断路器失灵故障指在110 kV 及以上电压等级的发电厂和变电所中，当输电线路、变压器和母线发生短路，在保护装置动作切除故障时，故障元件的断路器可能拒绝动作。产生断路器失灵故障的原因是多方面的，如断路器跳闸线圈断线、断路器的操作机构失灵等。高压电网的断路器应设置后备保护，以便在断路器失灵时，仍然能够有效切除故障。但是在高压电网中，由于各电源支路的助增作用，后备保护可能由于动作时间较长，造成事故范围的扩大，甚至可能引起系统失稳而瓦解。因此，电网中枢地区重要的220 kV 及以上的主干线路，会专门装设断路器失灵保护。
所谓断路器失灵保护是指当故障元件的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其他有关的断路器，将故障部分隔离，并将停电范围限制为最小的一种后备保护。
1.装设断路器失灵保护的条件
由于断路器失灵保护是在系统故障和断路器失灵双重故障情况下的保护，故允许适当降低对它的要求，即只要最终能切除故障即可。装设断路器失灵保护的条件如下：
（1）相邻元件保护的远后备保护灵敏度不够时，应装设断路器失灵保护；对分相操作的断路器，允许只按单相接地故障来检验其灵敏度。
（2）根据变电所的重要性和断路器失灵保护作用的大小来决定是否装设断路器失灵保护。例如多母线运行的220 kV 及以上的变电所，当断路器失灵保护能缩小断路器拒绝动作引起的停电范围时，就应装设断路器失灵保护。
2.对断路器失灵保护的要求
（1）断路器失灵保护误动作和母线保护误动作一样，影响范围很广，其必须有较高的安全性，即不误动作。
（2）在保证不误动作的前提下，其应该以较短延时有选择性地切除相关断路器。
（3）断路器失灵保护的故障鉴别元件和跳闸闭锁元件，应对断路器所在线路或设备末端故障有足够的灵敏度。
3.断路器失灵保护的基本原理
断路器失灵保护由起动单元、时间单元和出口闭锁单元等组成，如图5−3−10所示，以单母线分段断路器失灵保护为例。当k 点发生故障时，引出线1 的保护动作，其出口继电器动作跳开断路器QF1 的同时，起动断路器失灵保护。如果故障线路的断路器QF1 拒绝动作，则经过一定的延时后，断路器失灵保护动作，使连接至该段母线上的所有其他有电源的断路器（如QF2、QF3）跳闸，从而切除k 点的故障，起到QF1 拒绝动作时的后备作用。
图5−3−10 单母线分段断路器失灵保护（以Ⅰ段母线为例）
（a）单母线分段接线；（b）失灵保护逻辑
起动单元由引出线元件保护出口继电器的接点与引出线的电流元件动作信号相与构成。它表示引出线保护动作后，电流持续存在，说明断路器失灵，故障尚未被切除。
断路器失灵保护的动作时间应大于故障元件断路器跳闸时间与保护装置返回时间之和。保护可以设两段延时，以短延时跳开分段断路器，以较长延时跳开故障元件所在母线上所有电源的引出线断路器。
为防止出口回路误碰及出口继电器损坏等原因导致误跳断路器，出口回路采用复合电压元件闭锁。当差动母线保护与断路器失灵保护配套时，两者可共用出口回路。
4.断路器失灵保护的规定(www.xing528.com)
规程对于220～500 kV 电网和110 kV 电网中的个别重要部分，装设断路器失灵保护都有规定。
（1）线路保护采用近后备方式时，220～500 kV 分相操作的断路器可只考虑断路器单相拒绝动作的情况。
（2）线路保护采用远后备方式，由其他线路或变压器的后备保护切除故障将扩大停电范围，并引起严重后果时。
（3）如断路器与电流互感器之间发生故障，不能由该回路主保护切除，而由其他断路器和变压器后备保护切除，又将扩大停电范围并引起严重后果时。
习题
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