電力系統繼電保護運行的可靠性研究

郭錦江

摘 要：電力系統繼電保護是由各種繼電保護裝置與繼電保護技術組成的繼電保護系統。作為維護電力系統正常運行的基礎，電力系統繼電保護與人們的生產生活息息相關。文章就是以電力系統繼電保護為對象，針對其原理及特征，分析了影響可靠性的各種因素，并針對這種因素制定保證可靠性的有效措施。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；可靠性

1 電力系統繼電保護的原理及特征

測量、邏輯、執行三部分組成了電力系統的繼電保護。對繼電保護進行測量需要輸入的有關物理量，它是測量部分的主要作用，然后執行部分主要是根據邏輯部分傳來的相關信號，對裝置進行保護；邏輯部分的作用是傳遞有關命令給執行元件，以測量部分輸出量的性質、大小、輸出的邏輯狀態等為標準；將其和設置的整體值作比較，分析有沒有啟動保護。繼電保護根據自身的工作性質，與通常類的機電或電子設備相比，表現出了自己的特點：

（1）故障出現位置較多。繼電器的元件種類繁多，在生產工藝上也相對復雜，所以，故障的隨機性也增多，產生較多的因素進而影響其可靠性運行。（2）工作狀態。由于只有在電力系統發生故障時，電力系統的繼電保護才要求繼電器動保護電力系統，但是如果工作在不正常狀態，會導致極其嚴重的后果。（3）繼電保護之間相互配合功能強。電力系統中，電力系統繼電保護系統是由各式各樣的繼電保護裝置組成，為了確保電力系統運行的可靠行及穩定性，這就需要他們相互之間配合。而進一步研究電力系統的應用，不僅需要在研究保護裝置配合的同時時，判斷其功能是否穩定、可靠是否滿足使用的需求，還要進一步研究繼電保護裝置的可靠性。

當電力系統在運行時出現問題，會有以下基本特征：阻抗會測量出不同的數值；電流增加的同時電壓減少；電流與電壓的相對位角也會改變。如果兩相或者單相接地發生短路，這就會導致負序電壓和負序電流出現分量，如果是單相接地，則會使零序或者負序電流和電壓產生分量。當出現不對稱短路時，也會出現相序分量，繼電保護裝置正常運行時，也就是說上述這些都是異?，F象，應當是不會出現上述情況的。因此，為了能夠組成各種各樣的繼電保護裝置，可以對繼電裝置出現故障時的各種變化進行分析。

2 影響電力系統繼電保護可靠性的因素

2.1 繼電保護軟件因素

隨著社會發展，科學技術不斷進步，如果在設計軟件過程中出現失誤則可能會導致繼電保護出現問題，因此這就使得微機軟件在繼電保護中獲得全面應用。

2.2 繼電保護硬件因素

2.2.1 繼電保護裝置。電力系統繼電保護中與繼電保護可靠性有關的模塊有：數字量輸入模塊，模擬量輸入模塊，電源供應模塊，數字量輸出模塊，中央處理模塊五大模塊。

2.2.2 二次回路。由于繼電保護硬件而產生的問題中，二次回路產生的問題占了很大的一部分，其中導致其問題發生的原因大多是由于絕緣老化使得導線裸露進而接地產生各種問題。

2.2.3 繼電保護輔助裝置。電力系統繼電保護的輔助裝置包括分相操作繼電器箱、交流電壓切換箱及三相操作繼電器箱等，這些裝置在電力系統中擁有不可或缺的位置。

2.2.4 繼電保護裝置的接口、通道及通信。機電系統微波的通信接口、縱聯差動保護的光纖、高頻保護的收發信機等裝置極易影響繼電保護裝置，進而使其發出錯誤動作，發生通信阻斷故障。

2.2.5 斷路器。斷路器對電網的正常運行有著重要的意義，作為保護電網的重要基礎性設備之一，其安全穩定的運行不僅可以控制和保護電網安全運行，同時也會影響繼電保護的可靠性，進而使繼電保護產生錯誤動作。

2.3 環境因素

繼電保護裝置在運行的過程中容易受到很多因素的影響，這類元件的精密度相當高，例如周圍環境的濕度、周圍環境的溫度、其他的沖擊、周圍環境的電磁干擾、振動、空氣中的粉塵等等。

