淺析電力繼電保護(hù)的運(yùn)行可靠性

文/嚴(yán)志梅，國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司華容供電分公司

隨著社會(huì)民眾生活水平的不斷提升，人們對(duì)電量的需求逐漸增加，這也就給電力系統(tǒng)帶來(lái)了源源不斷的經(jīng)營(yíng)效益，因此，我國(guó)電力系統(tǒng)與社會(huì)民眾之間有著必然的聯(lián)系。繼電保護(hù)系統(tǒng)是我國(guó)電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的系統(tǒng)，無(wú)論是電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、配電，還是變電、用電，都離不開(kāi)繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要功能作用。因此，需要綜合分析我國(guó)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，并深度研究繼電保護(hù)系統(tǒng)在電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用，從而確保電力系統(tǒng)能夠維系正常的電力運(yùn)行與供應(yīng)，切實(shí)為民眾的生產(chǎn)和生活提供安全、可靠的電力系統(tǒng)保障。

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性概念

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站等多種設(shè)備，通過(guò)輸電線路連接而組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，由于涉及的設(shè)備眾多，分布范圍廣泛，大部分設(shè)備裸露在外受到自然災(zāi)害的影響，發(fā)生故障的可能性很大。在電力系統(tǒng)中，任何一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障都會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，甚至?xí)斐纱竺娣e斷點(diǎn)。而繼電保護(hù)裝置的作用就是持續(xù)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行迅速隔離，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)分析

2.1 系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造

繼電保護(hù)包含了非常多的類型，內(nèi)部構(gòu)成大不相同，主要包含測(cè)量、邏輯以及執(zhí)行等基本模塊。不同的模塊之間呈相互聯(lián)系的關(guān)系，并且統(tǒng)一存在于繼電保護(hù)設(shè)備內(nèi)部，以此推動(dòng)系統(tǒng)作用的發(fā)揮，也為電力的輸送提供支持。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)而言，其本身具有非常顯著的特點(diǎn)，以此對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行提供支持，這種顯著的特征也能夠在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮良好的效果，能夠保證運(yùn)行質(zhì)量，還能擴(kuò)大應(yīng)用范圍等。當(dāng)前階段，我國(guó)在繼電保護(hù)技術(shù)方面已經(jīng)取得了非常顯著的發(fā)展，并且在相關(guān)技術(shù)的支持下，產(chǎn)品質(zhì)量也在逐漸提升，并且得到了社會(huì)的認(rèn)可。除此之外，繼電保護(hù)技術(shù)也以其自身的新技術(shù)和實(shí)用的功能推動(dòng)其發(fā)展，使得自動(dòng)化水平逐漸提升，從而滿足工作的相關(guān)需求，對(duì)今后的發(fā)展具有非常廣闊的發(fā)展前景。

2.3 繼電保護(hù)技術(shù)價(jià)值

體現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，繼電保護(hù)技術(shù)在其中體現(xiàn)了非常關(guān)鍵的價(jià)值。當(dāng)供電出現(xiàn)故障，且線路無(wú)法維持正常的運(yùn)行時(shí)，便會(huì)通過(guò)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)用，自動(dòng)將線路切斷，對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，為供電運(yùn)行的穩(wěn)定提供支持；如果電力系統(tǒng)維持正常運(yùn)行，那么繼電保護(hù)技術(shù)則可以發(fā)揮監(jiān)視電路設(shè)備的效果，為相關(guān)人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以便電力系統(tǒng)的改進(jìn)與完善，使電路運(yùn)行更加穩(wěn)定。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)

3.1 裝置可靠性指標(biāo)

人們進(jìn)行電力系統(tǒng)可靠性衡量的標(biāo)準(zhǔn)就是可靠性指標(biāo)，主要包括時(shí)間指標(biāo)、頻率指標(biāo)和概率指標(biāo)三種。如果系統(tǒng)發(fā)生故障，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置就會(huì)自動(dòng)啟用，在發(fā)生故障時(shí)間的平均時(shí)間就是其時(shí)間指標(biāo)。頻率指標(biāo)是在規(guī)定時(shí)間繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作的次數(shù)和總動(dòng)作之間的比值，它指的是一種正確動(dòng)作值。而概率指標(biāo)是預(yù)定時(shí)間設(shè)備系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其規(guī)定功能的一種概率，這一指標(biāo)很大程度上代表了繼電保護(hù)裝置的可靠性。

