断路器失灵保护的构成

    断路器失灵保护的构成原则为：

   (1)断路器失灵保护应由故障设备的继电保护启动，手动跳断路器时不能启动失灵保护。

   (2)在断路器失灵保护的启动回路中，除有故障设备的继电保护出口触点之外，还应有断路器失灵判别元件的出口触点或动作条件。

   (3)失灵保护应有动作延时，且最短的动作延时应大于故障设备断路器的跳闸时间与保护继电器返回时间之和。

   (4)正常工况下，失灵保护回路中任一对触点闭合，失灵保护不应被误启动或误跳断路器。

    断路器失灵保护由启动回路、失灵判别元件、动作延时元件及复合电压闭锁元件等部分构成。图8-20所示为双母线接线断路器失灵保护的逻辑框图。

    图8-20    断路器失灵保护逻辑框图

    电压闭锁元件的作用是防止失灵保护出口继电器误动或其他原因使保护误动。与差动保护类似，断路器失灵保护的电压闭锁元件也是以低电压、负序电压和零序电压构成的复合电压元件，只是使用的定值与差动保护不同。失灵保护出口动作，需要相应母线段的失灵复合电压元件动作。

    失灵判别及启动元件由电流启动元件、保护出口动作触点及断路器位置辅助触点构成。电流启动元件一般由三个相电流元件组成。保护出口触点有两类，在超高压输电线路保护中，有分相跳闸触点和三相跳闸触点，而在变压器或发变组保护中只有三跳触点。

    失灵保护启动方式有两种。第一种启动方式是由线路失灵启动装置启动，如图8-21所示，这也是普遍采用的方式。每个线路单元保护屏都有一套失灵启动装置，启动装置动作后，经过母差屏上的失灵启动连接片接进母差保护装置，通过母差的跳闸出口连接片实现对故障线路所在母线的切除。

    图8-21    失灵保护启动方式一逻辑框图

    虽然失灵保护和母差保护都是通过启动母差保护的出口跳闸回路来切除故障母线，而且使用共同的跳闸连接片。但是失灵保护和母差保护有自己相应的电压闭锁（失灵电压闭锁和母差电压闭锁），有自己独立的启动回路（线路失灵启动和母线差流越限），因此失灵保护和母差保护可以分开停用。但停用母差保护只能将母差保护投入连接片退出，不能停用跳闸连接片；停用失灵保护只能停用相应线路的失灵启动连接片，不能停用跳闸连接片。

    第二种失灵保护启动方式是由电流启动元件启动，如图8-22所示。此时可以通过检测断路器失灵的过流元件启动失灵保护，分相跳闸触点分别检测三相电流，三相跳闸触点则检测三相电流，并将元件保护的保护跳闸触点引入母差保护装置。当检测到某元件保护动作后，启动过流判据，通过失灵保护电压闭锁，经跟跳延时再跳一次本线路断路器，经跳母联时限跳开母联，再经失灵时限切除该元件所在母线的各个连接元件。这种方式可实现利用母差出口回路再跳一次本断路器，即所谓的跟跳功能，防止因出口回路原因引起的拒动，提高了可靠性。而第一种方式无法知道某条母线上的哪个元件失灵。

    图8-22    失灵保护启动方式二逻辑框图

    失灵保护动作后将跳开母线上的各断路器，影响很大，因此要求失灵保护十分可靠。为提高失灵保护的可靠性，还可采取以下措施：

   (1)在失灵启动回路中不能使用重瓦斯保护、压力保护等非电气量保护出口触点，因为非电气量保护动作后不能快速自动返回，容易造成误动。另外，要求相电流判别元件的动作时间和返回时间要快。

   (2)对于双母线断路器失灵保护，复合电压闭锁元件应设置两套，分别接在各自母线电压互感器，并分别作为各自母线失灵跳闸的闭锁元件。

   (3)复合电压闭锁元件应有一定的延时返回时间。