郝小刚
国网山西省电力公司晋中供电公司，山西 晋中 030600
摘要：在电力系统中，失灵保护也被广泛的应用。然而，当系统发生故障，故障电气设备的主保护动作发出跳闸命令而电力系统拒动时，失灵保护依据外部跳闸信息开入及自身逻辑判定该电力系统失灵，以较短的时限切除同一厂站内相邻的电力系统，或利用通道使远端电力系统同时跳闸，将停电范围限制在最小，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成设备严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
关键词：电力系统;失灵保护;应用
引言
重要的电力系统发生故障时，电力系统失灵拒动不能及时切除故障，那将会给电网带来巨大冲击，损坏主设备，扩大停电范围，造成严重的经济损失。为了保证用户的用电质量和可靠性，针对这种故障情况，则需配置电力系统失灵保护。电力系统失灵保护作为一种近后备保护在工程上广泛运用，要求能有选择性、快速、有效地切除故障。
1失灵保护的启动与跳闸出口
电力系统失灵保护的实现包括失灵启动回路(依据)和失灵跳闸回路(执行)。失灵启动回路的功能就是判断电力系统是否失灵，继电保护专业对电力系统失灵的定义为。(1)一次电气设备发生故障。(2)保护装置动作并发出了跳闸指令。(3)故障设备的电力系统拒绝动作跳闸。所以电力系统的失灵启动条件可归纳为:①保护动作跳闸。②持续有流。失灵跳闸回路的功能则为切除所有与故障点相连的电力系统，确保系统彻底隔离故障。
2电力系统失灵保护的概念
当电力系统发生故障时，保护装置保护动作发出跳闸命令，需要跳开的电力系统拒绝动作时，这种故障情况为电力系统失灵。而电力系统失灵故障主要有:直流电源消失、装置控制回路故障、电力系统跳闸线圈的断线故障等。电力系统失灵保护的作用是，当电力系统拒动时，能够以较短时限切除同一发电厂或变电站相关的电力系统，以使停电范围最小。
3电力系统故障失灵及误动问题的产生原因
3.1安全措施不足
据统计分析，误碰是引发220kV电力系统失灵保护误动、破坏电网稳定问题的重要原因。误碰包括误将失灵启动或解除失灵复压闭锁回路接通，也包括误将交流试验电源通入运行的保护装置。在工作前，没有退出并密封保护装置至运行设备的出口压板及相应的跳闸回路负电端，就容易引发工作中的误碰。所以工作前一定要做好必要的安全措施，杜绝安全隐患。在设备检修过程中，工作人员可能会出现未退出失灵保护压板、未及时解开失灵回路的问题。特别是在大修技改过程中，保护屏后需要为工作开放出来，有时工作人员在线路停电或屏内保护全部退出后会产生松懈麻痹的思想。在这一时期，如果工作人员在安全措施不充分的情况下，由于误碰的原因错误地启动失灵回路，就会引发电力系统失灵误动的问题。
3.2电流判据问题
电力系统失灵保护采用能够快速复归的相电流判据元件作为电力系统断开的判据，该电流判据元件与REL561保护装置触点相配合，构成单跳和三跳启动回路，加装该元件的作用就是防止保护出口触点卡住不返回，或者误碰造成的保护误启动，确保失灵的可靠性，但在实际的运行过程中又要考虑到系统的运行方式和足够的灵敏度（华东网调规定整定灵敏度系数大于1.3），很难大于正常的运行负荷电流，电流的判据元件一直处在动作状态，并没有起到防止误启动的作用。针对失灵保护的电流判据元件容易启动的问题，可以从以下两个方面共同去分析：提高电流判据元件的整定值，降低在正常运行时的保护启动；增加闭锁条件和判据，保证在正常运行情况下判据不动作，在故障的情况下，保护判据可以灵敏的动作。
在电力系统故障中，主要有不对称故障（接地、两相短路）和对称故障（三相短路），其中接地故障占据了90%以上，在发生不对称故障时出现零序、负序分量，在发生三相对称性故障时，回路中无零序和负序电流，只有正序电流，单一的相电流元件很难同时满足可靠性和灵敏性，在发生单相接地或者不对称相间故障时，采用灵敏度较高的“零序或负序电流”作为判据，当发生三相短路时，采用“相电流”作为判据，同时保证“相电流”的整定值可以采用大于正常的负荷电流。电流判据元件的闭锁装置正常运行时，闭锁保护，故障时，开放保护，这就要求闭锁元件可以反映同一信号正常和故障的不同特性，现有微机保护一般用电流量作为采集量，正常时电流呈正弦变化，在发生故障时，采集到的电流会发生突变，根据两个采集比较得到一突变量，采用电流突变量元件启动，该元件动作后展宽一个时间（大于后备保护时间，如7s），并开放出口继电器的正电源。
3.3装置设置错误
装置设置错误也是引发电力系统失灵保护误动问题的重要因素，特别要关注装置的运行定值是否正确无误。通知定值单是定值计算人员根据现场的实际情况计算出来的，必须要符合现场的实际情况。现场资料的收集与整理是整定计算的基础，一般由定值申请人员负责参数资料的报送，如果对报送工作不严谨，没有对设备的铭牌和装置的软件版本号、检验码等资料进行正确的收集，计算数值就会出现偏差。另外定值的执行也是非常重要的，如果定值执行人员在整定保护装置定值单的时候不理解、不重视，就可能会导致现场实际执行的定值与下发的通知定值清单不相符，出现设置错误的情况。还有一类是设备本身的缺陷。从失灵保护回路构造来看，一般的失灵保护启动回路由电力系统的跳闸触点与相电流的判别元件串联而成。一旦启动回路中电流继电器反复的灭弧导致触点粘连或机构卡死，继电器动作后就不能返回，从而引起失灵保护的误启动。
4电力系统失灵保护的配置与应用范围
按照《继电保护保护和安全自动装置规程》规定，220～500kV电力网中，以及110kV电力网的个别重要部分，均要求配置电力系统失灵保护。如今，综合自动化系统变电站都采用了微机型保护装置。这种微机型保护装置具备高可靠性、高选择性、高灵敏度的优点，拥有大资源的硬件系统，软硬件集成度高，极大简化了接线设计，提高了保护的可靠性和安全性。国内厂家会根据一次接线情况，把失灵保护装置大致分为两种。第一种是适用于3/2接线的电力系统失灵保护装置;第二种是适用于单、双母线接线方式的母线保护装置。在单、双母线接线方式中，电力系统失灵保护跳闸对象与母线差动保护跳闸对象完全一致，但是与母线差动保护的工作原理和动作判据是不一样的。所以在这种接线方式下，电力系统失灵保护是作为母线保护的一种后备保护。对于3/2接线方式，则需按每台电力系统配置一台电力系统保护装置。国内厂家一般会把电力系统的失灵保护、三相不一致、重合闸等电力系统的辅助保护设计在电力系统保护装置中。工程设计上会让线路(或主变)保护单独组屏，电力系统辅助保护和操作箱单独组屏。
结语
失灵保护的实现与应用，使电力系统在发生故障，主保护发出跳闸命令但电力系统拒绝动作的情况下多了一层保障电网稳定的可靠屏障。但是，失灵保护的启动、动作方式及与其他保护间的配合十分复杂，为现场运行人员的日常巡视维护、操作配合和继保人员的定检带来了一定的困难。因此，必须加深对失灵保护的了解，对其达到一个较全面的认识。
参考文献
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