启动保护继电器的作用范文第1篇

关键词：电力变压器 继电保护装置 运用

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2017） 04-0238-01

引言

电力企业是中国的基础能源单位，随着近年来电网规模的不断扩大，就要对电力变压器合理应用。电力系统安全稳定地运行，继电保护装置所发挥的作用是需要高度重视的，特别是对电力变压器的保护，不仅使变压器运行安全，而且能够保证变压器持续运行，提高运行效率，降低故障发生率。

一、电力变压器的继电保护方案

电力变压器要科学有效地运行，就要对可能发生的故障进行分析，以采取相应的继电保护方案，做到保护到位。一旦有故障发生，继电保护装置就可以及时作出反应，启动断路器将故障线路切断，并发出警报信号，让运维人员采取必要的技术措施，确保故障及时消除[1]。继电保护装置对变压器实施保护，还可以起到一定的后备作用。

1.电力变压器的继电保护采用差动保护方案

通常在电力变压器的套管以及引出线部位都会出现短路故障。变压器的容量如果超过6.3兆伏安，就需要对速断保护装置进一步强化，当变压器处于并列运行状态的时候，就要对继电保护装置进行检查，保证其正常运行。电力变压器如果有备用电压器，或者是变压器处于独立运行状态，就需要对后备保护时限合理控制。如果短路故障已经超过0.5秒，就需要采用快速切断保护措施。如果变压器的容量已经超过6.3兆伏安，速断保护就很难发挥保护作用，此时，就要采用纵差联动保护[24]。当高压侧电压已经超过330千伏的时候，采用双重差动保护就可以对故障有效解决。对于变压器组的控制，启动断路器就可以发挥保护作用。如果没有连接断路器，就可以采用差动保护措施。

2.电力变压器的继电保护采用瓦斯保护方案

电力变压器运行中，如果存在故障，为了能够让故障充分实现，就需要采取瓦斯保护措施。如果线路产生短路、油面降低等等，采用瓦斯保护方案可以保证油浸式变压器良性运行。对于变压器而言，瓦斯保护是非常重要的，能够将故障有效地反映出来。比如，电力变压器的油箱内部、绕组匝间或者铁芯如果存在短路问题，启动瓦斯保护就可以确保保护各位灵敏，加之结构简单，如果电路存在故障，瓦斯保护就可以立即启动。瓦斯保护还会受到诸多因素的影响而引起误动作，因此需要对影响因素予以高度关注。

3.电力变压器的继电保护采用过电流保护方案

电力变压器的继电保护采用过电流保护方案，如果变压器运行中存在电流故障，救护立即反映。如果瓦斯保护不发挥作用，过电流保护就可以发挥后备保护作用。复合电压启动的过程中，也需要采用电流保护措施。另外，还要实施必要的阻抗保护，通常电流保护灵敏度不高的情况下就可以采用阻抗保护，由于其具有较高的灵敏度，因此应用是非常广泛的。

二、电力变压器运行中继电保护装置保护的具体应用

1.继电保护装置的差动保护

电力变压器运行中继电保护装置可以起到差动保护作用，即电流得以加强，通过对比电流相位，以起到差动保护的作用。对电力变压器实施差动保护，就是对电流互感器采用环流接线的方式。如果电力变压器运行正常，没有内部故障产生，差动继电器的电流趋近于“0” [3]。其中的原因是多方面的，主要是由于电流不平衡所导致的。由于电流比较小，继电保护装置无法有效地启动保护动作。

压器的内部有故障产生，加强差动继电器的电流，就可以发现电流强度已经超过了动作电流。当继电保护装置启动保护动作，就要同时启动断路器以将故障线路切断，同时发出故障警报。继电保护装置的差动保护具有非常高的灵敏度，而且具有良好的选择性，操作也非常简单，不仅可以明确区分内部故障和外部故障，而且可以独立运行，并不需要采用保护配合措施。电气主设备要处于良好的运行状态，就需要采用差动保护措施保护好线路。

