中心議題：

• 失靈保護的基本構成及作用
• 存在的主要問題和改進措施
• 電流判別元件靈敏度低的問題
• 應用斷路器失靈保護應注意的幾個問題

解決方案：

• 非電量保護作為斷路器失靈保護的啟動量不合適
• 後備保護不能直接啟動失靈保護
• 發變組失靈保護與線路失靈保護的不同

一

、引 言

斷duan路lu器qi失shi靈ling保bao護hu是shi指zhi故gu障zhang電dian氣qi設she備bei的de繼ji電dian保bao護hu動dong作zuo發fa出chu跳tiao閘zha命ming令ling而er斷duan路lu器qi拒ju動dong時shi，利li用yong故gu障zhang設she備bei的de保bao護hu動dong作zuo信xin息xi與yu拒ju動dong斷duan路lu器qi的de電dian流liu信xin息xi構gou成cheng對dui斷duan路lu器qi失shi靈ling的de判pan別bie，能neng夠gou以yi較jiao短duan的de時shi限xian切qie除chu同tong一yi廠chang站zhan內nei其qi他ta有you關guan的de斷duan路lu器qi，使shi停ting電dian範fan圍wei限xian製zhi在zai最zui小xiao，從cong而er保bao證zheng整zheng個ge電dian網wang的de穩wen定ding運yun行xing
，避bi免mian造zao成cheng發fa電dian機ji、變(bian)壓(ya)器(qi)等(deng)故(gu)障(zhang)元(yuan)件(jian)的(de)嚴(yan)重(zhong)燒(shao)損(sun)和(he)電(dian)網(wang)的(de)崩(beng)潰(kui)瓦(wa)解(jie)事(shi)故(gu)。斷(duan)路(lu)器(qi)拒(ju)動(dong)是(shi)電(dian)網(wang)故(gu)障(zhang)情(qing)況(kuang)下(xia)又(you)疊(die)加(jia)斷(duan)路(lu)器(qi)操(cao)作(zuo)失(shi)靈(ling)的(de)雙(shuang)重(zhong)故(gu)障(zhang)，允(yun)許(xu)適(shi)當(dang)降(jiang)低(di)其(qi)保(bao)護(hu)要(yao)求(qiu)，但(dan)必(bi)須(xu)以(yi)最(zui)終(zhong)能(neng)切(qie)除(chu)故(gu)障(zhang)為(wei)原(yuan)則(ze)。在(zai)現(xian)代(dai)高(gao)壓(ya)和(he)超(chao)高(gao)壓(ya)電(dian)網(wang)中(zhong)，斷(duan)路(lu)器(qi)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)近(jin)後(hou)備(bei)保(bao)護(hu)方(fang)式(shi)得(de)到(dao)了(le)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)。

二
、失靈保護的基本構成及作用

失靈保護由電莊閉鎖元件
、保護動作與電流判別構成的啟動回路、時(shi)間(jian)元(yuan)件(jian)及(ji)跳(tiao)閘(zha)出(chu)口(kou)回(hui)路(lu)組(zu)成(cheng)。啟(qi)動(dong)回(hui)路(lu)是(shi)保(bao)證(zheng)整(zheng)套(tao)保(bao)護(hu)正(zheng)確(que)工(gong)作(zuo)的(de)關(guan)鍵(jian)之(zhi)一(yi)
，必(bi)須(xu)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)，應(ying)實(shi)現(xian)雙(shuang)重(zhong)判(pan)別(bie)，防(fang)止(zhi)單(dan)一(yi)條(tiao)件(jian)判(pan)斷(duan)斷(duan)路(lu)器(qi)失(shi)靈(ling)
，以(yi)及(ji)因(yin)保(bao)護(hu)觸(chu)點(dian)卡(ka)澀(se)不(bu)返(fan)回(hui)或(huo)誤(wu)碰(peng)、誤通電等造成的誤啟動。啟動回路包括啟動元件和判別元件;2個元件構成“與”邏輯，如圖1所示。
 

