關(guān)于電力系統(tǒng)中繼電保護的可靠性研究與風(fēng)險評估

劉瀟

摘要：目前，我國的經(jīng)濟發(fā)展迅猛，對于用電量和質(zhì)量的需求也顯著提高。因此，提高用電質(zhì)量，保障穩(wěn)定的用電是全民關(guān)注的話題，也同樣考驗著電力公司的業(yè)務(wù)水平。以當(dāng)前的電力行業(yè)的形式來看，電力系統(tǒng)中的繼電保護的不太穩(wěn)定，時常出現(xiàn)問題，這就造成用電質(zhì)量不高的情況。本文從分析繼電保護的原理出發(fā)，對繼電保護的可靠性進行研究以及進行風(fēng)險評估，對其不穩(wěn)定的因素和存在的問題進行分析，并提出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：繼電保護；可靠性；風(fēng)險評估

前言

電力系統(tǒng)是國家的供電系統(tǒng)，只有其安全、穩(wěn)定、可靠的運行，才能保證國家和居民的用電質(zhì)量，才能對企業(yè)經(jīng)營不產(chǎn)生影響，才能讓我國的經(jīng)濟不斷的提升。而電力系統(tǒng)中繼電保護的可靠性是對電力系統(tǒng)有著很大的影響，因此繼電保護裝置的不斷完善，以及相應(yīng)的技術(shù)人員的技術(shù)水平提高和相應(yīng)的技術(shù)措施，才能保證繼電保護的可靠性，才能降低事故的概率，保證正常的供用電。

一、繼電保護裝置在電力系統(tǒng)作用與發(fā)展

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的出現(xiàn)伴隨著繼電保護技術(shù)的出現(xiàn)。繼電保護也從最簡單過電流保護，向電流差動保護、方向性電流保護、直至距離保護和高頻保護發(fā)展；而繼電保護裝置也由最簡單的熔斷器裝置，發(fā)展到今天機電式、整流式、晶體管式、集成電路式和先進微型計算機式。繼電保護裝置對電網(wǎng)的運行和用戶供電質(zhì)量有著十分重要的意義。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時，那么繼電保護裝置就能夠快速的，有效的切除故障設(shè)備并且發(fā)出報警信息，以便能夠減少故障對電力系統(tǒng)的影響和破壞，從而保證電網(wǎng)的正常運行。同時也能夠讓工作人員對于系統(tǒng)的故障及時的做出判斷，處理和修復(fù)，及時恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。近年來，繼電保護裝置隨著新技術(shù)的發(fā)展，越來越智能化，可靠性也相對的提高，但人們對電力系統(tǒng)的可靠性的要求也提高，同時對于人員的專業(yè)水平要求也越來越高。

二、對繼電保護裝置的可靠性研究

1確定繼電保護自動化可靠性指標(biāo)

在當(dāng)今的智能化的繼電保護中，繼電保護的自動化裝置的可靠性是指其構(gòu)成的原理和輸入特征量的兩個方面，而這兩個方面影響著裝置的可靠性的關(guān)鍵在于繼電保護的成功率和故障排查等幾個方面。其中，成功率的指標(biāo)是指在在繼電保護的過程中，自動化的裝置能夠完成試驗的成功率，也就是能夠自動保護系統(tǒng)的成功率。繼電保護的故障排查是指繼電保護裝置在電力系統(tǒng)運行故障出現(xiàn)能夠做出準(zhǔn)確的判斷和實施對電網(wǎng)的保護情況。那么這兩者是繼電保護可靠性的重要指標(biāo)。可由專業(yè)人員通過不斷的試驗對其指標(biāo)進行驗證分析，從而判斷其可靠性能。

2對繼電保護的風(fēng)險點分析

對于自動化繼電保護系統(tǒng)來說，如果無法進行有效的電力故障判斷，或者出現(xiàn)不穩(wěn)定、嚴(yán)重故障的情況，會直接影響電力系統(tǒng)的運行。因此進行相應(yīng)的可靠性評估同時還要對可能存在的風(fēng)險點進行分析。在智能化的電力系統(tǒng)中，風(fēng)險點一般存在于采樣通道和額定延時等幾個方面，如某變電站所采用的雙 AD 通道在其使用過程中，需要對其電壓和電流進行具體的通道采樣和信息處理，其數(shù)據(jù)之間的幅值差異不會超過0.025，如果一旦精度不準(zhǔn)或者超過其幅值就會出現(xiàn)保護性的誤動作，影響電力系統(tǒng)的運行。額定延時的風(fēng)險則體現(xiàn)在自動化繼電保護裝置的固有延時，那么單機保護裝置的延時在 1 毫秒之內(nèi)，而聯(lián)機設(shè)備的延時也不應(yīng)當(dāng)超過 2毫秒，如果出現(xiàn)延時過高的情況，自動化繼電保護系統(tǒng)就會進行功能閉鎖。