2.继电保护装置的瓦斯保护

电力变压器的油箱内部如果有故障产生，就要对故障位置的电流变化予以充分考虑。如果电力变压器油由于电流变化产生过热的现象，就会分解出质量比较轻的气体。这些气体会从油箱部位逐渐流向油枕，同时变压器油本身的体积也会快速膨胀，很容易产生严重的故障。当气体向油枕冲击的过程中，变压器油的油面就会逐渐降低，此时，就会启动瓦斯保护信号[4]。如果电力变压器产生线路短路的问题，就会受到故障电流影响，在油隙间的油流速度加快，同时绕组外侧也会存在很大的压力差变化。此时，继电器保护装置产生误动作的几率是非常大的。如果电力变压器产生了穿越性故障，在强电流的作用下，绕组产生动作并发热，绕组的温度快速提升，油是体积就会膨胀，继电保护装置就会陈恒误动作。

3.继电保护装置的后备过流保护

电力变压器的后备过流保护是保证变压器稳定运行的关键，包括电力变压器的线路以及各侧母线都要采用继电保护装置实施保护。为了确保双绕组变压器处于良性运行状态，强化继电保护装置的后备过流保护是非常必要的。对于电力变压器的主接线要实施时限保护，以避免故障发生。三绕组变压器通过继电保护装置强化后备过流保护，就是要保护好主电源的一侧，带两段时限，以在短时间内启动断路器将故障线路断开。此外，还要保护好主负荷侧，以保证电力变压器的灵敏性。

结束语

综上所述，变压器是电力系统的核心部件，其运行质量直接关乎到电力系统的工作状态。采用继电保护装置对变压器实施保护，可以确保变压器处于持续稳定的运行状态，以提高电力系统的运行效率，为电能用户提供高质量的电力服务。

参考文献

[1]雷钰.电力变压器继电保护设计的探讨[J].科技与企业，2013（19）：285―285.

[2]温源.500kV电力变压器继电保护问题探析[J].中国电力教育，2013（36）：209―210.

启动保护继电器的作用范文第2篇

关键词： 电动机保护 常见故障 原因 教学措施

电动机保护教学在机电专业教学中有十分重要的作用，是教学的难点。如何理论联系实际，深入浅出地向学生介绍抽象的内容，使学生真正听懂，已经成为很多职业学校教师多年来研究的课题。本文结合课堂实际教学案例，分析了解电动机运行过程中的常见故障及其工作原理，以期提高学生在实际操作中处理保护故障的能力。

一、运用启发式教学法，使学生了解学习电动机保护的意义

首先，启发学生思考以下几个问题：电动机运行时，如果绕组温度过高，则会对电动机产生什么影响？ 交流电动机运行时，如果有一相电源断相，则会对电动机产生什么影响？ 如果直流并励电动机的励磁回路断路，则会对电动机产生什么影响？通过提问，学生了解了在上述各种情况下如果不能及时采取有效保护措施让电动机继续运行下去，则会对电动机产生的不良影响：减少电机使用寿命，甚至损坏电机。因此对电动机的保护是电动机运行时必不可少的环节，对电动机采取有效的保护措施是一个很重要的问题。

二、运用讲授法介绍电动机运行过程中的常见故障及原因

电动机运行过程中的常见故障有：长期过载和过热保护；缺相保护；过电流保护； 短路保护；零电压保护；零激磁保护；热保护等。本文重点介绍导致电机过载过热的因素，如负载过大，电动机超过额定输出，电机绕组因电流增加而过热，特别是在堵转时，电机会在短时间内被烧毁；电网电压过低，会引起电机绕组中电流增大， 三相电压不对称，甚至一相电源中断；启动和停止的操作过于频繁、环境温度太高等。

三、运用图片演示法介绍电动机运行过程中的工作原理

（一）运用图片演示热保护的方法及具体电路的原理

图1 热继电器的热保护线路

图1是用热继电器作热保护的线路。热继电器FR的发热元件串联在电动机的主电路中，它的常闭触头与接触器KM的线圈相串联。电机过载时，流经FR发热元件的电流增大，经过一段时间，热继电器动作，它的常闭触头断开KM的线圈电路，KM释放，电机停转。正常情况下，发热元件中通过额定电流值，热继电器不会动作，以保证电动机正常工作。

如生产中不允许中途停车（停车会造成损失），则用热继电器发出警报。热继电器的报警线路见图2。

图2 热继电器的报警线路

对于容量较大的电动机，可以采用电流互感器，热继电器的发热元件接在电流互感器的二次回路中。电机过载时流经电流互感器的电流增大，它的二次回路电流也按一定比例增加，这样热继电器可用小规格的产品。原理图如图3：

