斷路器失靈保護在實際運用中的改進

周孟璇++劉愛華

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.033

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)用電以及商業(yè)用電量不斷增大，用電安全事故頻發(fā)，電網(wǎng)的安全運行成為人們關注的重點問題，這對電力部門的工作質(zhì)量的提升提出了較高的要求。在斷路器失靈保護工作不斷深入推進的過程中，電力系統(tǒng)工作者總結(jié)出了大量的實踐經(jīng)驗，通過對各種電力事故的分析，對斷路器失靈保護的原理做出了較大的改進。斷路器失靈保護很大程度上決定著斷路器工作的有效性，提高失靈保護可以減低斷路器誤動的可能性，從而為供電安全提供保障，為人們的生活以及工業(yè)生產(chǎn)的正常運行提供各種可能。該文就斷路器失靈保護中存在的問題進行分析，進一步探討加強斷路器失靈保護改進的策略。

關鍵詞：斷路器 失靈保護 實際運用 改進

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0033-02

斷路器失靈保護是電力系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，故障元件裝置仍舊能夠正確地動作，但是受到斷路器某些方面不能正常工作的影響，無法對故障進行切除時，裝置本身能夠在較短的時間內(nèi)切除故障斷路器母線所在位置的其他斷路器，最終實現(xiàn)故障點的切除，從而保障電力系統(tǒng)以及其中故障元件的運行。斷路器失靈保護運作最終會導致與失靈斷路器連接的母線出現(xiàn)停電現(xiàn)象，如果在這時斷路器發(fā)生誤動，將會出現(xiàn)難以想象的后果。為此，對于斷路器失靈的可靠性以及失靈后動作操作穩(wěn)定性的提升是人們關注的重點問題，對于促進電力系統(tǒng)的安全運行以及電網(wǎng)穩(wěn)定發(fā)展有非常重要的意義，對人力工作者的人身安全也起到重要的保障作用。

1 斷路器失靈保護中存在的問題分析

1.1 無故障判別元件出現(xiàn)閉鎖問題

在斷路器失靈的情況下，失靈保護的跳閘出口回路無故障判別元件會出現(xiàn)閉鎖的現(xiàn)象，這是斷路器失靈保護中的一個重要問題。這一問題的存在容易導致檢修人員在電路檢修過程中操作出現(xiàn)失誤，一些檢修人員會啟動失靈保護裝置，導致回路的相電流元件出現(xiàn)粘連，嚴重影響到電力系統(tǒng)的正常運行，對電網(wǎng)的安全造成威脅。此外，由于失靈保護本身沒有故障告警回路，如果在失靈保護元件發(fā)生異常的情況下，對于這些異常問題很難及時發(fā)現(xiàn)，電力運行安全問題就成為隱性問題。

1.2 啟動回路設計不合理問題

斷路器的一些失靈保護回路設計存在不合理的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)在以下幾個方面的內(nèi)容：首先，一些非電氣量保護參與了啟動斷路器失靈保護的過程，例如，發(fā)變組保護中的變壓器以及瓦斯保護。因此，當回路中啟動中的相電流元件在切除故障之后沒有實現(xiàn)正確的轉(zhuǎn)換時，該回路會在斷路器跳閘之后會在一定的時間內(nèi)保護動作狀態(tài)，從而導致斷路器失靈保護誤動的出現(xiàn)。其次，在發(fā)變組保護啟動失靈回路中，將斷路器輔助接點作為判斷斷路器失靈的依據(jù)，從而使得斷路器失靈保護的可靠性大大降低。

2 加強斷路器失靈保護改進的策略

2.1 對線路斷路器失靈啟動回路的改進

電力系統(tǒng)中常用到的集成型斷路器失靈啟動回路存在一個缺陷，主要在于回路啟動過程中連接片較多，并且連接裝置的位置放置存在問題，這樣不僅影響到電力現(xiàn)場操作的安全性，同時由于電路器的接點在啟動回路的連接片斷開之后依舊與短路失靈保護裝置連接在一起。當現(xiàn)場檢修人員進行現(xiàn)場檢測時，對于接點進行測試過程中往往會造成斷路器失靈保護誤動。因此，需要對集成線路保護啟動失靈回路進行改進之后，將失靈啟動的連接片放置在啟動回路的后方，當連接片斷開之后，啟動回路上的繼電器接點與保護裝置就會出現(xiàn)分離現(xiàn)象，如果其中一個保護裝置中停止運行時，在其他的繼電器上進行試驗同樣不會導致斷路器失靈保護出現(xiàn)誤動現(xiàn)象，能夠更好地保護電力運行安全。

