摘要：本文从断路器失灵保护的定义，失灵保护的启动条件，断路器失灵保护的逻辑回路图入手，主要结合3/2接线方式下，500kV玉溪变现场实际，当500kV线路发生故障后两台断路器失灵保护及500kV母线保护动作情况，来阐述断路器失灵保护整个动作过程和相关动作逻辑。
关键字：3/2接线；RCS-921A断路器失灵保护；BP-2B母线保护；跳闸过程；动作逻辑
1、引言
500kV玉溪变于2006年12月8日建成投产，总容量1500MVA，全站分为500kV、220kV及35kV三个部分。500kV采用3/2接线方式，中型布置，现有2个完整串，两个不完整串，4回进出线，主要连接500kV宝峰变电站、500kV墨江变电站；220kV采用3/2接线方式，中型布置，现有5个完整串，2个不完整串，共有10回出线，主要连接220kV新平变电站、220kV峨山变电站、220kV秀溪变电站、220kV元江变电站、220kV竹林变电站。500kV玉溪变是玉溪电网的中心站，也是云南电网的主要联络变，500kV线路的安全运行非常重要，一旦线路发生故障而断路器继电保护拒动时，会带给电网很大的危害，损坏设备。
2、定义
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。
3、断路器失灵保护组成
电力设备一般用相邻元件的保护作为后备保护来切除故障，但后备保护灵敏度等问题只能对相邻线路近端故障起后备作用，而对末端故障不能对相邻线路或变压器起后备作用，因此，《继电保护及安全自动装置技术规程》规定：220kV以上变电站及某些110kV变电站应装设断路器失灵保护。
断路器失灵保护作为一种近后备保护方式，由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。
启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件；2个元件构成“与”逻辑。启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身，可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，也可与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，触点动作不复归表示断路器失灵。
判别元件以不同的方式鉴别故障确未消除。现有运行设备采用相电流（线路）、零序电流（变压器）的“有流”判别方式。保护动作后，回路中仍有电流，说明故障确未消除。时间元件是断路器失灵保护的中间环节，为了防止单一时间元件故障造成失灵保护误动，时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。失灵保护的电压闭锁一般由母线低电压、负序电压和零序电压继电器构成。当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们也共用电压闭锁元件。
4、断路器失灵保护起动
故障相失灵的实现：按相对应的线路保护跳闸接点和失灵过流高定值都动作后，先经可整定的失灵跳本开关时间延时定值发三相跳闸命令跳本断路器，再经可整定的失灵跳相邻开关延时定值发失灵保护动作跳相邻断路器。
非故障相失灵的实现：由三相跳闸输入接点保持失灵过流高定值动作元件，并且失灵过流低定值动作元件连续动作，此时输出的动作逻辑先经可整定的失灵跳本开关时间延时定值发三相跳闸命令跳本断路器，再经可整定的失灵跳相邻开关延时定值发失灵保护动作跳相邻断路器。
发变三跳起动失灵回路的实现：由发、变三跳起动的失灵保护可分别经低功率因素、负序过流和零序过流三个辅助判据开放。三个辅助判据均可由整定控制字投退。输出的动作逻辑先经可整定的失灵跳本开关时间延时定值发三相跳闸命令跳本断路器，再经可整定的失灵跳相邻开关延时定值发失灵保护动作跳相邻断路器。
充电保护起动失灵的实现：当充电保护动作时，如果失灵保护投入，则经“失灵动作时间”延时跳开相邻断路器。
针对断路器的拒动：配置失灵保护。
5、3/2接线方式下边断路器失灵保护逻辑回路图1-1-1
举例1：（不完整串）宝峰玉溪Ⅰ回线路保护动作启动失灵
500kV宝峰玉溪Ⅰ回线线路发生单相（A相）永久性故障，5541、5542断路器A相跳闸，重合闸动作，先重合5541断路器A相，重合在永久性故障上线路保护再次动作跳开5541断路器三相及5542的B、C相，若此时5541 A相拒动，则通过500kV宝峰玉溪Ⅰ回线主一保护及辅A保护屏1LP15 三跳启动5541重合闸、失灵投入连接片（启动失灵），500kV宝峰玉溪Ⅰ回线主二保护及辅B保护屏1LP15 三跳启动5541重合闸、失灵投入连接片（启动失灵）至500kV宝峰玉溪Ⅰ回5541断路器保护屏：
（1）通过500kV宝峰玉溪Ⅰ回5541断路器保护屏3LP8失灵动启动第一组线圈跳5542断路器连接片、3LP9失灵动启动第二组线圈跳5542断路器连接片→5542断路器操作箱再次给5542断路器发一次跳闸命令。
（2）通过500kV宝峰玉溪Ⅰ回5541断路器保护屏3LP10启动Ⅰ母一套失灵、3LP11启动Ⅰ母二套失灵连接片（启动失灵）→500kVⅠ段母线第一套保护LP34 5541启动Ⅰ母一套失灵连接片、第二套保护LP34 5541启动Ⅰ母二套失灵连接片（启动失灵），启动母线失灵保护→母线失灵保护动作通过共用母差保护出口，跳开母线上相连的断路器，即通过LP21母差保护启动第一（二）组线圈跳5512、LP22母差保护启动第一（二）组线圈跳5521、LP23母差保护启动第一（二）组线圈跳5531、LP24母差保护启动第一（二）组线圈跳5541连接片跳开5512、5521、5531断路器，同时给5541断路器再发一次跳闸命令。
（3）通过500kV宝峰玉溪Ⅰ回5541断路器保护屏3LP12、3LP13、3LP14、3LP15失灵启动远跳宝峰玉溪Ⅰ回光纤发信\载波发信至对侧，将对侧断路器跳闸。
至此，5541断路器来电侧全部被跳开，拒动断路器5541被隔离，线路故障点被隔离。
因为5522断路器拒动，1D19至5522断路器保护屏分相操作箱内4D6保护跳闸正电源回路不能正确跳开5522断路器，1D33-1D36节点连接1LP12-1LP14跳闸起动5522失灵，至5522断路器保护屏断路器保护装置3D54-3D70，启动失灵回路。
8、结束语
本文通过例举两个500kV断路器拒动的图示分析，说明了在现场运用中断路器失灵保护整个动作过程和相关动作逻辑，并且通过对RCS-931型线路保护装置和RCS-921A型断路器保护装置内节点和动作先后顺序的讨论，表明断路器失灵保护在110kV以上断路器上安装的必要性，且与母线保护联用，达到了保护设备，减小事故范围，避免电网瓦解的目的。对变电站运行人员学习3/2接线情况下断路器失灵保护动作情况及判断事故发生后保护动作是否正确起动具有较强的参考意义。
参考文献：
[1]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-921A型断路器失灵保护及自动重合闸装置技术和使用说明书
[2]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-900系列线路及辅助保护装置使用和调试说明书
[3]500kV玉溪变电站500kV断路器及线路蓝图、小白图
[4]500kV玉溪变电站500kV断路器保护柜接线图
[5]丁书文.电力系统自动化.2006.02.10第30卷第3期
[5]周健.浅谈断路器失灵保护.环球市场信息导报2012年第04期
论文作者:杜治兴
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/30
标签：断路器论文; 玉溪论文; 动作论文; 回路论文; 变电站论文; 元件论文; 故障论文; 《电力设备》2017年第21期论文;