断路器高压开关测试仪保护知识你知道多少？

一、断路器保护装置的配置

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。

在3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸、三相不一致保护、死区保护和充电保护做在一个装置内，这个装置即称为断路器保护。

二、断路器失灵保护

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他有关的断路器，使停电范围限制在zui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。

一般在220kV及以上断路器上配置断路器失灵保护功能，部分重要的110kV断路器也会配置失灵功能。以下详细分析：3/2接线方式下的断路器失灵保护。

如图1所示，在3/2接线方式下，如果在线路2发生短路，线路保护跳开5021和5022断路器。假如5021断路器失灵，为了短路点的熄弧，5021断路器的失灵保护应将500kVⅠ母上所有的断路器（图中5011、5031断路器）都跳开。

图1 500kV变电站3/2接线方式简图

如果在500kVⅠ母上发生短路，母线保护动作跳母线上所有断路器。假如5021断路器失灵，5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开，并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器。（如连接元件是变压器，则跳开变压器各侧断路器）

所以边断路器的失灵保护动作后应该跳开边断路器所在母线上的所有断路器和中断路器并启动远方跳闸功能跳与边断路器相连的线路对侧断路器（或跳变压器各侧断路器）。

如果在线路2上发生短路，线路保护跳5011和5021两个断路器。假如5022断路器失灵，5022断路器的失灵保护应将5023断路器跳开，并发远方跳闸命令跳2号主变各侧断路器，这样短路点才能熄弧。

所以断路器的失灵保护动作后应该跳开它两侧的两个边断路器，并启动远方跳闸功能跳与断路器相连的线路对侧断路器（或跳变压器各侧断路器）。

图2 失灵保护动作原理图

如果上述失灵保护不起动远方跳闸功能，则利用线路的后备保护虽然可以切除对侧断路器，但将加长故障切除时间。而且中断路器失灵保护基本上都具有失灵动作起动远方跳闸功能。

双母线接线方式下的断路器失灵动作过程就不再赘述，要比3/2接线方式简单点。

三、关于自动重合闸

图3 先合重合闸和后合重合闸配合图

先合重合闸：

“投先合”——软压板、硬压板

短延时（重合闸整定时间，约0.7s）

? 后合重合闸：

“闭锁先合”开入

“后合固定”控制字

长延时（重合闸整定时间 后合重合延时，约1.4s）

四、充电保护

当用本装置所在的断路器对母线等元件充电而合于故障元件上时，有充电保护作为此种情况下的保护。充电保护由按相构成的两段两时限相过流和一段零序过流组成，电流取自本断路器的TA。

当充电保护投入时，相应段的相电流元件动作经相应整定延时后充电保护动作出口跳本断路器。充电保护动作后，起动失灵保护，再经失灵保护延时出口跳其他断路器。

此外，失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸。充电保护仅在线路（变压器）充电时投入，充电正常后立即退出。

五、死区保护

死区产生原因：在断路器和电流互感器之间发生短路时，很多情况下保护动作后故障并不能切除。

死区的简单说明：如下K1处故障，在I母母线保护区内，但I母保护动作跳开含1DL所有I母断路器后，故障点仍在系统中，此类故障即为死区故障。

死区配置的意义：考虑到站内发生的此类死区故障，电流一般较大，对系统影响也较大，虽可靠失灵来切除，但失灵保护动作一般要经较长的延时，所以专设了比失灵保护动作快的死区保护。

图4 死区原因示意图

死区保护的投入：在失灵保护投入的基础上，死区保护控制字也投入死区保护功能才起作用。

死区保护的动作：三相跳闸信号（例如：发变三跳、线路三跳、或A、B、C三个分相跳闸同时动作）＋三相跳位（TWJ信号）＋死区电流动作，经死区延时起动死区保护。

死区保护的出口：和断路器失灵保护的出口一致，即边断路器的失灵出口跳哪些断路器，则边断路器死区出口就跳哪些断路器。

这就是死区保护依附于失灵保护压板的原因，死区保护也可理解为一种另类的（判据不同，延时不同）失灵保护。

六、三相不一致保护

三相不一致的由来：分相操作的断路器，由于设备质量和操作等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致zui终导致只有一相或者两相跳开，处于非全相的异常状态。

三相不一致的危害：当系统处于非全相运行状态时，系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害，同时也影响系统保护装置的正确动作，所以电力系统不允许长时间地非全相运行。

在线路重合不成功，则系统进入非全相运行时将无其它保护可以消除这种故障，所以在分相操作的断路器安装有非全相保护（三相不一致保护），当系统出现非全相达到一定时间就跳开其他相。

三相不一致的实现：消除三相不一致的异常状态的保护功能，在高压或超高压等级系统中，一般都放入断路器本体中实现，但是也有放入断路器保护中实现的（或者线路保护中）。

不一致保护在断路器本体，国网十八项反措要求：220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相位置不一致保护。

既在断路器单相跳开后，如果重合闸动作，断路器由于压力、机械、二次回路等原因，没有重合成功，必须在2-2.5s内跳开三相，并且不再重合，以保证系统的安全。

图5 三相不一致保护逻辑图

当断路器没有三相不一致保护时，可以安装独立的三相不一致保护装置。独立的三相不一致保护除了用断路器辅助触点或位置接点构成判断三相不一致的起动回路外，还可以用零序电流与负序电流闭锁回路，用以提高该回路的可靠性。

三相不一致保护的投入：在三相不一致保护软压板和硬压板都投入时（控制字），三相不一致保护功能才起作用。

三相不一致的起动：三相跳位开入不一致＋跳位相无流。

三相不一致保护的动作：不一致经零序开放控制字投入，不一致起动经不一致零序电流判据动作，然后经不一致延时出口跳本断路器三相。不一致经负序开放控制字投入，不一致起动经不一致负序电流判据动作，然后经不一致延时出口跳本断路器三相。以上两个控制字都退出时，三相不一致起动后经不一致延时出口跳本断路器三相。三相不一致保护动作不起动失灵，同时闭锁重合闸。

三相不一致保护的闭锁：断路器处于三相不一致状态12秒，发位置不一致告警，并闭锁三相不一致保护。

三相不一致保护的时间继电器的整定原则：继电保护装置的三相不一致保护延时定值要能躲过重合闸的动作时间。

七、瞬时跟跳

该回路由用户决定是否投入。瞬时跟跳分为：单相跟跳、两相跳闸联跳三相和三相跟跳。这三个回路出口后再跳一次本断路器，只有起动元件动作情况下上述三个回路才能发跳闸命令。

· 单相跟跳：?收到线路保护来的Ta、Tb、Tc单相跳闸信号，并且相应相的高定值电流元件动作，瞬时分相跳闸。

· 两相跳闸联跳三相：收到而且仅收到线路保护来的两相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，经15ms延时联跳三相。

· 三相跟跳：收到三相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，瞬时三相跳闸出口。

八、交流电压断线判断

交流电压断线判断的判据为：保护不启动，且三相电压向量和大于12V，延时1.25s发TV短线异常信号。TV断线时，将低功率因素元件退出，将检同期和检无电压合功能退出，其他功能正常。当三相线路电压恢复正常10s后自动恢复正常运行。