图3 有电流互感器的热继电器的热保护线路

（二）用温度继电器作热保护的工作原理

温度继电器可以直接反映电动机的温度变化，它的测量元件埋在电动机发热部位（定子槽内及定子绕组的端部）。只要电动机绕组的温升超过允许值，温度继电器就立即动作，使电动机脱离电源。我国生产的温度继电器有两种：双金属片式温度继电器和热敏电阻式温度继电器。对过电流保护的要求是，当电动机产生过电流故障时，过电流继电器要立即动作，但在电动机起动或反接制动时，过电流继电器要保证电动机正常工作。

（三）过电流继电器作过电流保护线路

电路见图4。

图4 过电流继电器作过电流保护线路

原理分析：过电流继电器KA的线圈串联在直流电机M的电枢电路中，常闭触头与主接触器KM的线圈串联。电机正常运转时，KA不会动作。严重过载时，主电路中的电流超过KA的电流值，KA的常闭触头断开，KM释放并切断电机电源。

（四）鼠笼式电动机的堵转保护

鼠笼式电动机处于堵转状态时，它的电流等于起动电流，时间过长电动机就会烧毁，所以必须及时切断电源，但不能用瞬时动作的过电流保护，应与延时继电器配合。电流继电器的吸引电流小于电机的启动电流，大于正常运转的最大负载电流，释放电流大于正常运转的最大负载电流。时间继电器的延时值要大于电动机的启动时间。过电流继电器的返回系数不能太低。

图5 鼠笼式电动机的堵转保护

（五）短路保护

短路保护的作用就是在短路电流刚出现时，就立即切断电路电源，使电路和电器设备免受短路电流的损害。熔断器和空气开关是最重要的保护电器。熔断器作短路保护：线路简单，断开电流的任务由熔断器自己承担，但熔体容易老化，动作不准确，有时一相熔断，造成交流电机缺相运行，熔体熔断后需更换，手续麻烦。保护线路如下：

图6 线路工作原理

短路时，断开短路电流的任务由接触器的主触头来完成，因此只有当接触器的分断电流大于线路的短路电流时，才能用过电流继电器作短路保护。三相电动机由于种种原因缺相时，如果没有保护装置，则缺相的后果是十分严重的。例如，小型电机启动时缺相，如果没有负荷就会不均匀地慢转，同时发热，若不及时停车，不用多长时间就会烧毁。如果带上负荷启动，就转不起来，同样也会烧毁。小型电动机最容易缺相，因为有的启动装置简陋，接触不好，或使用普通保险丝，有一根熔断造成。大一点的电动机缺相启动，就会嗡嗡直叫，就得赶快停车。用接触器启动和热继电器保护，在缺相时，热继电器可以在过流时切断接触器。

四、布置课后作业

分析缺相保护工作原理，分组讨论多种缺相保护电路。

通过本章的讲授和线路展示，学生掌握了电动机保护的理论知识。结合实际工作中常见的故障分析，了解电动机运行过程中的常见故障及其正常的工作原理，是提高学生在实际操作中处理保护故障问题能力的有效途径。

参考文献：

[1]郭晓波.电动与电力拖动[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.

启动保护继电器的作用范文第3篇

关键词：220KV；主变压器；侧断路器；失灵保护；设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

前言：根据《母线及失灵保护改进要点》的要求，“断路器失灵保护起动回路应由能瞬时复归的保护出口继电器触点，再加上能快速返回的相电流判别元件。不允许用手动跳闸继电器和断路器位置继电器来代替上述元件”，“对于变压器保护起动断路器失灵问题，可根据各地区实际情况，采用：不起动失灵；起动失灵但其中瓦斯保护出口单独分出来不起动失灵等不同处理办法。变压器保护起动失灵回路也必须设有相电流判别元件”。过去由于主变保护中电气量保护与非电量保护出口未分开，基于主变非电量保护动作触点在断路器业已跳开的情况下不能及时返回，故主变一般是不启动失灵保护的。目前，主变220 kV 侧断路器、220 kV 旁路断路器多为分相断路器，具有单相失灵的可能性。另一方面微机型变压器保护其差动、后备保护出口业已同非电量保护出口分开，这为主变启动失灵保护创造了条件。

