断路器保护装置是专门针对断路器本身的继电保护，核心作用是：当断路器出现故障（如内部短路、操作失灵），或因断路器异常导致故障扩大时，快速动作切除故障、发出告警，既保护断路器本体不被损毁，也防止故障蔓延至电力系统其他元件，是断路器安全运行的专属防护屏障，同时也是电力系统整体保护的重要补充。

一、 核心定位与保护逻辑

1.  核心定位

断路器是电力系统「故障切除的执行终端」，常规线路 / 变压器保护是靠断路器完成跳闸动作，而断路器保护是专门保护断路器这个 “执行者”，解决两类核心问题：

• 断路器自身故障（如灭弧室短路、绝缘损坏）

• 断路器执行指令时失灵（如拒跳、误跳）

2.  核心保护逻辑

以「采集断路器运行参数（电流、位置信号、动作状态）」为基础，对比预设阈值 / 逻辑，判断异常后：

1. 优先切除断路器相关故障回路，隔离故障源

2. 发出声光告警 + 远传信号至后台

3. 联动其他装置避免故障扩大（如失灵时启动相邻断路器跳闸）

二、 断路器保护装置 核心分类（按保护功能，全覆盖关键风险）

断路器保护以「失灵保护」为核心，搭配本体故障保护、辅助保护，形成完整防护体系，核心类型及功能如下：

1.  断路器失灵保护（核心中的核心，又称后备保护）

核心定义

当线路 / 变压器等元件发生故障，故障元件的主保护已发出跳闸指令，但断路器却拒跳（如机构卡涩、回路断线），此时失灵保护会快速启动，跳开与该断路器相关的所有相邻断路器，隔离故障区域，防止故障蔓延至母线、全站停电。

触发条件（必须同时满足，避免误动）

• 故障元件的主保护动作（如线路差动保护跳闸信号已发出）

• 断路器未跳开（通过电流判别：故障相电流仍持续存在，超过预设值）

• 断路器位置信号异常（跳闸指令发出后，位置反馈仍为 “合闸” 状态）

动作逻辑

启动后先跳开断路器所在母线上的所有连接断路器（分段 / 母联断路器 + 出线断路器），再跳开对侧断路器，彻底隔离故障，动作时限通常 100~300ms。

2.  断路器本体故障保护（直接保护断路器自身）

针对断路器内部元件故障设计，核心 2 类：

（1） 断路器内部短路保护

• 适用场景：断路器灭弧室、导电回路、绝缘部件发生短路故障

• 保护原理：通过断路器两侧 CT 采集电流，采用差动保护原理（对比两侧电流大小 / 相位），无延时动作跳闸，快速切除内部短路，避免断路器爆炸损毁

• 核心特点：选择性强、动作快，仅针对断路器本体短路，不影响外部回路

（2） 断路器过负荷保护

• 适用场景：断路器长期过流运行（如回路负荷超标），导致导电回路发热、绝缘老化

• 保护原理：采集回路电流，超过预设过负荷定值时，先延时发出告警信号；若持续过流，延时跳闸（跳闸时限比主保护长，优先告警提醒运维）

3.  断路器辅助保护（适配特殊工况，规避衍生风险）

（1） 断路器三相不一致保护

• 适用场景：断路器合闸 / 跳闸时，三相触头不同步（如单相合不上、单相跳不开），会产生负序电流，损坏断路器机构、扰动系统

• 保护原理：通过三相位置信号 + 电流判别，三相位置不一致且存在电流时，延时跳闸（一般 0.5~2s，兼顾瞬时卡涩的自恢复可能）

（2） 断路器操作失灵保护（含拒合 / 拒跳 / 误跳）

• 拒合 / 拒跳：指令发出后，位置信号未对应变化，发出告警，联动闭锁断路器操作，防止反复操作加剧故障

• 误跳：无故障指令时，断路器自行跳闸，保护装置记录动作事件，发出告警，便于事后排查（如回路干扰、机构故障）

（3） 断路器低气压 / 低油位 / SF6 气体压力低保护（适配不同断路器类型）

• 适用场景：油断路器油位过低、SF6 断路器气体压力不足、真空断路器漏气，会导致绝缘下降、灭弧能力丧失

• 保护原理：通过压力 / 液位传感器采集信号，分两级动作：

1. 第一级（告警）：压力 / 液位低于预警值，发告警信号，提醒补气 / 补油

2. 第二级（跳闸闭锁）：压力 / 液位低于极限值，闭锁断路器合闸 / 跳闸操作，禁止断路器动作，避免带故障运行导致爆炸

三、 断路器保护装置 硬件组成（精简实用，适配断路器场景）

与通用继电保护装置结构一致，但参数采集更聚焦断路器特性，核心组成：

1. 采集元件：电流互感器（CT，采集断路器两侧 / 回路电流）、位置开关（采集合闸 / 跳闸位置）、压力 / 液位传感器（采集断路器本体状态）

2. 核心单元：微机保护装置本体（内置断路器保护专属算法，如失灵判别、差动逻辑）

3. 执行单元：跳闸出口继电器（驱动断路器跳闸）、闭锁继电器（闭锁断路器操作）

4. 信号单元：告警灯、蜂鸣器、远传模块（上传动作 / 告警信号）

5. 辅助单元：电源模块、投退压板（可手动投退某类保护功能）、通信接口（对接后台监控）

四、 不同类型断路器 保护配置差异（实操重点）

不同断路器结构、灭弧介质不同，保护配置需针对性适配，核心差异如下表：

五、 核心技术要求（4 大准则，保障可靠运行）

1. 可靠性：故障时必动作（不拒动），正常工况不误动，尤其是失灵保护，直接关系系统稳定，严禁误启动

2. 速动性：内部短路故障需毫秒级跳闸，失灵保护需快速联动相邻断路器，减少故障影响时间

3. 选择性：仅切除故障相关回路，如内部短路只跳本断路器，失灵时才跳相邻断路器，不扩大停电范围

4. 灵敏性：能识别轻微故障（如断路器内部轻微短路、SF6 轻微漏气），不遗漏风险

六、 实操关键注意事项（规避风险）

1. 失灵保护需严格配置「电流判别元件」，避免因主保护信号误触发失灵，导致大面积跳闸

2. 三相不一致保护的延时需合理设定，既要规避瞬时卡涩误动，又要防止长期不一致损毁设备

3. SF6 断路器的压力定值需按厂家要求设定，严禁随意调高，避免失去保护作用

4. 保护装置需与断路器机构回路匹配，跳闸出口电压、电流需适配，防止回路烧毁

5. 定期校验：重点校验失灵保护联动逻辑、电流定值准确性、位置信号可靠性

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