淺析如何提高繼電保護(hù)的可靠性

徐志恒

（廣東電網(wǎng)公司惠州供電局，廣東 惠州 516000）

1 影響繼電保護(hù)可靠性的因素

繼電保護(hù)裝置的最主要作用是監(jiān)測(cè)整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，在系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，能夠及時(shí)聯(lián)系有關(guān)部門(mén)和工作人員，消除影響供電正常運(yùn)行的因素。另外，繼電保護(hù)局裝置與其他的監(jiān)測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)的不同之處在于，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以自行的切斷該區(qū)域的供電運(yùn)行，可以防止事故的持續(xù)發(fā)展。所以，我們?cè)谂袛嘁粋€(gè)繼電保護(hù)裝置的可靠性時(shí)，就應(yīng)該從兩個(gè)方面進(jìn)行考察，其一是考察繼電保護(hù)裝置在供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)能否準(zhǔn)確的發(fā)出信號(hào)并切斷異常的工作區(qū)域的運(yùn)行，其二要考察在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，繼電保護(hù)裝置是否能夠保持正常的監(jiān)控狀態(tài)，即不誤報(bào)和錯(cuò)報(bào)故障信息。

造成繼電保護(hù)裝置的故障可能是多方面的，但是主要的原因在于繼電保護(hù)裝置中的微機(jī)保護(hù)裝置部位，下面筆者就該區(qū)域常見(jiàn)的幾種故障原因簡(jiǎn)單闡述：

1.1 微機(jī)保護(hù)裝置的本身的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，表現(xiàn)為生產(chǎn)廠家沒(méi)有相關(guān)的生產(chǎn)許可，或者再微機(jī)保護(hù)裝置的生產(chǎn)過(guò)程中，沒(méi)有按照相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)予以執(zhí)行，也有可能是選擇的生產(chǎn)材料和技術(shù)方面的問(wèn)題，當(dāng)然，最重要的就是出廠控制的不嚴(yán)格，使得不合格的產(chǎn)品流入市場(chǎng)。

1.2 微機(jī)保護(hù)裝置的環(huán)境的不適宜。一些供電系統(tǒng)在進(jìn)行微機(jī)保護(hù)裝置的安裝過(guò)程中，并沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)的使用和維護(hù)說(shuō)明來(lái)選擇安裝環(huán)境，一旦空氣中存在著大量的粉塵和其他雜質(zhì)，就會(huì)嚴(yán)重影響微機(jī)保護(hù)裝置的功能，因?yàn)槲C(jī)保護(hù)裝置是一種較為精密的儀器，所以，需要保持一個(gè)整潔的環(huán)境。另外，如果安裝區(qū)域過(guò)于潮濕，也會(huì)腐蝕設(shè)備的材料，造成設(shè)備零部件的損害，影響微機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)行。

1.3 檢修人員對(duì)于微機(jī)保護(hù)裝置的安全檢查不嚴(yán)格。一些輕微的微機(jī)保住裝置故障如果在初期就及時(shí)的被發(fā)現(xiàn)和糾正，可以很大程度上提高整個(gè)繼電保護(hù)裝置的可靠性，所以，檢修人員的日常巡檢不嚴(yán)謹(jǐn)是另一個(gè)故障產(chǎn)生的重要原因。

1.4 微機(jī)保護(hù)裝置的施工環(huán)節(jié)和驗(yàn)收環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量也是微機(jī)保護(hù)裝置的故障產(chǎn)生的重要原因。所以，我們要在施工過(guò)程中加強(qiáng)質(zhì)量管理，在驗(yàn)收階段要嚴(yán)格檢查微機(jī)保住裝置的各項(xiàng)施工指標(biāo)是否符合竣工標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 互感器質(zhì)量差,互感器作為微機(jī)保護(hù)裝置的輔助儀器，其設(shè)備本身的質(zhì)量和工作效果也直接影響著微機(jī)保護(hù)裝置的功能的運(yùn)行。