2.4 人為因素

繼電保護是否可靠是由相關人員的安全意識、基本技能以及其責任心等決定的，在進行繼電保護裝置的安裝過程中，這也就決定了整個電力系統能否正常運行，以下幾種因素都可能導致繼電保護的運行不可靠：接線時沒有按照相關技術規定進行，導致出現錯誤；相關人員操作時出現錯誤；進行繼電保護的接線時，極性接反等。

2.5 由制造廠家而產生的技術干擾

由于繼電裝置決定著整個電力系統能否正常運行，而制造廠家在進行生產時監督不夠嚴格對質量進行沒有嚴格地控制，很容易出現問題，這就容易導致后面的工作也很難正常進行，這樣，自然就存在很多錯誤，嚴重阻礙了電力系統的正常運行。其中，由制造廠家而產生的技術干擾主要有閃電電路、電弧、短路等方面的因素。

3 確保電力系統繼電保護可靠性的有效措施

3.1 首先把好保護裝置的質量關

為了確保繼電保護在電力系統中的重要作用，應該要經常對繼電裝置做相關試驗，這也是確保繼電裝置正常運行的基礎。檢測其功能是否存在異常，并記錄好，一般主要記錄保護裝置變更的內容以及時間，同時還要有相關負責人簽名。在做完調試工作之后，然后將驗收單提交上去，接著要自檢、驗收，一般情況下，確保接線、元件、壓板以及標志符合質量要求，要將檢修、運行、生產三個方面綜合起來進行實驗。當變更保護定值以及二次回路的時候，一定要對保護回路、整定值以及有關重要的事項進行認真地核對。

3.2 加強檢查繼電保護裝置與二次回路

負責人的主要任務之一就是檢查電力系統繼電保護裝置與二次回路，這可以及時發現各種各樣的問題，同時也能夠防止出現事故。作為負責人員，及時檢查繼電保護裝置以及二次回路系統保證電力系統的正常運行，主要檢查內容為以下幾方面：

（1）查看裝備有沒有損壞現象，繼電器的鋁盤有沒有正常地轉動，電阻以及線圈有沒有溫度過高等；（2）整體值的指示位置是否發生了改變，繼電器的外殼是否出現破損情況；（3）繼電器的觸點是否出現脫軸焊、燒傷以及卡塞情況；（4）存不存在冒煙、發熱的情況；（5）指示燈的指示存不存在異常；（6）直流母線電壓有沒有異常；（7）壓板的位置以及運行的要求與轉換開關的位置是否相符合；（8）信號有沒有正常地指示。

3.3 大力提高繼電保護的安全性及可靠性

在工作過程中，負責人要多看、多問、多想，在實踐中積累經驗，保證電力系統繼電保護的安全可靠的使用。

（1）值班人員核對現場二次回路端子、繼電器、信號掉牌以及壓板，還要核對二次回路的圖紙詳細熟悉后各種狀態是否良好以及繼電保護的工作原理等。（2）為了預防電力系統繼電保護出現問題，值班人員不僅需要牢記并遵循相關的規定，還要在平時加強學習相關知識及方法和培訓各項工作技能。（3）值班人員要加強在巡檢過程中的監視力度，嚴加看管可能導致誤動的繼電保護裝置，發現繼電保護運行中運行缺陷或異常情況者，需要盡快聯系相關專業人員維修處理。

4 繼電保護的技術革新

隨著社會進步，科學、經濟的進步，電氣自動化的普及范圍越來越廣，通信技術、計算機技術、電子技術以及數字信號處理技術日新月異，為了適應電力系統的快速發展繼電保護需要不斷地進行技術革新。

（1）不斷提高繼電保護可靠性，能夠遠方監控電力系統，靈活使用繼電保護，便于維護與調試。（2）硬件要通用，功耗低，裝置體積相對較小，結構條件要不斷優化，功耗相對較低。（3）為了能夠附加自動重合閘、低頻減載、故障測距、故障錄波等功能，可以擴充諸如波形分析、故障錄波、繼電保護等輔助功能。

參考文獻

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