一、主变压器启动失灵保护的措施

目前，主变压器保护按双重化微机型保护配置。一般第一套保护柜含主变保护 I＋高压侧操作箱；第二套保护柜含主变保护 II＋中低压侧操作箱；第三套保护柜含非电量、非全相及失灵启动装置。要求220 kV 侧快速返回的电气量保护可以启动失灵保护，非电量保护不启动失灵保护，非电量保护与电气量保护出口分开；启动失灵保护采用保护动作+电流判别+断路器合闸位置串联的方式，或其它方式如后文3.1 方式，保证断路器在确有失灵情况发生时启动失灵保护；保护启动后首先发解除电压闭锁信号，以此解决变压器低压侧故障高压侧断路器失灵时，220 kV 侧母线电压低不下来的问题，然后经延时跳闸；失灵保护电流判别元件取高压侧外敷CT 的相电流或零序/负序电流；旁路代路运行时，将旁路CT 接入变压器保护中，利用旁路断路器位置及旁路断路器失灵判别装置启动失灵。因此，关于变压器启动失灵逻辑回路，可由下框图1 示意。

二、主变压器启动失灵保护电流判别元件相关CT的选择

系统主接线见上 图2。目前运行的变压器起动失灵回路电流元件所选CT 有的是用1LH（主变高压侧受总外敷CT），有的是用3LH（主变高压侧套管CT）。实际上，只要分析一下不难看出：后者有运行隐患，必须更正。

假设1LH 到3LH 之间引线的D 点处发生故障，保护动作，跳各侧断路器，当中低压侧断路器跳闸成功，而高压侧断路器拒动，此时断路器失灵起动相电流元件因为用3LH，有失灵保护有可能拒绝动作。因为，只有在本变压器中性点接地运行，D 点发生接地故障的情况下，失灵起动相电流元件可能不会拒动，其他情况都将因高压侧套管电流互感器3LH 无故障电流，失灵起动相电流元件拒动造成失灵保护拒动。如果失灵起动相电流元件用1LH，则因为1LH 有故障电流通过，能保证失灵起动回路正确起动，从而失灵保护可以正确动作。显然变压器起动失灵相电流元件用3LH 会形成变压器引线段的失灵保护死区。 由上述分析可见，变压器起动失灵相电流元件只能是用1LH，这个观点是显见的。

三、代路变压器启动失灵相关回路的设计方案

1、正常运行时启动回路及解除复压回路的设计

一般为避免电流触点粘连造成失灵保护误动作，故在变压器启动失灵直流回路中应考虑防止误动作措施，如CSC-122 串入断路器位置触点或如 图3 所示PST-1200 系列利用保护柜I、II 动作触点开入给保护柜III 启动失灵装置，启动失灵装置经电流判断后开出一副触点，该触点再串联保护柜I、II出口继电器另外的触点完成启动失灵如 图4。主变启动失灵装置第一时间解除失灵保护复压闭锁回路如下图5 所示。

2、跳闸回路的分析

首先，考虑到变压器受总断路器多为三相联动断路器或非全相保护由机构自身实现，如断路器机构自身不能实现，需要断路器保护来实现非全相保护则需将非全相出口独立出来，为此操作箱应具备非全相专设跳闸回路，或经STJ 跳闸，回路编号由R33 改为F33，该回路不启动失灵保护。

其次，考虑到高压侧系统故障，变压器后备保护（如零序保护）跳高压侧断路器，而高压侧断路器失灵，失灵保护应远跳闸变压器中低压侧断路器，才能将故障隔离。所以一旦变压器启动失灵，则要求失灵保护同时跳主变三侧。为此在不增加失灵保护出口数量的前提下，可以将失灵保护跳主变回路接至变压器非电量启动回路中，如上图6 所示。将继电器出口定义为跳主变各侧断路器。失灵保护根据《反措》要求应跳断路器双跳圈，当失灵保护与母差保护共用出口时，此时母差保护也经非电量出口跳闸。现在的情况是，220 kV 母差或失灵保护跳变压器受总时都只跳高压侧断路器，中低压侧断路器由分段或母联断路器自投装置实现跳闸。那么，当中低压侧并列运行时，中低压侧只能依靠有灵敏度的后备保护跳闸。如果母差跳变压器接至非电量跳闸启动回路，这样当上图2 所示 E 点发生死区故障，母差动作可以加速跳主变其他侧断路器，这是失灵保护经非电量跳闸的又一利好。以RCS-915 为例，失灵保护跳主变回路如上图 6 所示。