圖1 失靈保護電路圖

啟動元件通常利用斷路器自動跳閘出口回路本身
，可直接用瞬時返回的出口跳閘繼電器觸點，也可與出口跳閘繼電器並聯的、shunshifanhuidefuzhuzhongjianjidianqichudian
，chudiandongzuobufuguibiaoshiduanluqishiling。panbieyuanjianyibutongdefangshijianbieguzhangqueweixiaochu。xianyouyunxingshebeicaiyongxiangdianliu(線路)、零序電流(變壓器)的“有流”判pan別bie方fang式shi。保bao護hu動dong作zuo後hou

，回hui路lu中zhong仍reng有you電dian流liu
，說shuo明ming故gu障zhang確que未wei消xiao除chu。時shi間jian元yuan件jian是shi斷duan路lu器qi失shi靈ling保bao護hu的de中zhong間jian環huan節jie，為wei了le防fang止zhi單dan一yi時shi間jian元yuan件jian故gu障zhang造zao成cheng失shi靈ling保bao護hu誤wu動dong，時shi間jian元yuan件jian應ying與yu啟qi動dong回hui路lu構gou成cheng“與”邏輯後，再啟動出口繼電器。失靈保護的電壓閉鎖一般由母線低電壓、負序電壓和零序龜壓繼電器構成。當失靈保護與母差保護共用出口跳閘回路時
，它們也共用電壓閉鎖元件。

三、存在的主要問題和改進措施

(一)線路失靈保護存在的問題

常chang規gui的de斷duan路lu器qi失shi靈ling保bao護hu都dou是shi采cai用yong能neng夠gou快kuai速su複fu歸gui的de相xiang電dian流liu元yuan件jian作zuo為wei斷duan路lu器qi未wei斷duan開kai的de判pan別bie元yuan件jian，該gai判pan別bie無wu件jian繼ji電dian器qi的de觸chu點dian與yu保bao護hu觸chu點dian配pei合he分fen別bie構gou成cheng單dan相xiang跳tiao閘zha和he三san相xiang跳tiao閘zha啟qi動dong失shi靈ling回hui路lu，加jia裝zhuang判pan別bie元yuan件jian就jiu是shi為wei了le防fang止zhi保bao護hu出chu口kou觸chu點dian卡ka住zhu不bu返fan回hui，或huo者zhe誤wu碰peng、wutongdiandengqingkuangshizaochengkaiguanshilingbaohuwuqidong
，jinershishilingbaohugongzuogenganquankekao。danzaishijizhengdingguochengzhong，youyuyaokaolvxitongyunxingfangshiyijimuliankaiguantiaokaihouxianlumoduanguzhangshixiangdianliuyuanjianrengyingyouzugoudelingmindu
，yinci，qidingzhihennanduoguozhengchangyunxingdefuhedianliu，zhejiudaozhizaixianluzhengchangyunxingshi，dianliupanbieyuanjianyizhichuyudongzuozhuangtai，yiner，bingmeiyouqidaofangzhiwudongdebaguanzuoyong。

事實上，失靈保護在沒有加裝複合電壓閉鎖前，係統中會有傳動保護時因忘記斷開啟動失靈的連線(開關失靈電流判別元件處於動作狀態)等(deng)原(yuan)因(yin)而(er)造(zao)成(cheng)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)誤(wu)動(dong)作(zuo)的(de)情(qing)況(kuang)。如(ru)果(guo)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)
，失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)相(xiang)電(dian)流(liu)判(pan)別(bie)元(yuan)件(jian)不(bu)動(dong)作(zuo)

，則(ze)完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)這(zhe)些(xie)誤(wu)動(dong)。另(ling)外(wai)，對(dui)於(yu)電(dian)磁(ci)型(xing)繼(ji)電(dian)器(qi)


，當(dang)負(fu)荷(he)電(dian)流(liu)與(yu)定(ding)值(zhi)接(jie)近(jin)時(shi)
，將(jiang)造(zao)成(cheng)繼(ji)電(dian)器(qi)舌(she)片(pian)和(he)觸(chu)點(dian)的(de)抖(dou)一(yi)動(dong)，長(chang)時(shi)間(jian)運(yun)行(xing)就(jiu)會(hui)使(shi)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)轉(zhuan)軸(zhou)脫(tuo)落(luo)

