斷路器失靈保護(hù)分析

摘 要：針對(duì)斷路器失靈保護(hù)中存在的一些問(wèn)題，對(duì)失靈保護(hù)的設(shè)置和組成元件進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：斷路器；拒動(dòng)；保護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.125

0 前言

在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大的現(xiàn)代社會(huì)，當(dāng)出現(xiàn)某種故障需要及時(shí)切除故障設(shè)備時(shí)，如發(fā)生斷路器拒動(dòng)，將擴(kuò)大故障范圍，引起設(shè)備損壞。在繼電保護(hù)的配置中，遵循近端保護(hù)的原則，斷路器失靈保護(hù)得到了普遍采用。

1 斷路器失靈保護(hù)的設(shè)置

斷路器出現(xiàn)非全相運(yùn)行時(shí)，三相電流嚴(yán)重不平衡，此時(shí)斷路器如發(fā)生一相拒動(dòng)，造成發(fā)電機(jī)組與系統(tǒng)單相聯(lián)系的非正常運(yùn)行狀態(tài)。雖然由此產(chǎn)生的負(fù)序電流會(huì)引起負(fù)序電流保護(hù)動(dòng)作，但由于斷路器拒動(dòng)，無(wú)法切除故障，長(zhǎng)期運(yùn)行必將引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子損壞。斷路器失靈保護(hù)是指當(dāng)某一設(shè)備出現(xiàn)故障需要切除，但其自身無(wú)法實(shí)現(xiàn)，可以啟動(dòng)失靈保護(hù)，通過(guò)切除其他相關(guān)斷路器來(lái)達(dá)到切除故障的目的。

2 斷路器失靈保護(hù)討論

由于發(fā)電廠主接線的不同，高壓側(cè)斷路器操作機(jī)構(gòu)的差異，各發(fā)電廠的斷路器失靈保護(hù)的配置不盡相同，在此對(duì)失靈保護(hù)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析和探討。

2.1 失靈保護(hù)復(fù)合電壓閉鎖元件

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，雖然復(fù)合電壓閉鎖可防止失靈保護(hù)誤動(dòng)，但其弊端也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

雖然增加復(fù)合電壓閉鎖可以使過(guò)電流元件的靈敏度提高，但在斷路器非全相時(shí)，運(yùn)行系統(tǒng)基本處于正常狀態(tài)，系統(tǒng)母線電壓變化不大，對(duì)母線三相電壓影響不大，也不能產(chǎn)生較大的零序電壓，不能使母線電壓閉鎖的電壓繼電器啟動(dòng)。所以復(fù)合電壓閉鎖功能不僅不能發(fā)揮作用，反而會(huì)造成失靈保護(hù)拒動(dòng)，擴(kuò)大事故范圍。為了減少非全相狀態(tài)下產(chǎn)生的負(fù)序電流對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的影響，在斷路器非全相運(yùn)行時(shí)應(yīng)盡快解除復(fù)合電壓閉鎖，以防止出現(xiàn)重大電力系統(tǒng)事故。

現(xiàn)在新建大型機(jī)組多采用3 / 2主接線形式。由于變壓器內(nèi)部阻抗的存在，當(dāng)變壓器低壓側(cè)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)在變壓器高壓側(cè)產(chǎn)生較高的殘壓，零序電壓和低電壓判據(jù)反而使失靈保護(hù)無(wú)法出口。此時(shí)若高壓側(cè)斷路器發(fā)生拒動(dòng)，失靈保護(hù)無(wú)法啟動(dòng)。為了以較少的時(shí)間切除故障設(shè)備，建議取消變壓器高壓斷路器失靈保護(hù)的復(fù)合電壓閉鎖功能。

2.2 失靈保護(hù)判別元件

斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)可分為以下幾種情況：分相啟動(dòng)、溝通三跳啟動(dòng)、充電保護(hù)啟動(dòng)、三相不一致動(dòng)作啟動(dòng)。

以溝通三跳啟動(dòng)失靈保護(hù)為例：失靈保護(hù)的啟動(dòng)判據(jù)有四種，分別是低功率因數(shù)判據(jù)、負(fù)序過(guò)流判據(jù)、零序過(guò)流判據(jù)、相電流過(guò)流判據(jù)。

當(dāng)斷路器為三相聯(lián)動(dòng)斷路器時(shí)，若在斷路器出口處發(fā)生三相短路故障，此時(shí)斷路器拒動(dòng)，則零序電流和負(fù)序電流、低功率因素判據(jù)都無(wú)法起作用。因此此時(shí)只能依靠故障設(shè)備相電流的過(guò)流來(lái)啟動(dòng)失靈保護(hù)。只有當(dāng)故障設(shè)備的三相電流值都大于過(guò)電流整定值時(shí)，失靈保護(hù)才跳閘出口。

2.3 失靈保護(hù)動(dòng)作邏輯

3 結(jié)束語(yǔ)

發(fā)電機(jī)變壓器組高壓斷路器容易出現(xiàn)拒動(dòng)的問(wèn)題，電網(wǎng)安全穩(wěn)定受到影響。針對(duì)這一問(wèn)題，根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，闡述了可靠性更高的保護(hù)元件和啟動(dòng)元件，以先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高壓斷路器保護(hù)的改善。

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作者簡(jiǎn)介：羅薇（1980-），女，廣西南寧人，本科，助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。