3、旁路代路回路的设计

考虑到变压器即使在代路时其相关非电量失灵启动装置也需要投入运行，笔者设计方案为由旁路断路器启动失灵装置判断旁路断路器是否失灵并完成相应启动失灵工作，由变压器启动失灵装置完成解除失灵保护复合电压闭锁功能更为合适。具体来说，对于具有代路可能的主变压器断路器其启动失灵方案为：

（1）旁路代路运行时，旁路断路器、变压器断路器启动失灵装置同时投入；

（2）将旁路CT 接入变压器保护中，数字式变压器保护各CT 二次在开关场接地；

（3）用变压器启动失灵装置第一时限完成解除复压，如上图5 所示。

（4）将旁路断路器位置接入旁路断路器启动失灵装置中；

（5）用旁路断路器启动失灵电流判别触点串接旁路断路器操作箱TJR 触点及旁路断路器位置触点启动失灵保护；

（6）增加主变非电量跳旁路回路，非电量跳旁路时增加一回路，由旁路断路器操作箱不启动失灵的跳闸继电器或者STJ 完成；

（7）旁路断路器非全相保护宜由操作机构实现，如果机构不能实现，非全相跳闸应接入操作箱内不启动失灵的跳闸继电器或者STJ。

上述方案的特点是概念清晰，只有主变压器启动失灵时去解除失灵保护复压闭锁功能，任何断路器失灵都由自身保护启动失灵，符合失灵保护按断路器配置原则；无需人工干预旁路间隔隔离开关位置，适应于各种形式的失灵保护装置；按照（5）配置旁路断路器启动失灵回路如下图7 所示，代线路时利用旁路保护出口触点启动失灵，代主变时利用TJR 触点启动失灵（本质上就是利用了变压器电气量保护动作触点）。尽管在旁路断路器带线路断路器时增加了断路器位置的控制环节，但是考虑到回路可靠性及失灵保护时间的要求，如此设计带来的影响微乎其微，却可以彻底完善旁路启动失灵回路。

图7 旁路断路器启动失灵回路

四、结束语

综上所述，本文给出了变压器正常运行时及旁路代路运行时主变启动失灵的解决方案符合国家相关设计、运行规程及国家电网反措要求；由于断路器启动失灵按断路器运行与否进行投退，概念清晰，便于运行人员防止操作。并且主变代路时，对主变保护柜 III 上解除复压闭锁压板无需操作，减少了运行人员操作项目。该方案已在多个220 kV 变电站主变启动失灵改造工程中加以应用，运行结果完全符合设计要求，值得推广。

参考文献：

【1】叶文德. 主变保护启动失灵电流回路的探讨[J]. 电力系统保护与控制，2008

【2】是晨光，陈晓强. 主变压器220kV 断路器失灵保护的探讨[J]. 电网技术，2006

启动保护继电器的作用范文第4篇

关键词：高压电机；异步电动机；继电保护；差动保护误动作；过负荷误动作；过流过压继电器；电流互感器

中图分类号：TM307 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0176-01

白石水厂预处理厂的高压电机是生产中最关键的设备，大功率水泵由高压异步电动机拖动实现100米高差送水。电动机型号为YKOS2500-2，主要参数为10kV、1120kW。继电保护设计装设了过负荷保护、纵联差动保护、低电压保护、接地保护、过流保护等。在安装调试及实际工作中曾出现差动保护误动作，过负荷误动作、过流、过压等故障，下面分别分析介绍。

1 控制保护原理

白石水厂采用三台定速一台变频电机，实现三用一备的工作模式。在高压室一次线路中采用 ZN28-1000/10 型真空断路器，控制电源采用220V直流电源。由蓄电池组通过直流控制屏供电。在机械室现场安装小型控制柜，可以实现电机现场启动。该柜与高压柜之间通过转换开关实现切换。将转换开关置于就地位置即为现场启动，置于远控位置即为在高压室操作启动。同时通过端子与PLC控制单元相连，实现计算机在中控室的远程操作。动作原理：按合闸按钮，合闸线圈得电，断路器合闸电机启动；按分闸按钮，分闸线圈得电，断路器分闸电机停止。合闸指示灯既作合闸指示，又可监视合闸回路是否正常。分闸指示灯既作分闸指示，又可监视分闸回路是否正常（控制原理如图1）。

