經(jīng)失靈負(fù)壓閉鎖整定（判斷電壓是否下降），然后時(shí)限跳聯(lián)絡(luò)開關(guān)，時(shí)限跳該母線上的所有斷路器。

在上圖中可以看出失靈保護(hù)出口動(dòng)作，采用了母線負(fù)壓閉鎖來提高保護(hù)的靈敏性，失靈的負(fù)壓閉鎖元件是以低線電壓、負(fù)序電壓、3倍零序電壓來構(gòu)成的。

 

母聯(lián)開關(guān)的失靈保護(hù)：

母聯(lián)開關(guān)的失靈保護(hù)與線路失靈保護(hù)有不同之處：母聯(lián)開關(guān)沒有單獨(dú)的斷路器保護(hù)裝置，它使用的是母差保護(hù)裝置自帶的保護(hù)邏輯

線路斷路器的失靈保護(hù)（如圖）

其中：

1LP5	CSC-103A保護(hù)A相啟動(dòng)失靈壓板		9LP10	RCS-931A保護(hù)A相啟動(dòng)失靈壓板
1LP6	CSC-103A保護(hù)B相啟動(dòng)失靈壓板		9LP11	RCS-931A保護(hù)B相啟動(dòng)失靈壓板
1LP7	CSC-103A保護(hù)C相啟動(dòng)失靈壓板		9LP12	RCS-931A保護(hù)C相啟動(dòng)失靈壓板
3LP4		CSC-122A失靈保護(hù)總啟動(dòng)壓板
LP55		220kV母差XX線開關(guān)失靈啟動(dòng)總壓板

整個(gè)回路可視為母差保護(hù)啟動(dòng)失靈回路的一個(gè)接點(diǎn)，用于啟動(dòng)母差保護(hù)中該220kV線路間隔的失靈保護(hù)。兩套線路保護(hù)各提供三個(gè)分相保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)與CSC-122A內(nèi)提供的失靈啟動(dòng)接點(diǎn)串聯(lián)，由3LP4開出到母差保護(hù)屏的LP55，后開入到220kV母差保護(hù)裝置的2N4-228。

 

變壓器的失靈保護(hù)

與線路基本相同，區(qū)別在于多了一個(gè)解除負(fù)壓閉鎖的回路。這是因?yàn)榭紤]到主變中、低壓側(cè)有故障時(shí)，主變?nèi)齻?cè)開關(guān)跳閘，如果220KV側(cè)開關(guān)失靈拒動(dòng)，主變高壓側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)啟動(dòng)，但主變的電抗較大會(huì)使高壓側(cè)的電壓下降不明顯，從而使母線保護(hù)裝置的負(fù)壓閉鎖條件不開放，造成主變高壓側(cè)開關(guān)的失靈保護(hù)不動(dòng)作，所以加入此回路，使主變高壓側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)啟動(dòng)時(shí)能馬上開入到母線保護(hù)裝置中，從而解除主變高壓側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)的負(fù)壓閉鎖元件。

重合閘

1.在電力系統(tǒng)中，大部分故障是“瞬時(shí)性的”，當(dāng)保護(hù)動(dòng)作跳開后電弧會(huì)自動(dòng)熄滅，這時(shí)如果將跳開的斷路器合上就能恢復(fù)送電，所以有了重合閘。

2.重合閘的作用：可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的完整性和供電的可靠性，減少線路停電次數(shù)及時(shí)間，可以糾正斷路器機(jī)構(gòu)本身的問題或保護(hù)誤動(dòng)作所引起的誤跳閘。

3.重合閘方式可以根據(jù)開入量中的“重合閘方式1”和“重合閘方式2”（重合閘切換開關(guān)），實(shí)現(xiàn)：單相重合閘、三相重合閘、綜合重合閘、停用重合閘四種方式，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。

單重：單相故障跳開故障相并進(jìn)行重合，故障未消失則再跳開三相開關(guān)多相故障時(shí)，跳開三相開關(guān)不進(jìn)行重合閘

三重：不論是任何故障都跳開三相開關(guān)，并進(jìn)行三相重合閘。若故障沒消失就再次跳開三相開關(guān)。

綜重：單相故障跳開故障單相并進(jìn)行重合，故障未消失則再    跳開三相開關(guān)，相間故障時(shí)，跳開三相開關(guān)后進(jìn)行三相重合，若故障點(diǎn)未消失則再次跳開三相開關(guān)。

特重：單相故障時(shí)跳三相并進(jìn)行三相重合，失敗則再跳開三相；相間故障時(shí)，跳開三相不重合。

1.   檢無壓和檢同期：重合閘時(shí)考慮兩側(cè)系統(tǒng)是否同期，如果不同期合閘會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成危害。目前較多的是檢線路無壓和檢查同期重合閘，通常在檢無壓的一側(cè)也投入檢定同期功能，檢無壓通過線路電壓值來整定，檢同期是用角差來整定的。

2.   重合閘前加速保護(hù)：重合閘前加速保護(hù)一般用于單側(cè)電源電網(wǎng)，裝置一般也裝載電源側(cè)的一段線路上。

3.   重合閘后加速保護(hù)：重合閘后加速保護(hù)是當(dāng)線路次故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作然后進(jìn)行重合閘，如果重合于故障，則在斷路器合閘后再加速保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)切除故障。