，使(shi)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)拒(ju)動(dong)。

(二)發變組、變壓器失靈保護存在的問題及解決措施

由於在變壓器低壓側發生內部故障(或者發變組高壓開關出現缺相運行)時
，裝設於母差保護中的隻反應220 kV側複合電壓的失靈保護電壓閉鎖元件往往不能開放
，因而變壓器
、發變組啟動失靈保護除了要注意將瓦斯保護(或其他觸點會延時返回的保護)出口和電氣量出口分開外，還應注意複合電壓閉鎖元件的解鎖問題。可以采取以下措施。
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1.對220 kV發變組，可用“電流判別+保護出口+合閘位置“繼電器常開觸點”相串聯構成與門的方式解鎖。電流判別元件可采用零序電流和相電流並聯的方式(或門)構成;baohuchukouweitiaogaoyacekaiguandechukou。ciwai，haikezaijiesuohuiluzhongjiarenyaban，yibeizaimouzhongteshuqingkuangxiafabianzugaoyakaiguanjianxiushi
，duankaigaijiesuohuilu。

2.對於變壓器失靈保護

，可用“電流判別+保護出口+複合電壓閉鎖觸點”相串聯構成與門的方式解鎖。電流判別元件可采用零序電流和相電流並聯的方式(或門)構成;保護出口為跳高壓側開關的出口;複(fu)合(he)電(dian)壓(ya)閉(bi)鎖(suo)觸(chu)點(dian)應(ying)為(wei)低(di)壓(ya)側(ce)的(de)複(fu)合(he)電(dian)壓(ya)觸(chu)點(dian)，電(dian)壓(ya)觸(chu)點(dian)動(dong)作(zuo)後(hou)應(ying)延(yan)時(shi)返(fan)回(hui)。電(dian)壓(ya)閉(bi)鎖(suo)觸(chu)點(dian)中(zhong)包(bao)括(kuo)低(di)壓(ya)側(ce)電(dian)壓(ya)，主(zhu)要(yao)是(shi)防(fang)止(zhi)低(di)壓(ya)側(ce)故(gu)障(zhang)時(shi)高(gao)壓(ya)側(ce)複(fu)合(he)電(dian)壓(ya)元(yuan)件(jian)沒(mei)有(you)靈(ling)敏(min)度(du)而(er)不(bu)能(neng)開(kai)放(fang)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu);而延時返回主要是考慮如果變壓器差動保護動作低壓開關跳開後，低壓母線的電壓可能會立即恢複正常(例如變壓器低壓側有小電源或變壓器低壓側並列運行)，從(cong)而(er)沒(mei)有(you)起(qi)到(dao)開(kai)放(fang)閉(bi)鎖(suo)的(de)作(zuo)用(yong)。延(yan)時(shi)的(de)時(shi)間(jian)應(ying)保(bao)證(zheng)即(ji)使(shi)是(shi)發(fa)生(sheng)低(di)壓(ya)側(ce)區(qu)內(nei)故(gu)障(zhang)
，差(cha)動(dong)保(bao)護(hu)或(huo)低(di)壓(ya)側(ce)後(hou)備(bei)保(bao)護(hu)能(neng)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)時(shi)向(xiang)啟(qi)動(dong)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)跳(tiao)開(kai)故(gu)障(zhang)變(bian)壓(ya)器(qi)所(suo)在(zai)母(mu)線(xian)上(shang)的(de)所(suo)有(you)元(yuan)件(jian)，即(ji)延(yan)時(shi)時(shi)間(jian)應(ying)大(da)於(yu)低(di)壓(ya)側(ce)保(bao)護(hu)出(chu)口(kou)後(hou)跳(tiao)低(di)壓(ya)開(kai)關(guan)與(yu)跳(tiao)三(san)側(ce)開(kai)關(guan)的(de)整(zheng)定(ding)時(shi)間(jian)之(zhi)差(cha)(一般為0.3 s～0. 5 s)，加上失靈保護啟動後跳開故障變壓器母線上所有元件時間(一般為0.5s)，考慮留有一定的裕度
，一般取3s即可。采用上述方式保證了誤傳動時有電壓把關
，而區外故障電壓開放時有“電流判別”和“保護出口”baguan。gaifangfadeyoudianshizaigaoyakaiguansanxiangshilingshiyenengjiesuo。ciwai
，bianyaqidiyakaiguanjianxiushi，diyamuxiankenengshiqudianya，cishijiesuohuiluzhongdedianyabisuojiangkaifang
，yinci，haikezaijiesuohuiluzhongchuanrenyaban
，yibeiduankaigaijiesuohuilu。