2 继电保护装置的调试及故障排除

继电保护装置采用中科博微生产的BKD560.在调试及实际工作中曾出现差动、过负荷、过流、过压误动等故障，下面分别予以分析。

2.1 差动保护误动作

差动用保护电流互感器均为LZX-10型，0.5级/D级，电流变比为75/5，D级是差动保护专用。其中TA4安装在电动机现场，TA2安装在高压控制室，在启动电机时是不应该出现跳闸现象的。经过进一步分析，问题的根本原因可能是电流互感器二次负载阻抗大小不平衡且都超过额定负载或整定值设定过低。我们知道LZX-10，75/5，D级电流互感器的额定二次负荷在cosΦ=0.8时，只有0.6Ω，超出此范围就不准确。电流互感器负荷超过铭牌规定的阻抗值较多，引起了保护误动作。这说明二次回路阻抗的大小很重要。我厂实际情况是电流互感器2TAa、2TAc与差动继电器 KA5、KA6及KA1均装于高压室。TA2a、TA2c的二次到差动继电器的距离很短，只有4米左右。此回路电阻：R2=2×ρL/S=2×0.0175×4÷2.5=0.056Ω。此电动机的额定电流为73A，起动电流为额定电流的5-6倍，则二次瞬时电流可达73×6/80=5.475A。串入差动继电器的阻抗相差太大，流经差动继电器的电流差值也大。故起动时，差动保护跳闸。为了解决这个问题，将高压室内的电流互感器公共接地端与现场电机基础内接地通过铜排连接在一起，使两条线路阻抗基本平衡。适当调整整定值后故障解除。

2.2 过负荷保护误动作

在调试中，发现的另一个问题是电动机空载运行时，一切正常，当逐渐增加负荷至85%左右额定负荷时，电动机的“过负荷”保护动作跳闸。检查过负荷用电流继电器的整定值，发现该整定值设置偏低。更改后再次启动成功。

2.3 过压保护误动作

过电压报警一般是出现在停机的时候，其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。这是因为电动机在减速时，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电动势和电流增大，使电机处于发电状态，回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联的二极管流向直流环节，使直流母线电压升高所致，所以我们应该着重检查制动回路，测量放电电阻没有问题，检查后更换放电电阻后故障解除。

2.4 过流保护误动作

过流是电动机报警最为频繁的现象。（1）重新启动时，转速上升就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有负载短路，机械部位有卡住；逆变模块损坏；电动机的转矩过小等现象引起。（2）合闸上电就跳，这种现象一般不能复位，主要原因有整流模块损坏、驱动电路损坏、电流检测电路损坏等。（3）重新启动时并不立即跳闸而是在加速时，主要原因有加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿（VF）设定较高。经检查为电流保护上限设定值较低。修改后故障解除。

3 结语

白石预处理厂的电动机于2009年安装调试好后，运行一直正常。作为水厂最大功率的电动机，是水厂生产的关键设备。我们从电气继电保护的角度进行了分析。因此为了消除隐患，保证机组的正常运行。继电保护工作要细心，对检修质量要严格把关和加强对电机运行的全方位管理，实现平稳、安全、高效、长周期运行。

启动保护继电器的作用范文第5篇

【关键词】ALSTOM SF6断路器；二次控制回路；存在问题；改进方法

引言

近些年来，苏州AREVA公司的GL系列SF6断路器在电网中得到了广泛的使用，尤其江苏电网，其中GL317型500kVSF6断路器使用较多。500kV艾塘变电站于2012年7月竣工投产，该变电站的500kV高压断路器均采用了ALSTOM公司 GL317系列SF6断路器，在整个工程验收运行准备过程中，通过对ALSTOM断路器内部二次控制回路的学习研究，并与电网中其他应用较广的断路器二次回路进行比较，发现ALSTOM断路器非全相保护回路不满足相关规定和国网公司反措要求，针对这个问题经过综合比较分析并提出了改进措施。

1、ALSTOM断路器非全相二次控制回路特点

ALSTOM断路器本体二次控制回路主要包括合闸回路、两路分闸回路、防跳回路、两路SF6压力闭锁回路、非全相动作回路、断路器信号回路、电机回路等几部分。其中合闸回路、第一组分闸回路、第一路SF6压力闭锁回路、非全相回路取第一组操作电源，第二组分闸回路、第二路SF6压力闭锁回路取第二组操作电源；另外ALSTOM断路器本体二次控制回路除电机回路采用交流供电外，其余均为直流回路。

