失灵保护装置出现故障，整个电网的安全运动状态将受到严重影响，甚至会引发电网的崩溃与瓦解事故，因此，电力部门针对断路器失灵保护应当制订科学高效的改进措施，以确保失灵保护装置能够正常执行动作指令，保障电网的安全运行。
1.220KV变压器高压侧断路器失灵的判定条件
从断路器的组成结构看，主要包括跳闸出口回路、时间继电器元件以及启动回路，其中，启动回路是判定断路器失灵保护是否正常工作的重要组成结构，主要由启动元件与判别元件两部分组成，该元件可与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，如果触点动作不复归，则说明断路器失灵。时间继电器是连接启动回路与跳闸出口回路的中间元器件，当时间继电器与启动回路产生逻辑关系后，出口继电器随之启动。失灵保护是指变压器设备出现故障隐患以后，继电保护及时发出动作命令，这时，如果断路器不执行任何动作，则可以根据设备故障信息来判断高压侧的断路器是否失灵。因此，判定220KV变压器高压侧断路器是否失灵，应当同时满足两个条件：其一是继电保护是否向断路器发出了跳闸命令。其二是失灵的断路器始终有电流流过，在判定断路器是否处于失灵状态时，这两个条件缺一不可。作为保护断路器的重要组成结构，失灵保护装置的稳定运行与电网的安全运行状态有着必然联系，否则，整个高压电网的设备与元器件极易受损[1]。
2.220KV变压器高压侧断路器失灵保护的配置原则
2.1 电气量保护与非电气量保护出口分设
所谓电气量保护即是指电流保护、电压保护、零序过流保护、过激磁保护、失磁保护等，而非电气量保护则是对非电量信息施加的保护，比如温度保护、瓦斯保护、防火保护、防暴保护等。过去，电气量保护与非电气量保护采用继电器出口属于同一个出口，当继电保护装置执行动作指令后，极易产生误动作，进而出现保护失效的情况。因此，为了避免类似情况的发生，需要将电气量与非电气量保护的继电器出口进行分设，这样一来，高压侧断路器的失灵保护才能正常启动。
2.2 解除复合电压闭锁
电网运行过程中，低压侧故障的发生频率相对较高，一旦出现这种情况，220KV高压侧的母线电压无法降低，电压值远远高于预设电压值，这时，高压侧的故障频率也会大幅度增加。因此，为了保证高压侧母线电压低于预设电压值，当高压侧断路器失灵保护启动后，需要及时解除复合电压闭锁，这样才能发挥断路器失灵保护装置的防护作用。
2.3 断开中压侧、低压侧各侧断路器
当220KV变压器设备发生故障以后，断路器失灵保护装置将自行启动，而启动以后，失灵保护只对高压侧断路器发生动作，其余的低压侧、中压侧断路器不动作，在这种情况下，发生故障的部位将无法实现有效隔离，使得中压侧、低压侧设备面临着损毁的风险。针对这种情况，当高压侧断路器失灵保护进入启动状态以后，低压侧、中压侧的断路器需要同时断开，否则，其它各侧的电气设备的使用寿命将受到严重影响。
3.220KV变压器高压侧断路器失灵保护的改进措施
3.1 采用变压器高压侧间隔CT交流电流回路
220KV变电站的主变配置不包括主变开关CT、主变套管CT，较为常见的配置方式是主—保护采用开关CT、主二保护采用套管CT，并且，主二保护电流串联短路器保护，而对于失灵电流的判定依据则可以从每一个间隔断路器保护中予以实现，220KV变电站的主变配置方式如图1所示。
图1：220KV变电站主变配置方式
过去，在判定主变变高失灵电流时，通常由套管电流互感器可以直接予以识别，究其原因主要是由于过去的变电站双母带旁路接线方式较多，当主变向旁母运行切换时，失灵保护电流回路无需经过切换步骤，便可以直接显现出旁路间隔中电流回路的特性。这种原始的配置方式极易出现断路器拒动的情况，比如主变套管CT与间隔CT之间的线路出现故障隐患时，主变保护动作跳三侧断路器，这时高压侧断路器将不执行任何动作，如果失灵电流回路采用套管CT，那么电流也不会通过套管CT，在这种情况下，断路器失灵保护元件也不会执行相应的保护动作。因此，需要对220KV变压器的保护配置进行优化和改进，将套管CT替换成为间隔CT，即变压器失灵电流回路采用间隔CT交流电流回路，这种配置方式的一个显著特点是PCS-974A非电量与辅助保护装置的启动功能都不会受到任何影响，一旦220KV变压器出现故障，位于高压侧的断路器失灵保护装置也会正常启动，这就大幅降低了故障的发生概率[2]。
3.2 改进变高失灵联跳三侧回路
一旦220KV变压器出现运行故障或者元器件故障，则需要位于高压侧、中压侧、低压侧的断路器都处于断开状态，才能正常发挥失灵保护功能。为此，技术人员需要对变高失灵联跳三侧回路进行优化和改进，使变高断路器失灵时可以快速断开高中低压侧的断路器开关。经过改进以后的回路，在每一个间隔位置都可以实现启动失灵保护，这时，才能从失灵屏上精准的判定出失灵信息。这种接线方式的基本原理是主变旁代运行时，旁路开关的失灵与变高套管CT之间不会发生交集，因此，可以有效解决220KV失灵保护误动与拒动的问题。通过对变高失灵联跳三侧回路的改造，母差失灵保护设置了主变专用通道，主变变高失灵的判定可以通过主变非电量跳主变三侧来实现，但是，在变高代路情况下，如果旁路开关失灵，母差失灵保护跳220KV母线，这时，就会出现电流联跳三侧节点不动作的情况，以至于主变变中与变低开关无法跳开。为了改善这一状况，使变高代路时联跳三侧功能得到切实体现，技术人员可以对保护逻辑与相关回路进行改造。比如将主变代路开入加入失灵保护，或者对匹配联跳三侧节点开出逻辑进行修改，这样也可以有效避免上述情况的发生。
3.3 配置旁路保护
由于变高套管至旁路开关这一段区域经常出现死区，使得220KV变压器高压侧断路器的失灵保护功能丧失，因此，技术人员可以采取配置旁路保护的方法，来规避此类问题的发生。另外，代路定值经过优化和调整以后，跳闸速度慢失灵的问题也可以得到有效解决。需要注意的是，在对代路定值进行调整时，变高套管到旁路开关这一段区域应当始终保持一定的灵敏性，这样，在故障发生以后，能够快速做出反应。过去，220KV变电站并未配置旁路保护装置，以至于变电站故障率始终居高不下，而配置旁路断路器保护装置以后，能够准确的判定出变高失灵电流信息，最为关键的一点是，套管电流也不会感知到故障电流失灵拒动，由此可以看出，配置旁路保护装置在解决断路器失灵保护失效问题时，起到关键性作用。
结束语：
220KV变压器高压侧断路器失灵保护在经过优化和改进以后，电气设备出现运行故障的频率显著下降，目前，在电网运行过程中，电力系统针对断路器失灵保护的拒动与误动问题，制订一系列改进措施，这些措施的有效实施，不仅给电网的安全稳定运行提供了坚实保障，同时，也给社会各领域的生活生产活动提供了更加优质的电力能源。
参考文献：
[1]沈立彦.220 kV变压器高压侧断路器失灵保护的改进措施[J].电工技术,2020(22):143-144.
[2]黄诗荔.220 kV主变压器高压侧断路器失灵保护的问题分析[J].自动化应用,2018(10):90-91.
