淺析電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性

張曉曄

【摘 要】在經濟全球化發展的今天，電力資源逐漸成為人們日常生活中最為重要的組成部分，在不斷擴增國家電網的建設規模的同時，對電力系統繼電保護設備的自動化可靠性提出了更高的要求。鑒于此，論文從繼電保護設備在電力系統中的重要意義、探討電力系統繼電保護設備的自動化可靠性、提升電力系統繼電保護設備自動化可靠性的有效方法三個方面進行闡述，希望對今后的繼電保護設備的使用情況研究，提供可供參考的意見。

【Abstract】Today， with the development of economic globalization， power resources have gradually become the most important part of people's daily life， while expanding the scale of the national grid， people put higher requirements on the reliability of relay protection equipment of power system.In view of this， this paper expounds from three aspects of the important value of relay protection equipment in power system， the automation reliability of power system relay protection equipment， and effective method for improving the automatic reliability of relay protection equipment in power system， hoping to provide reference for future research on the use of protective relaying equipment.

【關鍵詞】電力系統；繼電保護設備；自動化；可靠性

【Keywords】 power system； relay protection equipment； automation； reliability

【中圖分類號】TM774 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）10-0152-02

1 引言

繼電保護設備作為電力系統中必不可少的一部分，不僅能夠使電力系統不再受到外界因素的影響，降低線路故障的發生概率，還能從根本上保證電力系統運行的可靠性。若在電力系統運行期間出現故障，繼電保護設備可以自動切斷線路，確保整個線路的安全，使電力系統正常運行。因此，論文對電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性進行了探討。

2 繼電保護設備在電力系統中的重要意義

隨著科學技術的發展，電力需求不斷增加，同時也會產生電力供應危機。電力企業為了有效應對這一危機，通常會采取停電、限電等方法，因此，繼電保護設備的可靠性逐漸成為備受關注的熱點話題，在電力系統的運行過程中擔任著重要角色，起到至關重要的作用，主要體現在以下兩個方面：一方面，確保電力系統正常運行。若電力系統在運行的過程中，出現大小不一的突發狀況，繼電保護設備可以保證在一定時間內，對電力系統發出危險警告，并且能夠自動切斷發生故障的電線路，有效降低其他零部件的損壞程度。除此之外，還能夠預防因故障引起的連鎖反應，大幅度降低斷電等故障的發生概率，確保電力系統正常運行。另一方面，對電力系統起到監控作用。繼電保護設備不僅是一個反應設備，也是一個監控設備。在電力系統運行期間，較為傳統的繼電保護設備需借助工作人員的力量進行監控，不僅提高了電力企業的生產成本，同時也造成了人力、物力、財力等不必要浪費。與傳統的繼電保護設備相比，先進的繼電保護設備可以實時監控電力系統的運行狀態，更好地處理設備故障，對電力系統起到保護作用。

3 探討電力系統繼電保護設備的自動化可靠性

3.1 研究整定值的錯誤

整定值的錯誤，逐漸成為電力系統繼電保護設備出現失誤的主要影響因素。只有嚴格控制好電力系統繼電保護設備的相關注意事項，在各個施工環節中落實控制與監督工作，才能從根本上實現繼電保護設備的自動化可靠性，使繼電保護設備的安裝及設計具備準確性等特點[1]。不僅如此，若整定值存在極大的失誤，在電力系統繼電保護設備使用過程中，時常會出現不同的電力問題，嚴重影響了電力系統的正常運行。

3.2 繼電保護設備的生產質量未能達標

在生產繼電保護設備的過程中，諸多生產廠家為使自身的經濟效益最大化，不斷降低生產的各項成本，大量劣質材料被使用在電力系統繼電保護設備的生產當中，最終導致生產質量未能達標，直接影響電力系統的正常運行，致使繼電保護設備及其自動化可靠性受到一定的限制。除此之外，一小部分電力系統繼電保護設備未進行相應的試驗就開始正常運行，導致繼電保護設備中的部分零部件存在巨大的差異[2]。比如，晶體管波等，這些具有較大差異性的零部件被使用在繼電保護設備當中，就存在一定的質量問題，最終導致電力系統繼電保護設備頻頻出現運行問題。為改善這一現象，在實際的繼電保護設備生產期間，對生產廠家提出較高的要求，明確規定生產廠家應當在先進技術的驅動下，樹立正確的責任心，嚴格把守質量關，從根本上控制好電力系統繼電保護設備的生產過程。

