數字繼電保護裝置可靠性研究

【摘要】繼電保護裝置是電網的重要組成，其可靠性對電網運行的質量有著較大影響。近年來，我國的電力系統中廣泛應用了數字繼電保護裝置。本文對數字機電保護裝置可靠性進行了研究，在對保護原理進行改進的同時，也對機電保護裝置的配置方案進行了改良。

【關鍵詞】數字；繼電保護；可靠性研究

一、影響繼電保護裝置可靠性的因素

（一）自然環境因素

對繼電保護裝置的可靠性影響較大的是雷電。受建設選址因素的限制，很多電廠建設于空曠地帶或山上，這些電廠較為突兀，易受雷電的影響。尤其是煤礦改造的燃氣發電廠，其位置依托煤礦建于山頂，這樣的位置一旦遭遇雷暴天氣，就會對繼電保護裝置及其他電力設備構成威脅。其瞬間電流或感應電流會設備造成巨大的沖擊，導致電子器件燒毀或設備損壞。

因為選址的因素導致其自然條件較為惡劣，若在山區更會出現溫差大的情況。南方夏天的高溫天氣對發電廠的繼電保護設備來說是一個極大的考驗，繼電保護裝置安裝于機柜中，其環境溫度會更高。發電廠機柜受到發電機輻射熱量的影響，內部設備均在極高的環境中工作。若繼電保護設備沒有良好的散熱手段極易導致器件損壞，設備無法正常運轉。

與溫度影響類似，當連綿的陰雨天氣出現時，電力設備易受到潮濕氣體的侵蝕，導致功能受損，可靠性下降。對于繼電保護裝置也是如此，在潮濕環境下，其各個觸點間的連接可靠性均會受到一定程度的影響。一旦這些位置受到影響難免會出現繼電保護裝置誤動作或不動作的情況。

（二）工作環境因素

在發電廠的發電系統中經常會出現各個部件之間無線通訊信息的傳輸及電脈沖信號的響應。這些信號會對繼電保護系統產生干擾的電磁信號。由于部分信號的頻段比較接近，故在通訊過程中易發生一定程度的傳輸錯誤。這些電磁干擾會造成繼電保護系統之間的通訊不暢，繼而發生誤動作。

發電設備中最常出現的是各種動作開關，開關受到控制端的影響不斷地進行開合操作，在操作過程中會產生各種瞬態過電壓和瞬態過電流，這些不穩定的電壓和電流引起的浪涌會對繼電保護系統造成沖擊。超過系統中設備的承受極限時，就會造成繼電保護設備燒毀，使得電力系統無法得到有效保護。

（三）人為因素

通常情況下，繼電保護系統的安裝、調試和維護均為專業人員。然而，不少情況下會出現非專業人員隨意操作繼電保護系統的情況。在觀察了很多繼電保護裝置燒毀的案例后，會發現大多數的損壞情況與誤操作有著一定的聯系。

二、提升繼電保護系統可靠性的改善措施

（一）針對自然環境因素的改善

其一，對自然界的雷電影響，目前的措施是進行系統化的防雷工程建設。這要從各個層級對雷電的影響進行消除。首先，要對直擊雷對繼電保護系統的影響進行消除，利用避雷針將直擊雷導入地下。其次，針對感應雷進行防護。使用多級的防雷箱和防雷器，逐級消除瞬態感應電動勢的影響，保證繼電保護系統不會受到感應電流沖擊。最后通過合理布局消除電壓差，減小因壓降導致的高壓或大電流對器件的影響。其二，為了消除高溫或低溫對于繼電保護系統中裝置的影響，需要引入一個溫度控制器部件來管理工作環境溫度。通過溫度控制器部件感應到的工作環境溫度，控制風機降溫或加熱器升溫，來調節繼電保護工作柜中的溫度。其三，對于會侵蝕繼電保護系統的水汽，可以采用濕度控制器來改善工作環境。

（二）針對電力環境的改善

首先，對繼電保護系統產生干擾影響的電磁信號是比較棘手的一個問題，其對繼電保護系統可靠性的影響無時無刻不存在。可同時采用兩個手段來消除影響，通過隔離和屏蔽技術將繼電保護系統與干擾源進行隔離，很大程度上能夠降低電磁干擾對其的影響強度。其二就是在繼電保護系統的通訊位置增加濾波功能，將電磁雜波的影響通過濾波器進行消除。其次，浪涌沖擊對于繼電保護系統往往是致命的，一次大的浪涌就有可能造成繼電保護裝置燒毀。為了更好地消除浪涌沖擊，在其中使用壓敏電阻和放電管來泄放掉瞬態大電流是一個很好的途徑。

（三）加強繼電保護裝置技術改造

隨著科技不斷發展，電子技術、通訊技術、計算機技術以及信號處理技術為繼電保護提供了良好的技術支持。應充分依靠新技術，提高繼電保護水平，不斷提高保護系統性能。并及時更新保護校驗設備，完善供電網絡建設。在不影響正常運行的情況下，確保各回路均有足夠保護整定時間，使保護裝置校驗做到應校必校，不漏項，不簡化。為快速隔離故障、恢復供電，可以考慮結合配電自動化系統的建設。

三、結語

決定變電站是否安全運行主要是智能變電站之中的變電保護系統，在此系統設置的過程之中，要周全考慮各種因素，從而更加高效以及合理的設置交換機與智能變電站之中的智能終端等重要設備?？梢栽陂_發、設計繼電保護系統的時候，對相關的電路元件進行及時更新，從而保障繼電保護系統在管理工作之中的可靠性以及安全性。

參考文獻

[1]方東，習松.影響火力發電廠繼電保護可靠性因素分析及改善措施[J].化工管理，2015（17）：14.

[2]黃雅宣.智能變電站繼電保護系統可靠性分析[J].通訊世界，2017（08）：177～178.

作者簡介：傅靖爽（1992.10—），女，重慶潼南人。