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摘要： 变电所故障发生时，大多数情况下，运行人员可以根据保护动作及开关跳闸的情况，分析出故障点所在的大致部位，从而减少寻找故障点的范围，缩短找出故障点的时间，加快事故处理。通过对220kV失灵保护原理及回路的分析，进一步掌握保护动作的原因，从而达到尽快隔离故障点并恢复设备正常运行的目的。
关键词： 200kV失灵保护；原理；回路
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310144－02
0 引言
变电所发生故障时，大多数情况下，运行人员可以根据保护动作及开关跳闸情况，分析出故障点所在的大致部位。从而可以在很大程度上避免故障点的盲目查找，可以有针对性地进行故障点查找，最大限度地缩短查找故障点的时间，加快事故处理进程，达到尽快隔离故障点并恢复设备正常运行的目的。因此，作为变电站运行值班员掌握和了解继电保护及自动装置的原理及回路对电网的安全稳定运行，有着重要的作用。本文就220kV及以上变电站220kV失灵保护及回路部分，对如何根据保护及开关动作情况判断事故原因和故障点进行了浅析。
1 原理
当系统发生故障，故障元件的保护动作而相应断路器操作拒绝跳闸时，能够作用于本变电站相邻断路器跳闸，并且利用通道，使远端相邻断路器同时跳闸的保护称为断路器失灵保护（以下简称失灵保护）。失灵保护是近后备中应对断路器拒动的一项有效措施。
220kV失灵保护主要包括220kV线路（或主变220kV侧）开关失灵保护、母联（分段）失灵保护、母线差动保护的失灵出口。失灵保护的装置种类有很多种，但是其基本原理确是大同小异。
1）线路（或主变220kV侧）开关的失灵保护由线路保护（对于主变220kV侧开关失灵保护则由主变电气量保护或220kV母线差动保护）跳闸出口启动，经失灵保护相应的电流继电器判别（电流是否大于失灵启动电流定值），若相应电流继电器同时动作，则判断为开关动作失灵，失灵保护随即动作，用于启动母线差动保护的失灵出口（对于主变220kV侧开关失灵则同时出口直接跳主变其他侧开关）。以PSL631开关保护为例，一般线路开关的失灵启动逻辑如图1所示：
2）线路（或主变）失灵启动母差失灵出口回路，母差失灵出口回路会根据相应开关母线闸刀所在位置自动判别开关所在母线，再经相应母线的复合电压闭锁，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。只是对于主变220kV侧开关，失灵启动开入的同时，往往会开放母差保护的复合电压闭锁。其逻辑（以BP2B母差保护为例）如图2所示：
此处的复压闭锁与220kV母差保护动作复压闭锁类似（低电压、负序电压、3倍零序电压），只是由于需要满足线路末端故障时的灵敏度，而与母差复压闭锁在使用定值上有区别。
3）对于主变开关（220kV侧）失灵保护，除主变电气量保护动作启动外，还有母线差动保护动作启动，经主变220kV侧失灵电流继电器判别，第一延时跳本开关，以避免测试时的不慎引起误动而导致相邻开关的误跳，第二延时则是失灵出口启动，即失灵将同时启动母差失灵出口回路（同线路开关的失灵逻辑）和直接启动跳主变其他侧开关。该逻辑关系如图3所示：
同样为了增加启动失灵的可靠性，如图3所示主变220kV侧开关失灵出口增加了零序电流作为判据。
4）对于母联（分段）开关的失灵保护，由母线差动保护或充电保护启动，经母联失灵电流判别，延时封母联TA，继而母差保护动作跳相应母线上所有设备。以BP－2B母线差动保护为例，其逻辑如图4所示：
若故障点发生在母联开关和母联CT之间（死区故障），母差保护动作跳开相应母线不能达到切除故障的目的，故障电流会依然存在，此种情况保护会根据母联开关的分开位置，延时50ms，封母联TA，令母差保护再次动作跳开另外一条母线以切除故障点。
2 失灵回路图
1）线路开关失灵回路
以PSL603和RCS931装置（PSL-631）为例，220kV线路开关失灵保护回路如图6所示：
603和931保护的单相跳闸接点经过启动失灵压板到631装置，631保护通过电流判别（改逻辑过程由微机模拟），通过失灵启动母差压板（15LP13）决定是否启动母差失灵出口。同样保护三跳接点不直接启动失灵，而是通过操作箱（CZX12R装置）三跳接点去启动失灵。不同的是631保护装置为了防止某一副接点粘死，启动失灵采用两个不同继电器的两副接点串联输出。
2）母差失灵出口回路图