3.3 繼電保護設備的不正確操作

電力系統繼電保護設備的不正確操作，會對自動化可靠性產生一定的影響。比如，電源操作等。就當前電解電容以及儲能裝置的使用情況而言，當電力系統繼電保護設備出現故障時，若電解電容及儲能裝置存在老化等問題，未能立即將電源切斷，勢必會出現蓄電池電流不穩定的現象，大幅度降低了電力系統繼電保護設備的可靠性[3]。繼電保護設備不僅會受到操作不規范的影響，也會受到互感器自身的影響。由于互感器自身存在質量問題，經過長時間的使用，不斷增加了互感器的磨損面積，從而影響繼電保護設備的運行狀態。endprint

3.4 對周圍環境產生一定的影響

環境問題逐漸成為影響繼電保護設備正常運行的關鍵因素，當電力系統繼電保護設備所運行的環境溫度呈上升趨勢時，就會導致環境周圍的相關介質四處漂浮，加劇了繼電保護設備的老化程度，同時也降低了繼電保護設備的可靠性[4]。不僅如此，若繼電保護設備的老化問題持續加快，使得電源的插頭及插線板被四處漂浮的物質侵害，失去繼電保護設備所具有的功能，阻礙了電力系統繼電保護設備的運行。

4 提升電力系統繼電保護設備自動化可靠性的有效方法

4.1 構建等比例的仿真模型

在電力系統運行的過程中，永磁直驅機組以及風電機組占據著重要的地位，對風電機組做到良好的控制，逐漸成為影響繼電保護設備可靠性的主要因素。就現今風電機組的使用情況而言，其使用原理以及接入方式都發生了巨大的變化。為使電力系統具備可靠性、安全性等特點，對風電機組的使用提出了高要求，可以根據風電機組的特點，來構建等比例的仿真模型[5]。與傳統的解析方法相比，仿真模型具有諸多優勢，可以隨時研究繼電保護設備的運行狀況。除此之外，在生產繼電保護設備的過程中，在缺乏完善的控制制度的前提下，就必須構建相應的仿真模型。在繼電保護設備的設計與規劃方面，得到仿真模型的大力支持與幫助，為電力系統繼電保護設備的可靠性提供有效保障。

4.2 加大對電線路保護機理的研發力度

若電線路發生短路故障，勢必會給風電機組帶來巨大的影響，同時也會影響著電力系統的正常運行。當電線路故障完成清除后，若未能及時提高母線的電壓，會給電力系統及風電機組帶來前所未有的影響。同時也會引起不必要的安全事故。在展開一系列的故障識別工作期間，為使繼電保護設備的生產得以順利進行，應當著重考慮短路電流的問題，同時加大對電線路保護機理的研發力度。由于控制模塊在缺乏短路電流的背景下，不斷改變著短路電流的波形。基于此，為更好的分析電線路的故障特點，應當充分利用現有的資源信息，對先進的技術和工作原理展開相應的研發，為電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性奠定堅實的基礎。

5 結論

綜上所述，在實際電力系統運行的過程中，繼電保護設備對電力系統有著重要意義，尤其對電線路及風電機組至關重要。論文主要探討了電力系統繼電保護設備的自動化可靠性，從繼電保護設備的質量未能達標、繼電保護設備的不正確操作等方面展開探討，并針對改善線路故障問題提出了幾點有效建議，如構建等比例的仿真模型、加大對電線路保護機理的研發力度等，為以后電力系統的正常運行提供保障。

【參考文獻】

【1】揭春仔，鄭人川.論電力系統繼電保護的作用及發展趨勢[J].工程技術研究，2017，12（07）：90-91.

【2】譚浩.繼電保護系統對一次設備可靠性的影響研究[J].中國新技術新產品，2017，4（08）：48-49.

【3】白宇.分析電廠繼電保護系統可靠性的影響因素及提升途徑[J].城市建設理論研究（電子版），2017，8（11）：192+194.

【4】王碧波.電氣主設備中繼電保護常見問題及措施分析[J].科技創新導報，2017，14（07）：49-50.

【5】孫曉飛.繼電保護設備風險研究[J].科技創新與應用，2017，7（01）：212-213.endprint