電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析

摘 要：電力系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置都是非常基礎(chǔ)的設(shè)備而存在的，正是因?yàn)橛羞@兩種裝置的存在，所以一些電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能夠在電力系統(tǒng)當(dāng)中反映出來。在很多情況下，它具有遙控監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)等功能。他不僅能夠?qū)ο嚓P(guān)的電氣設(shè)備進(jìn)行及時(shí)全面的檢測(cè)，還能夠?qū)υO(shè)備的故障進(jìn)行有效的感應(yīng)判斷。此外，還能夠?qū)磳⑦M(jìn)一步擴(kuò)展的故障進(jìn)行預(yù)防和阻止。從這個(gè)角度來說，對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置的可靠性進(jìn)行保證是非常有必要的，本文就電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析做簡(jiǎn)要的闡述，并且提出提高可靠性的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動(dòng)化裝置；可靠性分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.141

1 繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的工作特點(diǎn)

當(dāng)相關(guān)的電力系統(tǒng)發(fā)生了一些故障之時(shí)，諸如線路過載運(yùn)行或者說是設(shè)備短路這些情況，那么就一定要保障繼電保護(hù)裝置的可靠性，這么做的目的是為了將一些相應(yīng)的信號(hào)能夠及時(shí)的發(fā)出去，這樣就可以在對(duì)其他的一些電氣設(shè)備進(jìn)行操作的時(shí)候就還能夠?qū)收线M(jìn)行有效的切除，但是對(duì)于電力系統(tǒng)來說，出現(xiàn)故障的概率還是比較小的，所以繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作一般不會(huì)頻率很高，在實(shí)際情況中，我們將故障分成兩種，第一種叫做拒動(dòng)故障，第二種叫做誤動(dòng)故障，其中拒動(dòng)故障指的是，電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，機(jī)電保護(hù)裝置沒有辦法執(zhí)行及時(shí)有效的動(dòng)作，從而將故障點(diǎn)進(jìn)行切除，這樣出現(xiàn)的后果就是電力系統(tǒng)很有可能因此而崩潰；而后者也就是說故障的原因是出自繼電保護(hù)裝置本身的特性問題，或者說日常的運(yùn)行受到了外界的干擾因素影響而發(fā)出了不該發(fā)出的動(dòng)作。所以對(duì)于自動(dòng)化裝置來說，最主要的作用就是對(duì)系統(tǒng)中各種運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和一定的控制，一般而言，自動(dòng)化裝置故障就表現(xiàn)為：主要的運(yùn)行參數(shù)沒有辦法準(zhǔn)確的測(cè)量，傳輸與控制也得不到保障。

2 在電力系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)于繼電保護(hù)的相關(guān)要求

繼電保護(hù)裝置需要滿足這樣幾項(xiàng)要求：首先就是繼電保護(hù)裝置要滿足選擇性，就是說當(dāng)相關(guān)的供電系統(tǒng)發(fā)生了不明原因的故障之時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠在所有的可能故障點(diǎn)當(dāng)中選擇性的進(jìn)行切除，首選就是距離故障點(diǎn)最近的斷路器切斷，切斷之后就可以保障系統(tǒng)中的其他部分可以運(yùn)行正常。其次，繼電保護(hù)裝置要具備靈敏性，靈敏系統(tǒng)要隨時(shí)對(duì)相關(guān)的裝置做出一定的評(píng)價(jià)，如果繼電保護(hù)裝置在保護(hù)的范圍之內(nèi)的話，那么無論哪一個(gè)裝置出現(xiàn)了故障，保護(hù)裝置都不能產(chǎn)生既定的拒動(dòng)的動(dòng)作。對(duì)應(yīng)的就是，保護(hù)范圍之外如果出現(xiàn)了一些問題，保護(hù)裝置則不能產(chǎn)生誤動(dòng)作。另外，繼電保護(hù)裝置需要具備速動(dòng)性，保護(hù)裝置一旦發(fā)生了故障，要能夠在最快的時(shí)間之內(nèi)將故障進(jìn)行排除，從而將故障造成的損失減小到最低，最后就是可靠性，在很多的發(fā)生故障的事故當(dāng)中，究其根本原因，沒有對(duì)繼電保護(hù)裝置的相關(guān)可靠性進(jìn)行保障，從而讓事故演變成為巨大的損失。因此在設(shè)計(jì)方面以及安裝等方面都要保證每個(gè)設(shè)備的組成元件質(zhì)量的可靠性。

3 繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性指標(biāo)體系

由于繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行原理上有很大的不同，必須要依靠采取多重可靠性的特征量表來衡量可靠性，但是指標(biāo)體系不能過多，過多會(huì)導(dǎo)致衡量體系沒有終點(diǎn)，也不能過少，過少則會(huì)出現(xiàn)結(jié)果不可信，不準(zhǔn)確。必須要根據(jù)國內(nèi)的電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，從繼電保護(hù)的基本特征出發(fā)，可以從這樣幾點(diǎn)來做出評(píng)價(jià)：第一是成功率，也就是說，在一定的條件下或者既定的特殊條件之下，某種產(chǎn)品能夠完成特定功能的概率。第二就是平均無故障時(shí)間，平均無故障時(shí)間指的是兩次故障之間的平均時(shí)間，針對(duì)不同的產(chǎn)品有不同的說法，對(duì)于可修復(fù)的產(chǎn)品則是兩次故障之間的平均壽命，對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，則是失效之前的工作時(shí)間。第三是有效度，通過這個(gè)指標(biāo)可以將裝置在修復(fù)之后的運(yùn)行狀態(tài)的可靠性表現(xiàn)出來。

4 關(guān)于提高繼電保護(hù)可靠性的相關(guān)措施

4.1 提高繼電保護(hù)的可靠性

（1）冗余設(shè)計(jì)和優(yōu)化措施。要想提高繼電保護(hù)的可靠性，首先可以考慮的方法就是硬件冗余，這可以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)容錯(cuò)的相關(guān)設(shè)計(jì)需求。容錯(cuò)技術(shù)指的就是在裝置當(dāng)中在運(yùn)行過程中基石出現(xiàn)了某些不明的故障，系統(tǒng)仍然不會(huì)崩潰，整體表現(xiàn)出來的影響也不會(huì)很大。硬件冗余對(duì)于改善拒動(dòng)率和可用度這些指標(biāo)非常有幫助。

（2）提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的管理過程當(dāng)中，必須要合理的計(jì)算各項(xiàng)可靠性的指標(biāo)，當(dāng)計(jì)算繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的正確率的時(shí)候，區(qū)外的故障的不正確動(dòng)作也可以包含在內(nèi)。另外，不能忽略輔助裝置的可靠性管理，他對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)裝置的安全也有很大的影響。

4.2 提高繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的可靠性

首先要對(duì)設(shè)備的相關(guān)設(shè)定值和初始狀態(tài)有一個(gè)大致的了解，這些數(shù)據(jù)對(duì)于后續(xù)的運(yùn)行至關(guān)重要，其次對(duì)裝備的情況進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分析，另外，還要注意對(duì)保護(hù)著裝置的技術(shù)更新和改造。這樣能夠保證設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率。

5 結(jié)語

總而言之，在電力工作人員的研究之下，目前繼電保護(hù)的相關(guān)可靠性已經(jīng)上升到了一個(gè)新的層次，相信在不久的未來，繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置出現(xiàn)故障的概率還會(huì)減小，可靠性進(jìn)一步提高。

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作者簡(jiǎn)介：蘭棟（1997-），女，回族，山西侯馬人，本科在讀，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)。