3.電流判別元件靈敏度低的問題

斷duan路lu器qi失shi靈ling保bao護hu的de電dian流liu判pan別bie元yuan件jian應ying滿man足zu在zai係xi統tong正zheng常chang運yun行xing及ji故gu障zhang線xian路lu開kai關guan斷duan開kai後hou不bu動dong作zuo，同tong時shi在zai線xian路lu末mo端duan發fa生sheng各ge種zhong故gu障zhang時shi有you足zu夠gou的de靈ling敏min度du，這zhe樣yang才cai能neng使shi電dian流liu判pan別bie元yuan件jian起qi到dao出chu口kou把ba關guan的de作zuo用yong。可ke以yi采cai取qu以yi下xia2種方法：

1)用電流突變量啟動元件對3個相電流元件從邏輯上進行閉鎖;

2)用電流突變量啟動元件控製失靈啟動電流繼電器動作的正電源。

這樣，係統正常運行時，由於電流突變量啟動元件不動作，開關失靈電流判別元件不會動作;係統發生故障時，電流突變量啟動元件動作後展寬一個時間(大於後備保護的時間，例如7s)開放電流判別回路。電流突變量啟動元件(由正序和負序電流組成)應ying能neng保bao證zheng本ben線xian路lu末mo端duan發fa生sheng故gu障zhang時shi有you足zu夠gou的de靈ling敏min度du，能neng可ke靠kao啟qi動dong。按an上shang述shu方fang法fa構gou成cheng的de失shi靈ling保bao護hu電dian流liu判pan別bie回hui路lu，在zai正zheng常chang運yun行xing時shi由you電dian流liu突tu變bian量liang元yuan件jian保bao證zheng其qi不bu會hui動dong作zuo
，在zai開kai關guan斷duan開kai後hou由you相xiang電dian流liu元yuan件jian保bao證zheng其qi不bu會hui動dong作zuo
，從cong而er提ti高gao了le係xi統tong正zheng常chang運yun行xing時shi失shi靈ling保bao護hu的de安an全quan性xing。

當斷路器失靈時
，用於判別該斷路器失靈的電流判別元件必須可靠動作才能保證失靈保護動作出口。對於發電機
、變(bian)壓(ya)器(qi)，當(dang)發(fa)生(sheng)內(nei)部(bu)匝(za)間(jian)短(duan)路(lu)故(gu)障(zhang)時(shi)
，盡(jin)管(guan)差(cha)動(dong)保(bao)護(hu)可(ke)以(yi)動(dong)作(zuo)出(chu)口(kou)
，但(dan)高(gao)壓(ya)側(ce)斷(duan)路(lu)器(qi)處(chu)的(de)電(dian)流(liu)測(ce)量(liang)元(yuan)件(jian)感(gan)受(shou)到(dao)的(de)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu)不(bu)太(tai)大(da)，達(da)不(bu)到(dao)斷(duan)路(lu)器(qi)失(shi)靈(ling)的(de)“有流”電流判別元件動作值。這樣，就無法保證高壓側斷路器失靈時失靈保護正確動作。由於發電機
、變(bian)壓(ya)器(qi)內(nei)部(bu)匝(za)間(jian)短(duan)路(lu)故(gu)障(zhang)時(shi)，高(gao)壓(ya)側(ce)斷(duan)路(lu)器(qi)處(chu)的(de)電(dian)流(liu)測(ce)量(liang)元(yuan)件(jian)感(gan)受(shou)到(dao)的(de)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu)大(da)小(xiao)很(hen)不(bu)確(que)定(ding)
，與(yu)短(duan)路(lu)匝(za)數(shu)的(de)關(guan)係(xi)很(hen)大(da)。因(yin)此(ci)，不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)使(shi)“有流”判別方式的電流判別元件能靈敏地反應這種故障並區別有故障與無故障。