以BP－2B母差保护为例，母差失灵出口回路如图7所示：
从开关保护装置接入的失灵启动接点通过1LP7压板（该压板与保护屏上失灵启动母差压板为串联关系），经过闸刀位置判断，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。对于主变220kV侧失灵保护，则除了失灵启动的开入外，同时还有闭锁相应母差复压闭锁开入。
这里需要注意的是母差动作，若该母线上有主变单元，将启动该主变220kV侧的开关失灵保护，逻辑同下面所述“主变220kV侧开关失灵回路”。
3）主变220kV侧开关失灵回路图
以RCS978主变保护（RCS974A）为例，主变220kV侧开关失灵启动回路如图8所示：
主变保护的电气量保护和母差保护动作跳闸均会启动主变220kV侧失灵保护。也有某些变电站的母差保护动作跳闸通过主变220kV侧开关操作箱内的三跳接点启动。
3 案例说明
如图9所示，①线路A故障跳闸，乙站侧线路保护动作，跳开线路A乙站侧开关；甲站侧线路保护动作跳线路A甲站侧开关，若该开关失灵拒动，以BP-2B母差保护为例（下同），母差将判断为区外故障，不会动作，但线路A开关失灵保护会启动母差的失灵出口逻辑，此时母差保护通过开关母线闸刀所在位置自动判别开关在Ⅱ母线运行，同时线路A所在Ⅱ母线复合电压闭锁开放，于是Ⅱ母失灵出口启动，第一延时跳开Ⅰ、Ⅱ段母联开关，第二延时跳开Ⅱ母线上其他设备，切除故障。
若②处母线故障，母差保护判断为区内故障，保护动作跳开Ⅱ母线上所有设备，而甲站线路A开关失灵拒动，由于母差动作的同时对Ⅱ母线上所有线路设备停信（或发允许跳闸信号），其对侧乙站线路A保护判别线路正方向故障，同时没有对侧闭锁信号（或有对侧允许信号）的情况下动作跳闸，跳开乙站侧线路A开关，切除故障。
4 总结
由以上分析不难看出，变电站运行人员熟悉和了解220kV失灵保护的原理和回路，对运行人员判断和处理事故会有很大的帮助。可以减少寻找故障点的范围，缩短找出故障点的时间，加快事故处理进程。达到尽快隔离故障点并恢复设备正常运行的目的。
参考文献：
[1]PSL631断路器保护技术说明书.
[2]BP2B母差保护技术说明书.
[3]LFP-923A断路器保护技术说明书.
[4]RCS974A保护技术说明书.
[5]变电站线路保护二次线（竣工图）.
作者简介：
强晓刚（1981-），男，江苏无锡人，本科，变电运行技师、助理工程师，从事变电站运行管理工作；黄瑜（1982-），男，江苏江阴人，本科，变电运行助理工程师，从事电力系统电网调度工作。
关键词： 200kV失灵保护；原理；回路
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310144－02
0 引言
变电所发生故障时，大多数情况下，运行人员可以根据保护动作及开关跳闸情况，分析出故障点所在的大致部位。从而可以在很大程度上避免故障点的盲目查找，可以有针对性地进行故障点查找，最大限度地缩短查找故障点的时间，加快事故处理进程，达到尽快隔离故障点并恢复设备正常运行的目的。因此，作为变电站运行值班员掌握和了解继电保护及自动装置的原理及回路对电网的安全稳定运行，有着重要的作用。本文就220kV及以上变电站220kV失灵保护及回路部分，对如何根据保护及开关动作情况判断事故原因和故障点进行了浅析。
1 原理
当系统发生故障，故障元件的保护动作而相应断路器操作拒绝跳闸时，能够作用于本变电站相邻断路器跳闸，并且利用通道，使远端相邻断路器同时跳闸的保护称为断路器失灵保护（以下简称失灵保护）。失灵保护是近后备中应对断路器拒动的一项有效措施。
220kV失灵保护主要包括220kV线路（或主变220kV侧）开关失灵保护、母联（分段）失灵保护、母线差动保护的失灵出口。失灵保护的装置种类有很多种，但是其基本原理确是大同小异。
1）线路（或主变220kV侧）开关的失灵保护由线路保护（对于主变220kV侧开关失灵保护则由主变电气量保护或220kV母线差动保护）跳闸出口启动，经失灵保护相应的电流继电器判别（电流是否大于失灵启动电流定值），若相应电流继电器同时动作，则判断为开关动作失灵，失灵保护随即动作，用于启动母线差动保护的失灵出口（对于主变220kV侧开关失灵则同时出口直接跳主变其他侧开关）。以PSL631开关保护为例，一般线路开关的失灵启动逻辑如图1所示：
