失灵保护的动作原理

220kV失灵保护及回路原理

摘 要：简要分析了线220kV失灵保护，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。

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(或直接出口跳主变其他侧开关）。

以PSL631线路保护为例，一般线路开关的失灵启动逻辑如图1所示：

图1 线路开关失灵保护启动逻辑

为了增加启动失灵的可靠性，失灵保护装置还会采用一些其他措施。如PSL631就加入了零序启动元件和突变量启动元件作为失灵启动的条件之一。

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

母线保护和断路器失灵保护

4.1母线差动保护对系统安全、稳定运行至关重要。母线差动保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。因此，对母线差动保护在设计、安装、调试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督，不论在新建工程，还是扩建和技改工程中都必须保证母线差动保护不留隐患地投入运行。

4.2为确保母线差动保护检修时母线不至失去保护、防止母线差动保护拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500千伏母线以及重要变电站、发电厂的220千伏母线采用双重化保护配置。双重化配置应符合2.11条款中的技术要求，同时还应注意做到：

1)每条母线采用两套完整、独立的母线差动保护，并安装在各自的柜内。两套母线差动保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。

2)对于3/2接线形式的变电站，如有必要按双重化配置母差保护，每条母线均应配置两套完整、独立的母差保护。进行母差保护校验工作时，应保证每条母线至少保留一套母差保护运行。

3)用于母线差动保护的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路、辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。

4)应充分考虑母线差动保护所接电流互感器二次绕组合理分配，对确无办法解决的保护动作死区，在满足系统稳定要

《母差及失灵保护》

一、母差保护 1、BP-2B母差保护

大差电流：不包括母联以外的所有元件电流之和，Id=I1+I2+?+In； 小差电流：包括一条母线各元件及母联电流之和，Id=I1+I2+?+In+Im。

（大差、小差正常差流不应超过0.1 A）

差动保护：使用大差比率差动元件作为区内故障判断元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线区外故障还是母线区内故障。

使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由小差比率元件

是否动作，决定故障发生在哪一段母线。

Ⅰ母差动动作 大差元件动作 与 与 跳I母各单元

Ⅰ母复压动作 跳母联

或 Ⅱ母差动动作

与 与 跳II母各单元

Ⅱ母复压动作

《母差及失灵保护》

一、母差保护 1、BP-2B母差保护

大差电流：不包括母联以外的所有元件电流之和，Id=I1+I2+?+In； 小差电流：包括一条母线各元件及母联电流之和，Id=I1+I2+?+In+Im。

（大差、小差正常差流不应超过0.1 A）

差动保护：使用大差比率差动元件作为区内故障判断元件。即由大差比率元件是否动作，区分母线区外故障还是母线区内故障。

使用小差比率差动元件作为故障母线选择元件。即由小差比率元件

是否动作，决定故障发生在哪一段母线。

Ⅰ母差动动作 大差元件动作 与 与 跳I母各单元

Ⅰ母复压动作 跳母联

或 Ⅱ母差动动作

与 与 跳II母各单元

Ⅱ母复压动作

母线保护和断路器失灵保护

4.1母线差动保护对系统安全、稳定运行至关重要。母线差动保护一旦投入运行后，就很难有全面停电的机会进行检验。因此，对母线差动保护在设计、安装、调试和运行的各个阶段都应加强质量管理和技术监督，不论在新建工程，还是扩建和技改工程中都必须保证母线差动保护不留隐患地投入运行。

4.2为确保母线差动保护检修时母线不至失去保护、防止母线差动保护拒动而危及系统稳定和事故扩大，必要时在500千伏母线以及重要变电站、发电厂的220千伏母线采用双重化保护配置。双重化配置应符合2.11条款中的技术要求，同时还应注意做到：

1)每条母线采用两套完整、独立的母线差动保护，并安装在各自的柜内。两套母线差动保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。

2)对于3/2接线形式的变电站，如有必要按双重化配置母差保护，每条母线均应配置两套完整、独立的母差保护。进行母差保护校验工作时，应保证每条母线至少保留一套母差保护运行。

3)用于母线差动保护的断路器和隔离刀闸的辅助接点、切换回路、辅助变流器以及与其他保护配合的相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。

4)应充分考虑母线差动保护所接电流互感器二次绕组合理分配，对确无办法解决的保护动作死区，在满足系统稳定要

断路器失灵保护简介

在110kV及以上电压等级的发电厂和变电所中，当输电线路、变压器或母线发生短路，在保护装置动作于切除故障时，肯能伴随故障元件的断路器拒动，也即发生了断路器的失灵故障。产生断路器失灵故障的原因是多方面的，如断路器跳闸线圈短线，断路器的操动机构失灵等。高压电网的断路器和保护装置，都应具有一定的后备作用，以便在断路器或保护装置失灵时，仍能有效切除故障。相邻元件的远后备保护方案是最简单合理的后备方式，既是保护据动的后备，又是断路器拒动的后备。但是在高压电网中，由于各电源支路的助增作用，实现上述后备方式往往有较大困难（灵敏度不够），而且由于动作时间较长，易造成事故范围的扩大，甚至引起系统失稳而瓦解。有鉴于此，电网中枢地区重要的220kV及以上主干线路，系统稳定要求必须装设全线速动保护时，通常可装饰两套独立的全线速动主保护（即保护的双重化），以防保护装置的拒动；对于断路器的拒动，则专门装设断路器失灵保护。

