電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性分析

丁建華

摘 要：近年來，伴隨社會經濟發展速度的加快，人們生活質量水平顯著提高，在生產與生活中對電能的需求逐漸增加，使得電力系統的容量與供電范圍不得不改進并實現創新發展。另外，在風能與太陽能等多種新型能源普遍應用的同時，電力系統結構復雜性特征更加突出。通過對繼電保護與自動化裝置的合理化使用，可以實現電網安全運行。但為不斷增強電力系統安全性，仍要以繼電保護裝置為基礎創建新型評價機制。由此可見，深入研究并分析電力系統中繼電保護與自動化裝置的可靠性具有一定的現實意義。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；自動化裝置；可靠性

1繼電保護設備的運行特征

對于電力系統而言，常見的故障為短路、負荷量過大等。繼電保護裝置可以主動去搜索電力系統中的故障點，中斷與故障點連接的電力供應，避免故障影響的擴大化。從實際情況來看，由于電力系統的特殊性質，因而繼電保護設備需要長期保持運行狀態，否則就無法體現自身的作用價值，這無疑對于繼電保護設備的可靠性提出了較高的要求。繼電保護設備故障的主要原因在于設備及零部件老化問題，特殊的工作性質與工作環境決定了其零部件的老化速度，尤其是絕緣零部件的老化頻率與情況最為嚴重，因而更換絕緣零部件的現象較為常見。繼電保護設備故障主要為誤動和拒動兩種，前者指的是繼電保護設備在自身因素與客觀因素的影響下，系統發出了錯誤的質量，致使繼電保護設備錯誤運行；后者指的是在電力系統存在故障的情況下，繼電保護設備沒有主動去切斷與故障點相連的電力供應，導致故障的擴大化，嚴重時還會致使區域內的電力網絡癱瘓。從技術原理的角度來看，繼電保護裝置主要依靠監控與自動控制功能為電力系統提供運行保障，其與電力系統之間存在著互相依存的關系。

2研究繼電保護設備可靠性的意義及價值

現階段，在城市化進度加快的背景下，我國的電網規模逐漸擴大，電力系統的供電范圍及容量也會隨之擴大，這無疑對電力網絡運行的穩定性提出了更高的要求。當繼電保護設備存在故障問題時，整個電力系統的運行速度會隨之受阻，嚴重時還會導致出現大范圍停電的現象。因此，加強關于繼電保護設備運行可靠性的研究就成為了保障社會用電的基礎任務。

3影響電力系統繼電保護與自動化裝置可靠性的常見因素

3.1環境因素

在繼電保護和自動化裝置處于運行狀態下，會因溫度不斷升高的影響，導致環境中的殘留物與雜質漂浮起來，直接加快了繼電保護與自動化裝置老化速度，對系統性能產生了不利的影響。另外，系統插板以及電源插頭很容易受有害物質影響而產生接觸不良的問題，不利于系統既有保護功能的充分發揮。

3.2整定值因素

對電力系統繼電保護以及自動化裝置可靠性產生影響的另一因素就是其各個部分整定值協調性差，集中表現在設計和安裝繼電保護和自動化裝置的過程中未展開系統計算，所以對提升系統可靠性造成了不利影響。

3.3操作因素

為確保電力系統運行的安全性，規范的電源操作十分關鍵。在系統運行狀態下，受電容儲量和電解容量減少的影響，導致故障發生的時候無法對電源進行切斷處理。另外，一旦酸性電池亦或蓄電池的電液不穩定而引發問題但解決不及時，也會對系統可靠運行效果造成危害。

3.4質量因素

第一，繼電保護和自動化裝置出廠投入使用前沒有接受檢測以及運作測試；第二，繼電保護和自動化裝置生產期間，廠家為減少生產成本的投入，對產品的質量產生了不利影響；第三，繼電保護裝置內元件差異明顯，難以實現繼電保護和自動化裝置的協調運行。正是因為繼電保護和自動化裝置質量不滿足標準要求，所以在投入實際運行期間會發生諸多故障。