（保護(hù)選擇動(dòng)作——重合——運(yùn)行 ——若重合于故障——保護(hù)選擇動(dòng)作）

7.220KV線路重合閘特點(diǎn)：因220KV線路線間距較大，所以絕大所數(shù)故障是單相接地短路，在這種情況下，如果把故障相斷開并進(jìn)行重合，而沒有故障的另兩相保持運(yùn)行，就會(huì)很大的提高供電可靠性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，所以220KV線路一般使用單相重合閘。

8.重合閘啟動(dòng)方式：（1）保護(hù)單相跳閘啟動(dòng)重合閘；(2)保護(hù)三相跳閘啟動(dòng)重合閘；(3)斷路器位置啟動(dòng)重合閘。

1.斷路器位置啟動(dòng)重合閘的條件為(與門條件)：

(1)控制字的第0 位=1；

(2)斷路器單相或三相斷開(單相或三相跳位繼電器動(dòng)作)；

(3)斷路器斷開相無電流；

(4)不滿足單跳啟動(dòng)或三跳啟動(dòng)條件；

(5)合后繼開入動(dòng)作（僅當(dāng)整定為“合后繼可用”時(shí)需滿足此條件）；

重合閘需要引入STJ 信號(hào)到裝置的“閉鎖重合閘”開入，以閉鎖手跳時(shí)的跳閘位置啟動(dòng)。

 

2. 保護(hù)單跳啟動(dòng)重合閘的條件為(與門條件)：

(1)保護(hù)發(fā)單相跳閘信號(hào)；

(2)跳閘相無電流；

(3)不滿足三相啟動(dòng)條件；

 

3.保護(hù)三跳啟動(dòng)重合閘的條件為(與門條件)：

(1)保護(hù)發(fā)三相跳閘信號(hào)；

(2)三相無電流；

(3)重合閘處于三重方式或綜重方式；

 

9.重合閘充電條件：（與門條件)

1) 不滿足重合閘放電條件；

2) 斷路器在“合閘”位置（接進(jìn)保護(hù)裝置的跳閘位置繼電器TWJ 不動(dòng)作）；

3) 重合閘啟動(dòng)回路不動(dòng)作。

4）沒有閉鎖重合閘信號(hào)開入

5）重合閘不再停用位置

 

10.重合閘放電條件： (或門條件)（滿足一個(gè)條件即可）：

1) 重合閘方式在停用方式；

2) 重合閘在單重方式時(shí)保護(hù)動(dòng)作三跳或者開關(guān)三相偷跳；

3) 收到外部閉鎖重合閘信號(hào)（如手跳閉鎖重合閘或永跳閉鎖重合閘等）；

4) 有壓力低閉鎖重合閘信號(hào)經(jīng)300MS后放電

5）重合閘啟動(dòng)過程中，跳開相有電流

6) 裝置出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤而告警

7) 重合閘“充電”未滿時(shí)，有跳閘位置繼電器TWJ 動(dòng)作或有保護(hù)啟動(dòng)重合閘信號(hào)開入；

 

10.線路保護(hù)和重合閘的配合關(guān)系

上圖為本所220kV線路重合閘功能的二次回路，其中1LP11為CSC-103A保護(hù)啟動(dòng)重合閘壓板，9LP15為RCS-931A保護(hù)啟動(dòng)重合閘壓板；

CSC-122A實(shí)現(xiàn)重合閘功能，兩套保護(hù)動(dòng)作后提供保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)，開入CSC-122A單相啟動(dòng)和三相啟動(dòng)重合閘端子用于保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)重合閘方式；同時(shí)兩套保護(hù)和操作箱提供外部閉鎖接點(diǎn)到CSC-122A，實(shí)現(xiàn)保護(hù)永跳，母差及失靈保護(hù)閉鎖重合閘，手跳閉鎖重合閘（2ZJ為手跳閉鎖重合閘接點(diǎn)）。

 

11.溝通三跳

調(diào)規(guī)中有規(guī)定“220KV線路重合閘方式改為停用方式或重合閘裝置停用時(shí)，有關(guān)保護(hù)應(yīng)溝通三跳”所以由重合閘輸出勾通三跳信號(hào)開入至保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)任何故障均跳三相。

上圖為本所CSC-122A溝通三跳功能的二次回路圖，其中9LP21為RCS-931A保護(hù)溝通三跳功能投入壓板；

（1）由于CSC-122A重合閘的原因不允許保護(hù)裝置選跳，由重合閘輸出溝通三跳信號(hào)，連至保護(hù)裝置相應(yīng)開入端，實(shí)現(xiàn)任何故障時(shí)均跳三相，在以下情況下，CSC-122A輸出溝通三跳觸點(diǎn)：（溝通三跳觸點(diǎn)是動(dòng)斷觸點(diǎn)）

Ⅰ）重合閘方式把手在三重位置或停用位置；

Ⅱ）裝置失電；

Ⅲ）重合閘未充好電。

（2）如圖CSC-122A提供兩個(gè)溝通三跳接點(diǎn)：一個(gè)開入RCS-931A的610端子；另一個(gè)開入到CSC-103A。當(dāng)兩套裝置接到該開入量后，實(shí)現(xiàn)單相故障仍三跳功能。

（3）當(dāng)后的610段子有開入時(shí)，溝通三跳即單相故障也跳三相，閉鎖重合閘即重合閘投入則放電。因此RCS931保護(hù)裝置的溝通三跳可以通過自動(dòng)完成或人為強(qiáng)制完成。當(dāng)停用220KV線路的重合閘功能時(shí)，我們放上9LP21來增加可靠性。