1.6 繼電保護(hù)中的其他設(shè)備和零部件的選擇與微機(jī)保住裝置的配合是否合理也是非常重要的因素，另外，整體的繼電保護(hù)裝置的整體方案的科學(xué)性也是影響繼電保護(hù)裝置發(fā)生作用的重要原因。

2 提高繼電保護(hù)可靠性的措施

明確了繼電保護(hù)中的各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)運(yùn)行故障的原因，我們?cè)谌粘９ぷ髦芯蛻?yīng)該加強(qiáng)對(duì)這些方面的隱患的排除，筆者認(rèn)為保障繼電保護(hù)的可靠性運(yùn)行應(yīng)該從以下幾方面入手：

2.1 在選購(gòu)保住裝置的元件的時(shí)候，要認(rèn)真挑選質(zhì)量合格的產(chǎn)品，要按照國(guó)家關(guān)于電力系統(tǒng)的各種設(shè)備的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格篩選，避免在繼電保護(hù)中應(yīng)用不合格的產(chǎn)品。

2.2 微機(jī)保護(hù)裝置的安裝應(yīng)該在選擇一個(gè)獨(dú)立的符合設(shè)備要求的空氣質(zhì)量的空間，不應(yīng)該與其他大型的供電高壓設(shè)備放置在一起，不僅不便于管理，也會(huì)嚴(yán)重影響運(yùn)行質(zhì)量。

2.3 加強(qiáng)對(duì)于繼電保護(hù)裝置的技術(shù)人員和巡檢人員的安全意識(shí)的培訓(xùn)，使其在工作中能夠保持高度的責(zé)任性和警惕性。

2.4 采用先進(jìn)的微機(jī)保護(hù)裝置的技術(shù)，提高對(duì)設(shè)備的檢測(cè)和監(jiān)控水平。

2.5 將繼電保護(hù)裝置進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)，為了確保運(yùn)行中能夠及時(shí)切斷故障處的電源和線路，應(yīng)該在繼電保護(hù)裝置主運(yùn)行系統(tǒng)外，設(shè)置一個(gè)備用的運(yùn)行系統(tǒng)，這樣一旦主系統(tǒng)失靈，也可以進(jìn)行應(yīng)急操作。

2.6 要在繼電保護(hù)系統(tǒng)的施工前綜合該供電系統(tǒng)的各個(gè)具體情況，制定一個(gè)科學(xué)合理的繼電保護(hù)計(jì)劃，選擇適合系統(tǒng)的零配件。

3 提高繼電保護(hù)輔助裝置可靠性

3.1 采用新的機(jī)箱結(jié)構(gòu)形式，傳統(tǒng)的組合式機(jī)箱已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代的繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行需求，必須予以更新。如采用4u 或6u 結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)19 英寸機(jī)箱，插件采用分插件印制板式的接插件結(jié)構(gòu)，插件功能模塊化，配線采用繞接方式等，都可以替代傳統(tǒng)的機(jī)箱結(jié)構(gòu)形式。

3.2 重視繼電保護(hù)技術(shù)的研發(fā)和新的設(shè)備的應(yīng)用，我國(guó)在這方面的技術(shù)還比較落后，應(yīng)該多向國(guó)際上先進(jìn)的國(guó)家學(xué)習(xí)和引進(jìn)。

3.3 由于繼電保護(hù)輔助裝置中主要的關(guān)鍵元器件是繼電器，因此選用高可靠性的中間繼電器，提高繼電器的技術(shù)參數(shù)。如繼電器的功率消耗和熱穩(wěn)定性等。而且在設(shè)計(jì)上對(duì)繼電器的選用型號(hào)、廠家及參數(shù)進(jìn)行最佳設(shè)計(jì)，使繼電器及相關(guān)回路的元器件工作在最佳參數(shù)下。

