分享‖失灵保护详细讲解

2024-11-06 09:12   江西  




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PART 01

是失灵保护


      当电网中的输电线路、变压器或母线发生短路等故障时,如果保护装置在试图切断故障电流的过程中遇到断路器未能按预期动作的情况,这种情况被称为断路器失灵故障。这种故障可能由多种因素引起,包括断路器的跳闸线圈出现故障、操作机构失效等。在当代的高压和超高压电力网络中,断路器失灵保护被普遍采用作为一种紧急备用保护措施。



PART 02

失灵保护的作用


        当故障电气设备的继电保护系统发出跳闸指令,但断路器未能响应动作时,可以通过分析故障设备的保护动作信号以及拒动断路器的电流数据来判断断路器是否失灵。这种方法能够在较短的时间内切断同一变电站内其他相关断路器,将停电影响控制在最小范围内,确保电网的整体稳定运行,并防止潜在的严重事故的发生。


PART 03

失灵保护的触发条件


母联失灵保护↓
      在母线联络并列运行的情况下,一旦保护系统向母联断路器发出跳闸指令,并在经过设定的延时时间后,如果母联电流互感器(CT)中依然检测到电流流动,那么母联失灵保护应当启动,并在通过母线差动保护和复压闭锁的验证后,切断与母线相连的所有相关元件。(动作流程为:发出跳闸指令→检测失灵→若未跳闸则延时→通过差动保护切除与母线相关的部分)。母联失灵保护的启动仅限于母联断路器作为联络开关使用(即连接两条母线)的情况。母联失灵保护始终处于激活状态,不涉及软压板、硬压板或控制字的配置。对于分段断路器,处理原则相同。

线路支路断路器失灵保护↓

      当失灵保护系统监测到跳闸接点动作时,如果该支路的任一相电流超过设定的有流定值阈值(0.04In),同时零序电流大于零序电流的设定值(或者负序电流超过负序电流的设定值),那么在满足失灵保护电压闭锁条件后,将激活失灵保护。另一方面,如果失灵保护检测到三相跳闸接点均已动作,并且三相电流都超过了三相失灵相电流的定值,加上任一相电流的工频变化量达到动作条件,此时在通过失灵保护的电压闭锁检查后,也会启动失灵保护。

主变支路断路器失灵保护↓

      在主变压器间隔的情况下,一旦失灵保护系统检测到失灵启动接点的动作,如果该支路中的任一相电流超出三相失灵相电流的设定值,或者零序电流超过其设定值(或者负序电流大于其设定值),在满足了失灵保护的电压闭锁条件之后,系统将会激活失灵保护。


PART 04

标准中的失灵保护


Q/GDW 10767-2015 10kV~110(66)kV 元件保护及辅助装置标准化设计规范↓

双母线接线的断路器失灵保护应满足以下技术原则:

    a) 断路器失灵保护与母差保护共用出口;

解释:母线保护中的失灵保护与差动保护共用一个跳闸出口,包括出口压板;

    b) 采用母线保护装置内部的失灵电流判别功能;各线路支路共用电流定值,各变压器支路共用电流定值;线路支路采用相电流(任意一相有流)、零序电流(或负序电流)逻辑,三相故障三相失灵情况下采用不需整定的电流判据(增加突变量电流展宽或低功率因数条件);变压器支路采用相电流、零序电流、负序电流逻辑;

解释:失灵保护的电流判据中,不同类型支路电流定值不同,主变支路共用一个电流定值,线路支路共用一个电流定值。

    c) 线路和变压器支路设置保护跳闸启动失灵开入回路;

解释:线路保护动作或主变保护动作,会向母差保护发送一个失灵加入信号。且该信号在线路或者主变保护的失灵压板投入的条件下,母差保护才能接收到该失灵开入信号。

    d) “启动失灵 解除失灵保护电压闭锁开入异常时告警;

解释:当出现误“启动失灵”、“解除失灵保护电压闭锁”时,保护装置应该会有开入异常告警信号发出。

    e) 母差保护和独立于母线保护的充电过流保护启动母联(分段)失灵保护;

解释:充电过流保护未集成在母差保护中,而是单独的保护装置,例如母联保护等。

    f) 为缩短失灵保护切除故障的时间,失灵保护宜同时跳母联(分段)和相邻断路器;

解释:失灵保护现场一般整定为0.25s跳母联(分段),0.5s跳母线其它断路器。[现场以实际情况为准]

    g) 为解决某些故障情况下,断路器失灵保护电压闭锁元件灵敏度不足的问题:对于常规站,变压器支路具备独立于失灵启动的解除电压闭锁的开入回路, 解除电压闭锁开入长期存在时告警,宜采用变压器保护跳闸触点解除失灵保护的电压闭锁,不采用变压器保护各侧复合电压动作触点解除失灵保护电压闭锁,启动失灵和解除失灵电压闭锁采用变压器保护不同继电器的跳闸触点;对于智能站,母线保护变压器支路收到变压器保护启动失灵” GOOSE 命令的同时启动失灵和解除电压闭锁;

    h) 含母线故障变压器断路器失灵联跳变压器各侧断路器的功能。母线故障, 变压器断路器失灵时,除跳开失灵断路器相邻的全部断路器外,还需跳开该变压器连接其它电源侧的断路器。

     上述对于规程规范的理解仅代表个人意见,如有不正确之处,请理解!

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