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1.装设断路器失灵保护的条件

由于断路器失灵保护是在线路故障的同时断路器失灵的双重故障情况下的保护，因此允许适当降低对它的要求，即仅要最终能切除故障即可。装设断路器失灵保护的条件：

（1）相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够

第五章 母线保护和断路器失灵保护

5.1 判断题

5.1.1 固定连接方式的母差保护，当运行的双母线的固定连接方式被破坏时，此时发生任一母线故

障，该母差保护能有选择故障母线的能力，即只切除接于该母线的元件，另一母线可以继续运行。（错 ）

5.1.2 对空母线充电时，固定连接式和母联电流相位比较式母线差动保护应退出运行。（对） 5.1.3 双母线接线的母差保护采用电压闭锁元件是因为有二次回路切换问题；一个半断路器接线的

母差保护不采用电压闭锁元件是因为没有二次回路切换问题。（错）

5.1.4 母联电流相位比式完全电流差动保护，由于母联断路器电流没有进差电流回路，在母线倒闸

操作过程中，无需将母联断路器的跳闸回路跳开。（错）

5.1.5 母线倒闸操作时，电流相位比较式母线差动保护退出运行。（错）

5.1.6 母联电流相位比较式母线保护只与电流的相位有关，而与电流幅值大小无关。（错） 5.1.7 母联断路器电流相位比较式母线差动保护，当母联断路器和母联断路器的电流互感器之间发

生故障时将会切除非故障母线，而故障母线反而不能切除。（对）

5.1.8 中阻抗母线差动保护的差动元件动作电流一般整定为0.5A，若辅助变流器为10/2

有用的经济知识

政府失灵是指政府的活动或干预措施缺乏效率，或者说政府做出了降低经济效率的决策或不能实施改善经济效率的决策。

主要类型

（1）短缺或过剩。如果政府的干预方式是把价格固定在非均衡水平上，将导致生产短缺或者生产过剩。如果把价格固定在均衡水平之下，就会产生短缺。反之，则产生过剩。

（2）信息不足。政府不一定知道其政策的全部成本和收益，也不十分清楚其政策的后果，难以进行政策评价。

（3）官僚主义。政府决策过程中也许高度僵化和官僚主义严重，可能存在大量的重复劳动和繁文缛节。

（4）缺乏市场激励。政府干预消除了市场的力量，或冲抵了他们的作用，敢于就可能消除某些有益的激励。

（5）政府政策的频繁变化。如果政府干预的政策措施变化得太频繁，行业的经济效率就会蒙受损失，因为企业难以规划生产经营活动。

政府失灵主要表现在以下几方面：

1. 政府政策的低效率，也即公共决策失误

公共决策主要就是政府决策，政府对经济生活干预的基本手段是制定和实施公共政策。公共选择理论认为，政府决策作为非市场决策有着不同于市场决策之处。在政府决策中，虽然单个选择者也是进行决策的单位，但是作出最终决策的通常是集体，而不是个人，以公共物品为决策对象，并通过有一定秩序的政治市场（即用选票来反映对某项

顺序动作回路

顺序动作回路的作用是保证执行元件按照预定的先后次序完成各种动作。按照控制方式不同，可以分为行程控制和压力控制两种。

1.行程控制顺序动作回路

图为行程阀控制的动作回路，在图示状态下，1, 2两油缸活塞均在左端。当推动手柄，使阀3左位工作，缸1的活塞右行，完成动作①;当缸1的活塞运动到终点后挡块压下行程阀4,缸2右行，完成动作②;手动换向阀C复位后，实现动作③;随着挡块的后移，阀4复位，缸2活塞退回，实现动作④。利用行程阀控制的优点是位置精度高、平稳可靠;缺点是行程和顺序不容易更改

图7. 33为行程开关控制的动作回路，在图示状态下，1, 2两油缸活塞均在左端。电磁阀1YA通电时使阀左位工作，缸I的活塞右行，完成动作①;当缸1的活塞运动到终点后触动行程开关2S，使电磁阀2YA通电换到左位，缸2的活塞右行，完成动作②;当缸2的活塞运动到终点后触动行程开关4S，电磁阀1YA断电复位，实现动作③;油缸1的活塞运动到终点后触动行程开关15，电磁阀2YA断电复位，缸2的活塞退回实现动作④。行程开关控制的顺序动作回路优点是位置精度高，调整方便，且可以更改顺序，所以应用较广，适合于工作循环经常要更改的场合。

2.压力控制顺序动作回路

利用液压系统中的工作压

如何校验主变比率差动保护的动作特性

前言

变压器的比率差动保护是变压器的主保护。它可以防御变压器绕组的相间短路、匝间短路、引出线的相间短路等，因此继电保护工正确校验变压器的比率差动保护是非常必要的。但在现场对主变差动保护的校验调试中，因对微机保护装置的补偿原理存在偏差，而造成比率曲线成为校验调试的难点。针对此问题，本文从差动保护的原理和微机保护装置通行的的两种差动电流补偿方法入手，以Y0/Y0/Δ-11变压器和国电南自PST-1200型装置为例，详细介绍了校验步骤，提出了一套验证比率差动曲线及拐点的验证方法。 1、主变纵联差动保护的接线及原理

对Y0/Y0/Δ-11型三绕组变压器实现纵差保护是按各侧电流大小和相位而构成的一种保护。虽然变压器各侧电流大小不等，但微机保护对变压器各侧电流采样后，通过软件算法进行补偿，使得当变压器正常和外部故障时，流入差动继电器的电流为变压器各侧电流之差，其值接近为零，继电器不动作。当变压器内部故障时，流入继电器继电器的电流为变压器各侧

电流之和，其值为短路电流，继电器动作。 1.1不平衡电流产生的原因

变压器的运行情况可分为稳态情况和暂态情况。稳态运行就是变压器带正常负荷运行