3.2 運(yùn)行可靠性指標(biāo)

如果電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)系統(tǒng)故障，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置就可以及時(shí)完成故障的隔離，有效避免其對(duì)設(shè)備的損害。其中發(fā)生的故障模式主要有拒動(dòng)和誤動(dòng)兩種，如果斷路器發(fā)生故障，就會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)模式，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而且繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)是組成輸配電系統(tǒng)的統(tǒng)一整體，一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障，其控制系統(tǒng)也會(huì)受到影響，使得電力系統(tǒng)難以正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)有正確狀態(tài)和不正確狀態(tài)兩種，其運(yùn)行可靠性指標(biāo)有兩種：正確工作率和不正確工作率。在工作人員進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)、計(jì)算和調(diào)試后形成的一種正常的工作運(yùn)行狀態(tài)就是正確工作狀態(tài)，其對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是保護(hù)區(qū)中正確動(dòng)作的次數(shù)。而不正確工作率與之相反，是故障拒動(dòng)次數(shù)、正常狀態(tài)下的動(dòng)作次數(shù)、保護(hù)區(qū)內(nèi)外的故障誤動(dòng)作的總和。

4 繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析

4.1 繼電保護(hù)裝置

繼電保護(hù)裝置主要是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)執(zhí)行故障隔離操作，對(duì)被保護(hù)的元件進(jìn)行隔離，確保其他線路可以得到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免故障區(qū)域?qū)φ＿\(yùn)行的線路產(chǎn)生影響。為此，在繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析時(shí)，首先需要對(duì)繼電保護(hù)裝置的可靠性進(jìn)行分析，并用具體的數(shù)值來(lái)反映出裝置的可靠程度。在電力系統(tǒng)中對(duì)機(jī)電保護(hù)裝置可靠性分析的主要指標(biāo)包括修復(fù)率、平均修復(fù)時(shí)間、可靠度和切換時(shí)間等。為確保裝置可靠性能良好，因?qū)⒀b置各個(gè)方面性能進(jìn)行綜合考慮，最終找出對(duì)裝置可靠性產(chǎn)生影響的因素和原因等，根據(jù)具體的原因和影響因素提出針對(duì)性的措施和設(shè)計(jì)相關(guān)保護(hù)措施，對(duì)于裝置中可能會(huì)對(duì)整體可靠性能產(chǎn)生影響的部位要定期進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)

4.2 故障樹(shù)分析法

目前在國(guó)際中對(duì)繼電保護(hù)裝置可靠性的分析主要是采用故障樹(shù)分析法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)數(shù)學(xué)邏輯思維來(lái)構(gòu)建分析過(guò)程，將繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)直觀、清晰的展現(xiàn)出來(lái)。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中主要硬件設(shè)施包括二次回路、電壓電力互感裝置、繼電保護(hù)通信裝置、繼電保護(hù)裝置等，通過(guò)故障樹(shù)分析法對(duì)裝置進(jìn)行分組，具體分為斷路器失效和繼電保護(hù)失效兩個(gè)方面。根據(jù)故障樹(shù)分析法主要是利用數(shù)學(xué)概率分析法，通過(guò)精密計(jì)算來(lái)體現(xiàn)出繼電保護(hù)系統(tǒng)各個(gè)模塊概率重要性，其中保護(hù)裝置在繼電保護(hù)硬件各個(gè)模塊中概率重要性較大，大約占據(jù)總裝置各模塊比重的45%，其次依次是二次回路、T VTA、通信接口、斷路器和繼電保護(hù)輔助裝置。由此表明，保護(hù)裝置和二次回路在繼電保護(hù)裝置中所發(fā)揮的實(shí)際作用更大，一以發(fā)生故障也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置硬件產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，保護(hù)裝置和二次回路也是最容易出現(xiàn)故障的。

5 結(jié)束語(yǔ)

電力資源是我們生產(chǎn)生活中不可或缺的重要能源，支撐著我們的基礎(chǔ)生產(chǎn)生活。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中，要把握其運(yùn)行可靠性的指標(biāo)并通過(guò)指標(biāo)指導(dǎo)其生產(chǎn)過(guò)程，提高電力系統(tǒng)的工作效率，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。