3.4 當(dāng)采用低額定電壓規(guī)格繼電器（如110V或48V或24V繼電器用于220V電源）串聯(lián)電阻的工作方式時(shí)，串聯(lián)電阻的一端應(yīng)接于負(fù)電源，并對(duì)串聯(lián)電阻的型號(hào)及參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)選擇。對(duì)裝置中長(zhǎng)期帶電的發(fā)熱電阻進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)（如可采用將裝置中長(zhǎng)期帶電的發(fā)熱電阻放在裝置機(jī)箱外部背板上等措施），進(jìn)一步降低裝置機(jī)箱內(nèi)的工作溫度。如許某電氣股份有限公司生產(chǎn)的新一代輔助裝置中電阻元件選用溫度特性好、工作可靠性高的軍品級(jí)功率電阻器。

3.5 選用高耐壓二級(jí)管，串聯(lián)適當(dāng)阻值的電阻并接在中間繼電器電壓線圈上作消弧回路。注意串聯(lián)電阻阻值的選取不宜過(guò)大，以使"二級(jí)管串電阻"回路有較好的消弧效果；但也不宜過(guò)小，以防止當(dāng)二級(jí)管短路，中間繼電器動(dòng)作時(shí)，將引起熔斷器熔斷,造成保護(hù)拒動(dòng)。經(jīng)過(guò)計(jì)算，一般對(duì)于直流電源為110～220V時(shí)，電阻阻值選取250～300Ω較合適。

3.6 保證各個(gè)回路中繼電器工作的技術(shù)數(shù)據(jù)，如中間繼電器動(dòng)作電壓為50%～70%額定電壓，保持電流不大于80%額定電流，保持電壓不大于70%的額定電壓等；一定要確保跳閘出口繼電器的啟動(dòng)電壓不低于50%的額定電壓，以防止繼電器線圈正電源接地時(shí)誤動(dòng)；但也不能過(guò)高，以防止直流電源降低時(shí)影響繼電器的可靠動(dòng)作和正常時(shí)的快速動(dòng)作。

3.7 充分考慮和保證輔助裝置的各個(gè)回路的絕緣電阻和耐壓水平。

3.8 對(duì)一些重要回路采用兩付觸點(diǎn)并聯(lián)的工作方式，并增加運(yùn)行監(jiān)視措施，如電壓切換、壓力閉鎖回路等。

3.9 對(duì)斷路器跳、合閘線圈的出口觸點(diǎn)控制回路，為保證斷路器可靠跳、合閘，必須設(shè)有串聯(lián)自保持的繼電器回路，并保證跳、合閘出口繼電器觸點(diǎn)不斷弧及可靠跳、合閘。

3.10 對(duì)斷路器跳、合閘回路中的位置繼電器應(yīng)保證繼電器線圈串入附加電阻后能可靠動(dòng)作，且當(dāng)繼電器線圈或附加電阻被短路時(shí)，斷路器跳、合閘線圈上的電壓應(yīng)不足以使斷路器動(dòng)作，且裕度不小于1.3；長(zhǎng)期流過(guò)控制回路中的跳閘線圈和合閘線圈的電流Icq，應(yīng)不致引起線圈過(guò)熱，即Icq 不大于0.15 額定電流。因此，對(duì)位置繼電器可以取其額定電壓等于操作電源額定電壓的一半，并根據(jù)這一條件選取附加電阻的參數(shù)，附加電阻的阻值按照保證在繼電器上的電壓等于其額定電壓的條件確定。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，繼電保護(hù)的可靠性是一個(gè)關(guān)系到供電的安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素，而目前我國(guó)在這方面的技術(shù)還有很大的發(fā)展空間，需要科研人員和一線工作人員的不斷努力，在實(shí)踐中摸索經(jīng)驗(yàn)，完善繼電保護(hù)可靠性的技術(shù)，保障供電的順利運(yùn)行。

[1] GB50062292.電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范[Z].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社.

[2] 李永麗，李致中，楊維.繼電保護(hù)裝置可靠性及其最佳檢修周期的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2001年6月.

[3] 淺談提高繼電保護(hù)輔助裝置可靠性的措施.