提高電力系統繼電保護可靠性措施探討

丁 穎 王 鵬

（1、青海省電力公司超高壓運行檢修公司，青海 西寧 810003 2、青海省電力公司超高壓運行檢修公司西寧變電檢修工區，青海 西寧 810003）

近年來,隨著計算機技術和通信技術的發展,電力系統繼電保護在原理上和技術上都有了很大的變化。可靠性研究是繼電保護及自動化裝置的重要因素,由于電力系統的容量越來越龐大,供電范圍越來越廣,系統結構日趨復雜,繼電保護動作的可靠性就顯得尤為重要,對繼電保護可靠性的研究與探討就很有必要。

1 繼電保護在供電系統中的作用

1.1 保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提

繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。

1.2 繼電保護在電力系統安全運行中的作用

繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點：

（1）保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求（如保持電力系統的暫態穩定性等）。

（2）對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（例如有無經常值班人員）發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

（3）對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置，同時也是監控電力系統正常運行的裝置。

2 影響繼電保護可靠性的因素

繼電保護裝置是一種自動裝置,在電力系統中擔負著保證電力系統安全可靠運行的重要任務,當系統出現異常情況時,繼電保護裝置會向值班人員發出信號,提醒值班人員及時采取措施、排除故障,使系統恢復正常運行。繼電保護裝置在投入運行后,便進入了工作狀態,按照給定的整定值正確的執行保護功能,時刻監視供電系統運行狀態的變化,出現故障時正確動作,把故障切除。當供電系統正常運行時,保護裝置不動作。這就有“正確動作”和“正確不動作兩種完好狀態,說明保護裝置是可靠的。如果保護裝置在被保護設備處于正常運行而發生”誤動“ 或被保護設備發生故障時,保護裝置卻 ”拒動或無選擇性動作,則為“不正確動作”。就電力系統而言,保護裝置“誤動或無選擇性動作”并不可怕,可以由自動重合閘來進行糾正,可怕的是保護裝置的“拒動”,造成的大面積影響,可能導致電力系統解列而崩潰。而導致繼電保護工作不正常的原因可能有以下幾種。

2.1 繼電保護裝置的制造廠家在生產過程中沒有嚴格進行質量管理、把好質量關。

2.2 繼電保護裝置在運行過程中受周圍環境影響大。由于其周圍空氣中存在大量的粉塵和有害氣體,同時又受到高溫的影響,將加速繼電保護裝置的老化,導致性能改變。有害氣體也會腐蝕電路板和接插座,造成繼電器點被氧化,引起接觸不良,失去保護功能。

2.3 晶體管保護裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導致發生誤動或拒動。

2.4 保護可靠性在很大程度上還依賴于運行維護檢修人員的安全意識、技能和責任心。繼電保護的可靠性與調試人員有密切關系,如技術水平低、經驗少、責任心不強發現和處理存在問題的能力差等。

2.5 互感器質量差,在長期的運行中,工作特性發生變化,影響保護裝置的工作效果。

2.6 保護方案采用的方式和上下級保護不合理,選型不當。

3 提高繼電保護可靠性的措施

貫穿于繼電保護的設計、選型、制造、運行維護、整定計算和整定調試的全過程,而繼電保護系統的可靠性主要決定于繼電保護裝置的可靠性和設計的合理性。其中繼電保護裝置的可靠性又起關鍵性作用。由于保護裝置投入運行后,會受到多種因素的影響,不可能絕對可靠,但只要制定出各種防范事故方案,采取相應的有效預防措施,消除隱患,彌補不足,其可靠性是能夠實現的。提高繼電保護可靠性的措施應注意以下幾點:

提高繼電保護可靠性的措施貫穿于繼電保護的設計、制造、運行維護、整定計算和整定調試的全過程。而繼電保護系統的可靠性主要決定于繼電保護裝置的可靠性和設計的合理性。其中繼電保護裝置的可靠性又起關鍵性作用。由于保護裝置投入運行后，會受到多種因素的影響，不可能絕對可靠。但只要制定出各種防范事故方案，采取相應的有效預防措施，消除隱患，彌補不足，其可靠性是能夠實現的。提高繼電保護可靠性的措施應注意以下幾點：

3.1 保護裝置在制造過程中要嚴格進行質量管理，把好質量關，提高裝置中各元器件的質量。盡量選用故障率低、壽命長的元器件，不讓不合格的劣質元件混進其中。

3.2 晶體管保護裝置在設計中應考慮安裝在與高壓室隔離的房內，免遭高壓大電流、斷路故障以及切合閘操作電弧的影響。同時要防止環境對晶體管造成的污染，有條件的情況下要裝設空調。電磁型、機電型繼電器外殼與底座間加膠墊密封，防止灰塵和有害氣體侵入。

3.3 繼電保護專業技術人員在整定計算中增強責任心。在計算中進行認真分析再確定，使各級保護整定值準確，上下級保護整定值匹配合理。

3.4 加強對保護裝置的運行維護與故障處理能力并進行定期檢驗，制定出反事故措施，提高保護裝置的可靠性。

3.5 從保證電力系統動態穩定性方面考慮，要求繼電保護系統具備快速切除故障的能力。為此重要的輸電線路或設備的主保護采用多重化設施，需要有兩套主保護并列運行。

3.6 為了使保護裝置在發生故障時有選擇性動作，避免無選擇性動作，在保護裝置設計、整定計算方面應考慮周全、元器件配合合理、才能提高保護裝置動作的可靠性。

4 總結

本文討論了供電系統中的繼電保護裝置的可靠性問題,提出了探討繼電保護可靠性的必要性、影響繼電保護可靠性的因素及提高繼電保護可靠性的對策。其可靠性問題不僅與設計、制造、運行維護和檢修調試等有密切關系而且繼電保護裝置維護人員也將起到關鍵性作用。最后本文討論了保護檢驗的目的、建議盡快修訂有關規程,研究制定新形勢下的繼電保護檢修策略。

[1]GB50062292.電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范 [Z].北京:中國計劃出版社，1992.

[2]趙自剛,閻曉丁.當前繼電保護檢驗工作存在問題的分析.電網技:～1998.(10):19～21,25.