因yin此ci，筆bi者zhe認ren為wei
，此ci電dian流liu判pan別bie元yuan件jian的de定ding值zhi應ying整zheng定ding得de很hen小xiao，隻zhi要yao斷duan路lu器qi有you電dian流liu流liu過guo就jiu動dong作zuo，在zai斷duan路lu器qi跳tiao開kai後hou可ke靠kao返fan回hui。隨sui著zhe微wei機ji保bao護hu應ying用yong範fan圍wei的de不bu斷duan拓tuo展zhan，斷duan路lu器qi失shi靈ling電dian流liu判pan別bie元yuan件jian的de定ding值zhi精jing度du會hui很hen高gao，而er且qie
、此(ci)電(dian)流(liu)判(pan)別(bie)元(yuan)件(jian)用(yong)軟(ruan)件(jian)實(shi)現(xian)
，可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)避(bi)免(mian)類(lei)似(si)於(yu)電(dian)流(liu)繼(ji)電(dian)器(qi)接(jie)點(dian)粘(zhan)連(lian)造(zao)成(cheng)的(de)電(dian)流(liu)元(yuan)件(jian)接(jie)點(dian)的(de)不(bu)正(zheng)確(que)動(dong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。失(shi)靈(ling)電(dian)流(liu)判(pan)別(bie)元(yuan)件(jian)的(de)定(ding)值(zhi)應(ying)與(yu)線(xian)路(lu)微(wei)機(ji)保(bao)護(hu)中(zhong)習(xi)慣(guan)稱(cheng)呼(hu)的(de)“無流鑒別元件”具有相同的整定值，甚至可以不需要1用戶整定。

四、應用斷路器失靈保護應注意的幾個問題

1.非電量保護作為斷路器失靈保護的啟動量不合適。主變重瓦斯、壓力釋放

、發電機斷水保護出口不應啟動失靈保護。因為非電量保護接點動作和返回時間均較慢，啟動失靈保護可靠性差;非fei電dian量liang保bao護hu動dong作zuo時shi，有you時shi電dian流liu不bu會hui快kuai速su增zeng加jia很hen多duo，達da不bu到dao失shi靈ling啟qi動dong電dian流liu值zhi，此ci時shi失shi靈ling保bao護hu不bu會hui啟qi動dong。發fa電dian機ji斷duan水shui保bao護hu出chu口kou設she計ji為wei啟qi動dong失shi靈ling保bao護hu的de建jian議yi取qu消xiao。

2.後備保護不能直接啟動失靈保護。將發電機反時限對稱過負荷保護、反時限不對稱過負荷保護、過激磁保護設計成出口啟動失靈，這是不合適的，是原理上的錯誤。“程序跳閘”的(de)概(gai)念(nian)是(shi)，保(bao)護(hu)動(dong)作(zuo)出(chu)口(kou)時(shi)先(xian)關(guan)汽(qi)輪(lun)機(ji)主(zhu)汽(qi)門(men)，待(dai)發(fa)電(dian)機(ji)發(fa)生(sheng)逆(ni)功(gong)率(lv)並(bing)達(da)，到(dao)逆(ni)功(gong)率(lv)定(ding)值(zhi)且(qie)主(zhu)汽(qi)門(men)關(guan)閉(bi)接(jie)點(dian)閉(bi)合(he)，通(tong)過(guo)程(cheng)序(xu)逆(ni)功(gong)率(lv)保(bao)護(hu)完(wan)成(cheng)解(jie)列(lie)滅(mie)磁(ci)。汽(qi)輪(lun)機(ji)主(zhu)汽(qi)門(men)關(guan)閉(bi)和(he)發(fa)電(dian)機(ji)發(fa)生(sheng)逆(ni)功(gong)率(lv)是(shi)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)物(wu)理(li)過(guo)程(cheng)，一(yi)般(ban)超(chao)過(guo)1s。而失靈保護動作時間一般整定0. 3 s跳母聯，0.5s跳主斷路器。因此，用保護啟動程序跳閘的同時去啟動失靈的做法，一旦發生發變組故障必然引起失靈保護誤動跳閘，擴大事故推圍。

