4.断路器失灵保护
（4）为什么要配置断路器保护
1）断路器失灵的影响 系统发生故障之后，如果出现了断路器失灵而又没采取
其他措施，将会造成很严重的后果： ➢损坏主设备或引起火灾。例如变压器出口短路而保护动作 后断路器拒绝跳闸，将严重损坏变压器或造成变压器着火。 ➢扩大停电范围。 ➢可能使电力系统瓦解。当发生断路器失灵故障时，要靠各 相邻元件的后备保护切除故障，由于故障被切除时间过长， 可能会影响系统的稳定运行，甚至可能使系统瓦解。
4.断路器失灵保护
（4）为什么要配置断路器保护
2）缩短故障切除时间 断路器失灵保护能解决的问题是缩短故障切除的时间并在
一定程度上减少停电范围。为此加断路器失灵保护，来缩短故 障切除时间并减少停电范围。断路器动作及返回时间均为20ms
4.断路器失灵保护
（4）为什么要配置断
路器保护
4G
3）失灵保护应该按断路器设置
TA1 线路保护：
TA1、TA2、TV3 1DL边断路器保护：
TA1、UA、UB 、UC 接线 路电压TV3。UM接母线电压 TV1 2DL中断路器保护： TA2、 UA、UB 、UC接线 路电压接TV3（或TV4）、 UM接TV4（或TV3）
2.保护交流接线的设计
2）4CT接线 母线I差动保护：
3G 路 1
4.断路器失灵保护
➢ 3/2断路器接线如图所示 ，如果边断路器1失灵，失 灵保护除需要跳开I母线上 的各个断路器外还需要跳 开中断路器2并起动远方跳 闸装置跳7号断路器。而中 断路器失灵的话，失灵保 护需要跳开两个边断路器1 、3并起动远方跳闸装置跳 7、8号断路器。
➢ 显然，再把失灵保护做在 母线保护内是不合理的， 失灵保护应该按断路器设 置。
5. 断路器失灵跳闸方案
5. 断路器失灵跳闸方案
5. 断路器失灵跳闸方案
（2）中断路器失灵
➢ 中断路器的失灵保护由线路或变压器保护或充电保护 起动，失灵保护动作后瞬时再跳一次本断路器并跳两 个边断路器。如果连接元件是线路的话还延时起动该 线路的远跳，如果连接元件是变压器的话则延时起动 变压器保护的跳闸继电器跳各侧断路器。
3.死区分析
甲
QF1
线路 L1 的 保护
线路 L2 的 保护
L1
K5
QF2
这是两组CT
K6 L2
QF3
乙
每串配置4组CT
3.死区分析
K5故障,
L1的保护动作
跳QF1和QF2,切除故障。 L2的保护启动，如L1的 保
线路 L1
护先跳开QF2，L2保护返回 的
否则，L2保护动作跳QF2和 保护
QF3， 三个断路器均很快
4.断路器失灵保护
（5）断路器保护的配置
3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸，再加上三相 不一致保护、死区保护、充电保护做在一个装置内，这个装 置称作断路器保护。(RCS-921C)
5. 断路器失灵跳闸方案
（1）边断路器失灵
边断路器的失灵保护由母线保护或线路保护或变压器 保护或充电保护起动，失灵保护动作后瞬时再跳一次本 断路器并跳该母线上的所有断路器和中断路器。如果连 接元件是线路的话还延时起动该线路的远跳，如果连接 元件是变压器的话则延时起动变压器保护的跳闸继电器 跳各侧断路器。
3/2主接线断路器失灵及重合闸
张贵民 2014.01.01
3/2主接线断路器失灵及重合闸
一 引言 二 3/2电气主接线 三 3/2断路器保护 四 3/2断路器的重合闸 五 练习题
一 引言
电气主接线复杂多样，对保护的配置 影响很大，不规范的主接线会造成保护配 置难度很大。深入分析3/2断路器主接线， 分析保护原理，有利于理解正确的保护配 置方案、运行特点和注意事项。
➢ 3/2断路器接线，特别 适宜于220KV以上的超 高压、大容量系统中， 但使用设备较多，特别 是断路器和电流互感器 ，投资较大，二次控制 回路接线和继电保护都 比较复杂。
二 330kV及以上电气主接线
2.3/2断路器主接线
➢ 运行时，两组母线和同一串 的断路器都投入工作，称为 完整串运行,形成多环供电， 具有较高的供电可靠性和运 行灵活性。任一母线、断路 器故障或检修，均不致引起 停电；甚至两组母线同时故 障（或一组检修时另一组故 障）的极端情况下，功率仍 能继续输送。
4.断路器失灵保护
（1）概述
➢ 断路器失灵的原理 起动回路应由能瞬时复归的保护出口接点与电流元件
串联组成； 单相跳闸经本相电流控制；三相跳闸经任一相电流控
制；用于发变组的开关失灵保护应具有负序或零序电流 判别元件，其时间定值与相电流的时间定值应分别整定 。
4.断路器失灵保护
（2）启动失灵的条件
➢ 电气量保护动作起动失灵，非电量保护不启动失灵。非电 量保护动作后返回较慢，不能满足失灵保护启动量快速返 回的要求（30ms）。