三、對繼電保護裝置的風(fēng)險評估

對于電力系統(tǒng)的風(fēng)險是指損害的可能性和損害的嚴(yán)重程度。那么對繼電保護系統(tǒng)進行風(fēng)險評估，需要研究風(fēng)險對整個系統(tǒng)的全面影響，依據(jù)相應(yīng)的定量風(fēng)險指標(biāo)。正常情況下，風(fēng)險程度一般用概率與后果的乘積表示。對繼電保護的風(fēng)險評估主要是對其保護的定值和硬件系統(tǒng)的內(nèi)部缺陷進行評估。

如繼電保護的定值設(shè)定有誤，或者不合理時，都會引發(fā)不同的風(fēng)險，因此進行評估當(dāng)中應(yīng)與電力系統(tǒng)運行的實際情況結(jié)合，依據(jù)其相間距離的保護定值設(shè)定情況來進行深入的研究和評估。

對繼電保護裝置硬件的內(nèi)部缺陷進行風(fēng)險評估時，要注意規(guī)避在一定程度上由于某些硬件存在問題而引發(fā)的故障，保證繼電保護裝置能夠正常動作，同時注意對降低相鄰設(shè)備的誤動概率的直接聯(lián)系，和防止產(chǎn)生不間斷的錯誤的繼電保護動作，這些情況能夠降低危險事故的發(fā)生。

四、提高繼電保護裝置可靠性和安全的措施

繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中起到關(guān)鍵性的作用，影響其可靠性因素有很多，應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的措施解決和改善，提高其可靠性能和穩(wěn)定性。

1.裝置驗收工作嚴(yán)格把關(guān)

裝置驗收是繼電保護工作的第一關(guān)。只有質(zhì)量合格的設(shè)備才能保證系統(tǒng)的運行的穩(wěn)定性。驗收是對其裝置進行試驗和調(diào)試，合格后，才進行驗收單填寫，同時進行相關(guān)文件的審查，做好記錄，經(jīng)相關(guān)責(zé)任人簽字，存檔。驗收合格，才能正式的啟動裝置。

2做好電力系統(tǒng)的安全預(yù)防和日常維護工作

電力系統(tǒng)中要想保持長期的穩(wěn)定性，必須進行安全預(yù)防工作和日常維護工作。

所以，為了保證電力系統(tǒng)繼電保護工作的有效開展，必須定期的進行檢查維護工作。具體主要的檢查工作主要對設(shè)備的性能、外觀和相關(guān)儀器的檢查。例如配電柜上的按鈕、開關(guān)以及壓板等是否有效；報警鈴和安全儀器的指示燈是否能夠正常報警；繼電器回路、接口等相關(guān)位置，有無松動現(xiàn)象，接觸是否良好。整體裝置是否發(fā)熱、焦味以及相應(yīng)器件是否脫落、松動。同時還要進行日常維護和保養(yǎng)工作。

3不斷完善繼電保護裝置的可靠性

隨著國家科技水平的不斷提升，繼電保護裝置的智能化不斷完善，一些新的技術(shù)也應(yīng)用到了電力系統(tǒng)當(dāng)中。其中數(shù)字化的監(jiān)控裝置和數(shù)字化保護裝置，都需要大數(shù)據(jù)處理技術(shù)下進行完善。以前是用傳統(tǒng)的電流電壓互感器等裝置，現(xiàn)在則是用集成數(shù)字化的裝置。因此，提高了繼電保護裝置的保護功能，也增強了它的可靠性。所以，在高科技水平下，只有將裝置更加智能，先進才能從根本提高可靠性能。

4提高作業(yè)人員專業(yè)水平和綜合素質(zhì)。

裝置隨著科技水平的提高，其更加的智能化、科技化，這就需求更加專業(yè)的人員，進行設(shè)備的檢查和維護。也需要跟多的責(zé)任感和使命感，有職業(yè)的規(guī)范和道德。認(rèn)真的操作和上下級保持好的。

結(jié)語

在復(fù)雜的電力系統(tǒng)和大電網(wǎng)的環(huán)境下，繼電保護的可靠性越來越重要。這關(guān)系到社會的發(fā)展和用戶用電的質(zhì)量。本文就繼電保護的可靠性和風(fēng)險進行了研究，總結(jié)了繼電保護可靠性評價指標(biāo)及風(fēng)險評估的要點，主要是指標(biāo)的確立和選取依據(jù)、可靠性評估所需要評估方法、保護系統(tǒng)動態(tài)可靠性研究等。但在廣域保護、全數(shù)字化保護等新原理、新技術(shù)模式下，由于繼電保護裝置可靠性研究需要涉及的因素較多、風(fēng)險評估難度大，如何有效提高系統(tǒng)的可靠性，需要進行深入研究。

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（作者單位：江蘇德胤水電工程有限公司）