3.輔(fu)助(zhu)保(bao)護(hu)不(bu)應(ying)啟(qi)動(dong)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)。如(ru)主(zhu)變(bian)冷(leng)卻(que)器(qi)全(quan)停(ting)保(bao)護(hu)作(zuo)為(wei)主(zhu)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)輔(fu)助(zhu)保(bao)護(hu)，該(gai)保(bao)護(hu)一(yi)旦(dan)動(dong)作(zuo)解(jie)列(lie)滅(mie)磁(ci)
，在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)保(bao)護(hu)接(jie)點(dian)不(bu)會(hui)返(fan)回(hui)，必(bi)須(xu)人(ren)為(wei)恢(hui)複(fu)冷(leng)卻(que)器(qi)工(gong)作(zuo)或(huo)備(bei)用(yong)電(dian)源(yuan)後(hou)
，保(bao)護(hu)接(jie)點(dian)才(cai)能(neng)返(fan)回(hui)，易(yi)引(yin)起(qi)保(bao)護(hu)誤(wu)動(dong)。因(yin)此(ci)
，此(ci)類(lei)保(bao)護(hu)不(bu)要(yao)啟(qi)動(dong)失(shi)靈(ling)。有(you)些(xie)電(dian)廠(chang)設(she)計(ji)為(wei)啟(qi)動(dong)失(shi)靈(ling)保(bao)護(hu)，建(jian)議(yi)改(gai)正(zheng)。

4.別bie發fa變bian組zu失shi靈ling保bao護hu與yu線xian路lu失shi靈ling保bao護hu的de不bu同tong。首shou先xian，由you於yu大da型xing發fa變bian組zu保bao護hu啟qi動dong失shi靈ling保bao護hu的de種zhong類lei繁fan多duo，各ge種zhong保bao護hu的de原yuan理li不bu相xiang同tong，因yin此ci，各ge種zhong保bao護hu動dong作zuo和he返fan回hui時shi間jian均jun不bu相xiang同tong
，有you快kuai有you慢man。其qi次ci，發fa變bian組zu一yi般ban采cai用yong三san相xiang聯lian動dong開kai關guan，比bi線xian路lu分fen相xiang操cao作zuo開kai關guan動dong作zuo時shi間jian長chang，如ruLW6-220型SF6三相聯動開關分閘時間不大於38 ms，LW6-220型SF6分相操作開關分閘時間不大於28 ms,因此，實際應用時應對元件啟動失靈保護與線路啟動失靈保護加以區別

，以提高保護的可靠性。

五
、結 語

dajizuduanluqishilingbaohutourenlvjiaodideyuanyinshiduofangmiande，qizhongduanluqishilingbaohushejibuguifanyinqishilingbaohudongzuokekaoxingdishizaochengshilingbaohubunengzhengchangtourendezhuyaoyuanyin。duishilingbaohudeyaoqiushi：

1.某斷路器的保護確已啟動而不返回;

2.判斷該斷路器確實未被斷開;

3.增加故障判別元件，同時，為了提高可靠性，判別元件的接點應接於出口跳閘回路中，並采取“一對一”的接線方式，即每一跳閘回路串有一對判別元件觸點

，避免一對判別元件觸點控製幾個跳閘回路;

4.失靈保護動作後應閉鎖重合閘，避免再重合於故障。