失灵保护原理介绍及回路分析

摘要：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它有关的断路器，使停电限制在最小范围，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。断路器拒动是电网故障情况下又叠加断路器操作失灵的双重故障，允许适当降低其保护要求，但必须以最终能切除故障为原则。在现代高压和超高压电网中，断路器失灵保护作为一种近后备保护方式得到了普遍采用。

关键词：失灵保护；保护原理；回路分析

中图分类号：TM7 文献标识码：A

在继电保护的学习过程中，相对于线路保护、母线保护，比较难理解和应用的就属失灵保护，失灵保护的理解关键即"失灵"，"失灵"指的就是断路器的保护"失灵"了，可以理解为断路器原本的保护失灵，使得断路器无法快速切断，那么"失灵保护"就是为此而存在的保护。失灵保护的书面定义为：预定在相应的断路器跳闸失败的情况下通过启动其它断路器跳闸来切除系统故障的一种保护。

1失灵保护简介

110kV以及以上系统，输电线路、变压器、母线发生故障，保护动作切除故障时，故障元件的断路器拒切，即断路器失灵而安装的保护。失灵保护首先动作于母联断路器和分段断路器。

失灵保护由电压闭锁元件、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。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。

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。

2220kV失灵保护回路讲解

2.1失灵保护逻辑构成

220kV失灵保护主要包括220kV线路（或主变220kV侧）开关失灵保护、母联（分段）失灵保护、母线差动保护的失灵出口。这些保护的装置种类有很多种，但是其基本原理确是大同小异。以线路为例：失灵保护的逻辑回路如下：

线路（或主变220kV侧）开关的失灵保护由线路保护（对于主变220kV侧开关失灵保护则由主变电气量保护或220kV母线差动保护）跳闸出口启动，经失灵保护相应的电流继电器判别（电流是否大于失灵启动电流定值），若相应电流继电器同时动作，则判断为开关动作失灵，失灵保护随即动作，用于启动母线差动保护的失灵出口（或直接出口跳主变其他侧开关）。

以PSL631线路保护为例，一般线路开关的失灵启动逻辑如图1所示：

为了增加启动失灵的可靠性，失灵保护装置还会采用一些其它措施。如PSL631就加入了零序启动元件和突变量启动元件作为失灵启动的条件之一。

2.2、失灵保护回路构成

线路开关失灵回路图

以WXB-11C和LFP-901装置（LFP-923A）为例，220kV线路开关失灵保护回路图如图2所示：

从图2可以看出，11和901号保护的单相跳闸接点经过启动失灵压板到923装置，923保护通过电流判别，通过失灵启动母差压板（LP2）决定是否启动母差失灵出口。但是保护三跳接点不直接启动失灵，而是通过操作箱（FCX-11装置）三跳接点去启动失灵。

母差失灵出口回路

以BP-2B母差保护为例，母差失灵出口回路如图3所示：

从开关保护装置接入的失灵启动接点通过1LP7压板（该压板与保护屏上失灵启动母差压板为串联关系），经过闸刀位置判断，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。若为主变220kV侧失灵保护，则除了失灵启动的开入外，同时还有闭锁相应母差复压闭锁开入。

主变220kV侧开关失灵回路

以RCS978主变保护（RCS974A）为例，主变220kV侧开关失灵启动回路如图4所示：

主变保护的电气量保护和母差保护动作跳闸均会启动主变220kV侧失灵保护。也有某些变电站的母差保护动作跳闸通过主变220kV侧开关操作箱内的三跳接点启动。

参考文献

[1]徐颖娟.浅谈断路器失灵保护在电力系统的应用[J].广东科技，2012.

[2]杨肖.浅谈220KV主变失灵保护的完善[J].科技风，2010.