2）线路（或主变）失灵启动母差失灵出口回路，母差失灵出口回路会根据相应开关母线闸刀所在位置自动判别开关所在母线，再经相应母线的复合电压闭锁，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。只是对于主变220kV侧开关，失灵启动开入的同时，往往会开放母差保护的复合电压闭锁。其逻辑（以BP2B母差保护为例）如图2所示：
此处的复压闭锁与220kV母差保护动作复压闭锁类似（低电压、负序电压、3倍零序电压），只是由于需要满足线路末端故障时的灵敏度，而与母差复压闭锁在使用定值上有区别。
3）对于主变开关（220kV侧）失灵保护，除主变电气量保护动作启动外，还有母线差动保护动作启动，经主变220kV侧失灵电流继电器判别，第一延时跳本开关，以避免测试时的不慎引起误动而导致相邻开关的误跳，第二延时则是失灵出口启动，即失灵将同时启动母差失灵出口回路（同线路开关的失灵逻辑）和直接启动跳主变其他侧开关。该逻辑关系如图3所示：
同样为了增加启动失灵的可靠性，如图3所示主变220kV侧开关失灵出口增加了零序电流作为判据。
4）对于母联（分段）开关的失灵保护，由母线差动保护或充电保护启动，经母联失灵电流判别，延时封母联TA，继而母差保护动作跳相应母线上所有设备。以BP－2B母线差动保护为例，其逻辑如图4所示：
若故障点发生在母联开关和母联CT之间（死区故障），母差保护动作跳开相应母线不能达到切除故障的目的，故障电流会依然存在，此种情况保护会根据母联开关的分开位置，延时50ms，封母联TA，令母差保护再次动作跳开另外一条母线以切除故障点。
2 失灵回路图
1）线路开关失灵回路
以PSL603和RCS931装置（PSL-631）为例，220kV线路开关失灵保护回路如图6所示：
603和931保护的单相跳闸接点经过启动失灵压板到631装置，631保护通过电流判别（改逻辑过程由微机模拟），通过失灵启动母差压板（15LP13）决定是否启动母差失灵出口。同样保护三跳接点不直接启动失灵，而是通过操作箱（CZX12R装置）三跳接点去启动失灵。不同的是631保护装置为了防止某一副接点粘死，启动失灵采用两个不同继电器的两副接点串联输出。
2）母差失灵出口回路图
以BP－2B母差保护为例，母差失灵出口回路如图7所示：
从开关保护装置接入的失灵启动接点通过1LP7压板（该压板与保护屏上失灵启动母差压板为串联关系），经过闸刀位置判断，第一延时跳母联开关，第二延时跳相应母线上所有设备。对于主变220kV侧失灵保护，则除了失灵启动的开入外，同时还有闭锁相应母差复压闭锁开入。
这里需要注意的是母差动作，若该母线上有主变单元，将启动该主变220kV侧的开关失灵保护，逻辑同下面所述“主变220kV侧开关失灵回路”。
3）主变220kV侧开关失灵回路图
以RCS978主变保护（RCS974A）为例，主变220kV侧开关失灵启动回路如图8所示：
主变保护的电气量保护和母差保护动作跳闸均会启动主变220kV侧失灵保护。也有某些变电站的母差保护动作跳闸通过主变220kV侧开关操作箱内的三跳接点启动。
3 案例说明
如图9所示，①线路A故障跳闸，乙站侧线路保护动作，跳开线路A乙站侧开关；甲站侧线路保护动作跳线路A甲站侧开关，若该开关失灵拒动，以BP-2B母差保护为例（下同），母差将判断为区外故障，不会动作，但线路A开关失灵保护会启动母差的失灵出口逻辑，此时母差保护通过开关母线闸刀所在位置自动判别开关在Ⅱ母线运行，同时线路A所在Ⅱ母线复合电压闭锁开放，于是Ⅱ母失灵出口启动，第一延时跳开Ⅰ、Ⅱ段母联开关，第二延时跳开Ⅱ母线上其他设备，切除故障。
若②处母线故障，母差保护判断为区内故障，保护动作跳开Ⅱ母线上所有设备，而甲站线路A开关失灵拒动，由于母差动作的同时对Ⅱ母线上所有线路设备停信（或发允许跳闸信号），其对侧乙站线路A保护判别线路正方向故障，同时没有对侧闭锁信号（或有对侧允许信号）的情况下动作跳闸，跳开乙站侧线路A开关，切除故障。
4 总结
由以上分析不难看出，变电站运行人员熟悉和了解220kV失灵保护的原理和回路，对运行人员判断和处理事故会有很大的帮助。可以减少寻找故障点的范围，缩短找出故障点的时间，加快事故处理进程。达到尽快隔离故障点并恢复设备正常运行的目的。
参考文献：
[1]PSL631断路器保护技术说明书.
[2]BP2B母差保护技术说明书.
[3]LFP-923A断路器保护技术说明书.
[4]RCS974A保护技术说明书.
[5]变电站线路保护二次线（竣工图）.
作者简介：
强晓刚（1981-），男，江苏无锡人，本科，变电运行技师、助理工程师，从事变电站运行管理工作；黄瑜（1982-），男，江苏江阴人，本科，变电运行助理工程师，从事电力系统电网调度工作。