1.1非全相二次回路。在非全相动作回路设计上，ALSTOM断路器本体只配置了一套取用第一组操作电源的非全相保护启动回路，而且该回路中的非全相继电器延时接点只接通第一路跳闸启动回路，作用于第一组跳圈。当运行中的断路器发生非全相运行，图二中的断路器辅助接点S01三相不一致，使非全相时间继电器K07带电励磁，经整定延时第一路跳闸启动回路中K07的延时接点1-3动作闭合，启动第一路分闸启动继电器K02，第一路分闸回路K02的接点13-14接通，作用于断路器第一组分闸线圈Y02动作跳闸，而第二路分闸回路中未引入非全相继电器接点。本体非全相保护回路如图1所示（红色部分）ABB和西门子断路器本体非全相保护回路与ALSTOM断路器不同，ABB、西门子断路器本体非全相保护回路设计中均是采用了由非全相继电器延时接点再去启动两个非全相保护动作继电器，分别接通两路分闸回路，作用于两个跳圈跳开断路器。

2、存在问题和改进措施

2.1非全相继电器只启动第一路分闸回路。ALSTOM断路器非全相启动回路接的是第一路分闸回路电源，且其延时动作接点只接入第一路分闸启动回路，即只作用于第一组跳圈。当第一路分闸回路电源失去时，断路器将非全相运行无法动作跳闸；ALSTOM断路器本体第二路分闸启动回路中无非全相延时接点，当第一路分闸启动回路中的非全相延时接点接触不良或损坏，断路器也将无法动作跳闸只能保持非全相运行。另外根据《继电保护和安全自动装置技术规程》中规定220kV及以上电气设备保护采用双重化配置，包括出口跳闸回路双重化，以提高保护动作可靠性。《江苏省电力公司十八项电网重大反事故措施实施细则》中规定断路器三相位置不一致保护功能应由断路器本体机构实现。由于出口跳闸回路因受断路器操作机构二次控制回路设计的限制未能完全实现双重化配置，因此对ALSTOM断路器本体的非全相保护回路进行双重化改造，是实现完整“保护双重化”的重要措施。

针对以上问题，结合ABB、西门子断路器本体非全相保护回路的设计，从技术上提高ALSTOM断路器非全相保护动作的可靠性，可通过增加一个非全相动作继电器K17，作用于第二组跳闸回路来实现双重化配置。如图2所示，可从断路器备用辅助接点中各取3相常开、3相常闭接点，采用并串接线后，接入第二路跳闸回路电源，去启动新增的第二个非全相时间继电器K17，将K17的延时接点接入第二路跳闸启动回路，从而作用于第二组跳闸回路。这个新增的非全相回路与原非全相时间继电器K07构成的回路共同形成ALSTOM断路器新的非全相保护，可实现完整的“非全相保护双重化”配置。另外，考虑到ALSTOM断路器本体有检修工作或ALSTOM断路器本体非全相回路上有工作需要退出ALSTOM断路器本体非全相保护，特在两组非全相回路中增加了两块投退压板LP1、LP2，以方便现场运维人员投退非全相保护和做相关安措时的操作。更改后的ALSTOM断路器非全相保护回路如图2所示（粉色部分）该方案只在ALSTOM断路器原集中控制箱中新增一个时间继电器，两块投退压板，利用原有空间，对原集中控制箱布局不做其他改变。更改后的集中控制箱布局见图3所示（虚线框部分为新增非全相时间继电器K17和两块投退压板LP1、LP2）。

结论

高压断路器的生产厂家很多，其操作机构和二次控制回路也是多种多样，各有特点，在一些回路的设计上差别很大。本文通过对ALSTOM断路器二次控制回路的深入分析，发现其断路器非全相保护回路不满足生产现场要求，在不改变断路器本体结构的情况下，进行了简单易行的改进方法，只在原断路器本体结构箱内增加一个非全相动作继电器，便可实现完整的“非全相保护双重化配置”，提高了电网安全稳定运行水平；同时，为方便断路器检修工作时运维人员的操作，增加了两块投退压板，提高了运维操作人员的工作效率和工作安全可靠性。

参考文献

[1]国家电网《输变电工程典型设计》：500kV变电站二次系统部分.北京：中国电力出版社，2008.

[2]国家电网〔2012〕《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》.

[3]苏州AREVA公司ALSTOM GL317型断路器二次原理接线图.

[4]西门子（杭州）高压开关有限公司3AP系列SF6断路器二次原理接线图.