断路器失灵保护的工作原理、作用

什么是断路器失灵保护

      断路器失灵保护是指当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他有关的断路器，使停电范围限制在最小，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。

断路器失灵保护工作原理如下：

    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。

      1. 启动回路：是保证整套保护正确工作的关键，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及因保护触点卡涩不返回、误碰、误通电等造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件，这2个元件构成“与”逻辑。启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身，可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，也可使用与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，触点动作不复归表示断路器失灵。

      2. 判别元件：以不同的方式鉴别故障确未消除。现有运行设备采用相电流（线路）、零序电流（变压器）的“有流”判别方式。保护动作后，回路中仍有电流，说明故障确未消除。

      3. 时间元件：是断路器失灵保护的中间环节，为防止单一时间元件故障造成失灵保护误动，时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。

      4. 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。当失灵保护与母线差动保护共用出口跳闸回路时，它们也共用电压闭锁元件。

在实际应用中，不同情况下断路器失灵保护的实现方式如下：

      1. 故障相失灵：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。

      2. 非故障相失灵：由三相跳闸输入接点保持失灵过流高定值动作元件，并且失灵过流低定值动作元件连续动作，此时输出的动作逻辑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。

      3. 发变三跳起动失灵回路：由发、变三跳起动的失灵保护可分别经低功率因素、负序过流和零序过流三个辅助判据开放，三个辅助判据均可由整定控制字投退。输出的动作逻辑同样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。

       在现代高压和超高压电网中，由于电网的复杂性和重要性，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。它可以在断路器拒动时及时切除故障，缩小停电范围，提高电网运行的安全性和稳定性。

      需要注意的是，虽然断路器失灵保护可以提高电力系统的安全性，但它并不是万能的。定期的设备检测和维护非常重要，以确保电力系统的安全运行。同时，在电网的设计和运行中，也需要综合考虑各种微机保护装置的配合和协调，以最大程度地发挥保护系统的作用。