2.2 對發(fā)變組斷路器失靈啟動回路的保護

對于發(fā)變組斷路器失靈保護回路的改進可以通過兩種改進方式進行改進，首先通過改變跳閘出口回路的方式，一般將出口跳閘回路分為兩種形式：其中一種是能夠在故障切除之后返回的點力量保護的跳閘出口；還有一種是在切除故障之后不能夠及時返回的電氣量保護，讓電氣量保護出口之后參與到啟動斷路器的失靈保護中去，非電氣量保護出口不允許參與失靈保護，這樣一來，跳閘出口回路就不會再受到電流運動的威脅。其次，另一種方法就是采用相電流繼電器的接點更換發(fā)變組斷路器中的繼電器接點。這樣能夠保障故障發(fā)生時切除相電流元件電力系統(tǒng)還能夠繼續(xù)運行，啟動失靈用的相電流繼電器對靜態(tài)電流繼電器不敏感，可以快速地躲開最大的電流符負荷。

2.3 合理判定母線運行刀閘位置觸點

失靈啟動回路中對串聯(lián)電壓接點的切換方法是早期設計中失靈啟動回路中常用的一種方法，利用這種方法啟動回路，一些時候會出現(xiàn)誤動的現(xiàn)象，造成電站出現(xiàn)失靈保護動作，最終不得不切除母線上所有的斷路器。在這種事故出現(xiàn)之后，有關部門對該事故進行調(diào)查，從中發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的電壓切換回路設計存在一定的缺陷，采用母線刀閘輔助觸點往往會造成接點故障的出現(xiàn)，不能夠使線路正常接通，造成一些線路電壓切換回路中繼電器出現(xiàn)同時動作。由于某電廠的母線處于分列運行的狀態(tài)，兩條母線之間存在著電勢差，因此在電壓切換回路中會形成一定的短路電流，對電壓切換繼電器造成了毀壞，最終導致電流竄入電壓切換接點位置的失靈保護側(cè)，從而引發(fā)失靈保護動作的出現(xiàn)。因此，對于母線的選擇可以采用開關場地母線刀閘輔助接點選擇方式，就能夠避免失靈保護動作的出現(xiàn)。通過對母線的整改后，繼電保護人員還可以進行通過模擬實驗的方式來確定失靈保護裝置改進后邏輯運行的正確性，模擬實驗的結(jié)果與失靈保護邏輯一致的情況下才能夠更好地確定接線后動作邏輯的正確性。

2.4 加強失靈保護間與主變各側(cè)的配合

在電路失靈保護中，如果220 kV主變的10 kV側(cè)出線出現(xiàn)故障時，主變差動保護就會快速地跳離主變各側(cè)的斷路器，如果該段時間主變220 kV短路器出現(xiàn)失靈，故障點將會有故障電流持續(xù)流過，在這種情況下，需要有220 kV側(cè)斷路器失靈保護來切除主變所在位置母線上的斷路器，但是受到變壓器抗阻的影響，同時也受到220 kV線路與電力系統(tǒng)之間相互連接的影響，母線上的電壓不會出現(xiàn)較大幅度的下降，此時220 kV母線上的電壓就不能夠達到失靈保護要求的復壓條件，失靈保護在該短時間內(nèi)不能夠出現(xiàn)動作，故障點會有故障電流流過，從而對變壓器造成損壞。

為了有效地保護變壓器的運行，在斷路器失靈保護主變元件設計中，應該設置獨立失靈啟動的開入回路，從而有效地解除電壓閉鎖現(xiàn)象，其主要的設置方法有3種：第一種方法是采用復壓電壓閉鎖元件，這種復壓電壓閉鎖元件是主變保護中的一部分，通過主變各側(cè)能夠解除斷路器的失靈現(xiàn)象。第二種方法是采取解除符合電壓閉鎖的方式，當同時去除保護跳閘接點以及電流判別元件時，可以進一步解除符合電壓閉鎖，切斷故障電流，從而更好地保護閉鎖斷路器重新啟動。第三種方法是采用保護跳閘接點動作地方式解除復合電壓閉鎖，這種方法只能夠適用于失靈電流判別功能通過母線保護裝置內(nèi)部進行判別的系統(tǒng)。對斷路器失靈保護的改進不僅保護了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，同時又確保了電網(wǎng)設備運行的安全性，提高了電力系統(tǒng)失靈保護的可靠性。

3 結(jié)語

斷路器失靈保護作為電網(wǎng)的重要組成部分，如果發(fā)生誤動的現(xiàn)象，會嚴重影響到電網(wǎng)的正常運行，對電網(wǎng)的運行安全造成較大的威脅。在實際應用中，出現(xiàn)線路故障的情況下斷路器會出現(xiàn)失靈，對電力系統(tǒng)將會造成很大的影響。因此，需要在二次回路的設計方面對線路進行改造，從而消除因為線路故障而引發(fā)的斷路器保護誤動現(xiàn)象，以此保護電網(wǎng)運行的安全性。只有深入地研究斷路器失靈保護問題，并且就其中的問題進行綜合性分析，才能夠為電網(wǎng)設備的穩(wěn)定運行以及安全運行提供保障。

參考文獻

[1] 高浩，張琳.淺談斷路器失靈保護原理及分析[J].科技視界，2013（33）：348.

[2] 崔麗杰.斷路器失靈保護[J].科技與企業(yè)，2013（6）：317.

[3] 林永昌.淺談斷路器失靈保護在實際運用中的改進[J].機電信息，2009（30）：6-7.