➢ 基本上所有跳开关的保护（线路、母线、短线、主变和高 抗的电气量保护）均起动开关失灵保护，除： ① 主变本体保护 ② 开关本体三相不一致保护 ③ 远方跳闸 ④ 手动跳闸
➢ 起动失灵的判别元件一般为相电流元件；发电机变压器组 或变压器断路器失灵保护的判别元件应采用零序电流或负 序电流元件。判别元件的动作和返回时间均不应大于 20ms。
➢在双母线、单母线接线方式中， I母 如果断路器失灵，失灵保护应 II母 1TV
2DL
该跳开失灵断路器所在母线上
的所有断路器，其跳闸对象与 Nhomakorabea2TV 1G
2G
母线保护跳闸对象完全一致，
5G
也就是说双母线接线失灵保护 与母差保护跳闸出口相同，可
1DL 线
以与母差做在一起，先跳母联 断路器，再跳母线上所有元件。
7.断路器三相不一致保护
当不一致保护投入，任一相TWJ动作,且无电流时, 确认为该相开关在跳闸位置, 当任一相在跳闸位置而 三相不全在跳闸位置，则确认为不一致。不一致可经 零序电流或负序电流开放，由控制字控制其投退。经 可整定的动作时间满足不一致动作条件时，出口跳开 本断路器。
TA1 线路保护：
TA1、TA3、TV3 1DL边断路器保护：
TA1、UA、UB 、UC 接线 路电压TV3。UM接母线电压 TV1 2DL中断路器保护： TA2或TA3、 UA、UB 、 UC 接线路电压接TV3（或 TV4）、UM接TV4（或TV3）
2.保护交流接线的设计
2.保护交流接线的设计
4.断路器失灵保护
（3）失灵保护的实现方式
➢ 500kV电网按断路器配置独立的失灵保护装置，带完备的 电流判别及延时功能，失灵动作后直接跳开相邻断路器并 跳母差
➢ 220kV电网按断路器配置失灵启动元件，动作后启动母差 ，由母差完成延时出口功能（与母差公用复压闭锁，部分 厂站将闸刀辅接点串接在启动回路中）。
跳掉。
此处有两套保护快慢竞
争。也有风险
线路
L2
K6故障，类似分析
的
保护
QF1
K5 QF2
K6
QF3
甲
L1
L2
乙
死区
K2
CT
断路器
一个实例
3.死区分析
每串配置4组CT
实际设计中 ： 在3/2接线串中加装第四组CT通常 要做风险评估和经济性比较，并要考 虑故障切除时间对系统稳定性的影响。 超高压系统对故障切除时间有一定的要 求。如西北330系统要求100ms切除故障。
3）6CT接线 母线I差动保护：
TA2（包含断路器） 线路保护：
TA1、TA4、TV3 1DL边断路器保护：
TA1、UA、UB 、UC 接线 路电压TV3。UM接母线电压 TV1 2DL中断路器保护： TA3或TA4、 UA、UB 、 UC 接线路电压接TV3（或 TV4）、UM接TV4（或TV3）
4.断路器失灵保护
（4）为什么要配置断路器保护
4）从重合闸的角度考虑 ➢ 一般在双母线、单母线接线方式中，输电线路保护要发 跳闸命令时只跳线路本线路本端的一个断路器，重合闸自 然也只重合这一个断路器，所以重合闸按保护配置是合理 的。对微机型重合闸来说就与微机线路保护做在一起。 ➢ 对3/2接线方式来说，如图所示。线路L1的保护要发跳 令时，要跳1号、2号两个断路器，重合闸自然也要合这两 个断路器。而且这两个断路器的重合还有一个顺序问题， 所以重合闸应该按断路器设置，每个断路器上设置一套重 合闸装置，各自重合自己的断路器。
➢ 运行方便，操作简单，隔离 开关只在检修时作为隔离电 器。该接线目前在大容量电 厂中已被广泛采用。 用断路 器多些，投资可能大一些。
二 330kV及以上电气主接线
不同接线方式下重合闸和失灵保护的配置
三 3/2断路器保护
1. 保护配置 2. 保护交流接线的设计 3. 死区分析 4. 断路器失灵保护 5. 断路器失灵跳闸方案 6. 死区保护 7. 断路器三相不一致保护 8. 充电保护 9. 短引线保护
2.保护交流接线的设计
每串配置三组CT
3.死区分析
甲
QF1
线路 L1 的 保护
L1 一组CT的两个二次线圈
线路 L2 的 保护
QF2 L2
QF3
乙
3.死区分析
K1、K2 短路时的动作情况
K1故障L1保护动作，跳QF1 QF2故障切除
QF1
线路 L1 的 保护
QF2 线路 L2 的 保护
K2故障L2保护动作，跳QF2 QF3故障切除
330kV～500kV线路，一般情况下应采 用单相重合闸。 3/2断路器主接线，合于 故障后，重合闸顺序不正确将导致停电范 围扩大，且重合闸闭锁条件较多。电气二 次设计、运行、管理的时候应给予足够重 视。
二 330kV及以上电气主接线
2.3/2断路器主接线