摘要：介绍了220kV及以上线路典型的失灵回路，分析和论证了三跳启动失灵的必要性，并对这两种回路的优缺点提出了一种回路优化方案，为今后失灵保护双重化设计、改造提供了一些经验。
关键词：失灵保护；失灵回路；可靠性
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220kV及以上的输电线路一般输送功率大，输送距离远，为提高线路的输送能力和系统的稳定性，往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器机构存在操作失灵的可能性，当线路发生故障而断路器又拒动时，将给电网带来很大威胁，故应装设断路器失灵保护装置，有选择地将失灵拒动的断路器所在（连接）母线的断路器断开，以减少设备损坏，缩小停电范围，提高系统的安全稳定性。
1 失灵回路介绍
目前，220kV及以上母线保护均采用双套配置，常见配置为一套RCS-915系列、一套BP-2B或BP-2C。220kV及以上主网线路的失灵保护亦采用双套配置，与母差保护共用跳闸出口。
图1 失灵回路
图1为220kV线路两种典型的断路器失灵回路。回路中除了A、B、C单相启动失灵外，还包含三跳TJQ、永跳TJR启动失灵。因220kV及以上断路器通常采用分相断路器，相对于单相跳闸，操作箱特地配置了TJQ、TJR及TJF等三相跳闸继电器。
2 三跳启动失灵必要性
三相跳继电器通常包含TJQ、TJR和TJF。其中，TJQ动作后会启动重合闸，也启动失灵；TJR动作后不启动重合闸，但启动失灵，故俗称“永跳继电器”；TFJ不启动重合闸，也不启动失灵，为非电量保护跳闸接点，在实际运行中，对于线路保护只有非全相保护（即断路器三项不一致保护）才会跳它。因此，本文只讨论TJQ启动失灵和TJR启动失灵。而保护三跳和永跳是否有必要其启动失灵，首先需弄明白有哪些保护动作会启动TJQ、TJR。
（1）线路保护
目前，220kV线路通常选配了南瑞继保RCS-931系列或PCS-931系列、北京四方CSC-103B系列、国电南自PSL-603系列的保护装置。其中南瑞继保、国电南自保护装置跳闸出口只配置了TJA、TJB、TJC分相出口，未配置三跳和永跳出口，如图2左图所示。线路保护开出跳闸（如图2中TJA-1、TJA-2）接点和启动失灵开出接点（如图2中TJA-3、TJA-4）均为同一跳闸出口继电器的同源接点。旧款的北京四方CSC-103B保护除了配置分相跳闸出口外，还配置三跳（TJQ和TJR）出口，如图2右图所示。不过，目前新款的CSC-103B也舍弃了三跳出口。
图2失灵回路简易逻辑
对于图2右图中配置了三跳出口的线路保护，如单重方式下发生相间故障，线路保护须三跳闭重，永跳接点7-2J将动作去跳操作箱TJR；如综重或三重方式下线路发生相间故障，线路保护须三跳三重，三跳接点7-1J将动作去跳操作箱TJR。此时，需要考虑设计三跳启动失灵，即如图1中的025S和025S’。而对于图2左图中未配置三跳出口的线路保护，其三跳或永跳出口均通过TJA、TJB、TJC开出，因此，此类线路保护装置无需再重复设计三跳启动失灵。
（2）母差保护
220kV母线为静止型电气设备，一旦发生故障将是永久性故障。因此母差保护一旦动作，不仅须切除故障母线上所有断路器之外，还要将闭锁线路保护的重合闸，防止线路断路器重合闸动作，对故障母线再进行一次冲击。另外，为了防止故障母线上某线路断路器失灵，母差保护动作跳闸时，还需远跳该线路对侧断路器。这些功能都是通过母差保护提供保护开出接点去跳断路器操作箱的TJR实现的。一方面，TJR动作后线路保护重合闸被闭锁，另一方面，TJR提供一组常开接点作为线路保护的“远跳开入”来实现远跳线路对侧开关。而这里已经考虑了故障母线上线路断路器失灵的控制措施，所以，从母差保护这个角度，无需再重复设计三跳启动失灵回路。
（3）稳控装置
稳控装置是为电力系统稳态控制服务的，因此，其切负荷须为永切且闭锁线路保护重合闸。以安全稳定控制装置（简称“安稳”）为例，通常安稳装置会“手跳”或“永跳”线路开关。如为“手跳”，那么只会切除本侧开关，与线路对侧开关无关；如接“永跳”，就与“（2）母差保护”分析一致。
3 结束语
断路器一旦失灵，无论是单相、两相或者三相失灵，失灵保护均须切除失灵断路器所在母线上的相关断路器，才能确保故障被隔离。因此，结合上述必要性分析，可取消三跳启动失灵回路。
（1）取消前，二次控制电缆至少需要6×2.5或8×2.5，取消后，二次控制电缆只需要4×2.5电缆即可，从经济角度考虑，取消后，可节约一部分资金。
（2）取消前，启动失灵回路为“A相跳闸启动失灵、B相跳闸启动失灵、C相跳闸启动失灵、三相跳闸启动失灵、永跳启动失灵”，并有5块连接片；取消后，启动失灵回路为“A相跳闸启动失灵、B相跳闸启动失灵、C相跳闸启动失灵”，只有3块连接片。
综上所述，经过优化后的失灵回路简单清晰，不仅更经济可靠，也更易于现场运行和维护。
参考文献：
[1]RCS-915AB-HB微机母线保护装置技术和使用说明书，南瑞继保电器有限公司，2009年12月.
[2]BP-2C微机母线保护装置技术说明书，深圳南瑞科技有限公司，2009年2月
论文作者:陈飞建,祝远来
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/6
标签：断路器论文; 线路论文; 回路论文; 母线论文; 接点论文; 故障论文; 动作论文; 《基层建设》2015年第35期论文;