4優化電力系統繼電保護與自動化裝置可靠性的有效路徑

4.1優化設計，使用硬件冗余

要提升繼電保護裝置的穩定性，就必須充分利用硬件冗余，使系統的容錯技術得以實現。這樣一來，哪怕系統中的繼電保護裝置產生了差錯，電力系統也不會受到影響，因此保證了系統的穩定性、可靠性。在設計硬件冗余的過程中，必須采用多數表計、并聯、備用切換等來提高設備的拒動性、穩定性，并且展示出設備的差錯。最后，設計硬件冗余時還要分析繼電保護系統的狀況，使用更加合理的冗余方式，減少一部分保護裝置，降低成本。

4.2優化繼電保護設備

為了提高電力系統繼電保護和自動化裝置的可靠性，需要在日常工作中重視對繼電保護設備的管理，并做好繼電保護設備的維護工作。具體要定期檢修和查評繼電保護設備，重點檢查繼電保護設備的名稱及元件標識等信息，保證設備具有較好的靈活性。針對接電壓力較弱及被燒傷的問題，要對光字牌進行及時檢查，保證其完好性。排查斷路器結構中存在的問題，有效的完成繼電保護設備查評工作，并與設備實際運行情況相結合，具體對其進行分類，針對設備無任何缺陷的情況，要保證其正常運行；對于零件中存在缺陷的情況，在標準范圍內要保證故障不會觸及到人身安全；對于設備問題過于嚴重的情況，可能會對電力系統安全性帶來危害時，需要重點進行檢查和維修，并做好記錄，為后續檢修提供重要的參考。

4.3做好繼電保護裝置的維護工作

電力系統繼電保護和自動化裝置日常運行中，維護工作十分重要，通過做好繼電保護的維護工作，可以有效的提高電力系統運行的穩定性和可靠性。在具體維護工作中，需要定期檢查繼電保護中的自動化設備，具體要針對于二次設備標志、設備名牌、繼電保護裝置開關、固定按鈕的靈活性、各接觸點情況、繼電保護光子牌或是指標燈等進行檢查，確保其處于正常的狀態下。同時還要查詢電壓互感器和電流互感器的二次端子故障，并及時對各類故障進行排除。對繼電保護裝置中各類配線進行檢查，重點檢查固定線路卡子是否存在松動情況。詳細檢查隔離開關或是斷路器的各種操作機構，保證操作的有效性。通過做好繼電保護裝置的維護工作，及時發現異常情況并加以處理，可以保證繼電保護裝置正常的運行，為電力系統穩定和經濟運行起到積極的作用。

4.4對繼電保護裝置的可靠性進行計算

在電力系統里，一旦繼電保護裝置在一定區域內產生了故障，保護裝置不會產生拒動的現象。此外，另外的保護裝置在產生拒動保護時，也不會形成誤動。所以，這使得保護裝置更加安全、穩定。為了達到這樣的目的，可以采用合理的方法對設備的可靠性進行計算，從而促使指標更加準確。在計算設備運行的正確性時，必須要先排除不正確的行為。在對繼電保護裝置進行配備的過程中，也要充分利用自動化控制回路，使得繼電保護裝置更加穩定、安全、可靠。

4.5對計算機技術進行利用

采用先進的自動化裝置，能降低計算機運用的難度，也能對繼電保護系統起到保護作用。工作人員要利用一些軟件和硬件，提高繼電保護裝置的靈敏度，防止產生安全事故。一旦繼電保護裝置產生了故障，要借助計算機系統來進行分析、統計。同時采用先進的故障處理技術，對安全數據進行處理。待系統繼續運行之后，才能對其進行重新管理和使用。所以，計算機技術的合理應用能保護整個電力系統的安全性。

結語

綜上所述，在社會生活與生產中，電力系統的重要性逐漸突顯出來。而繼電保護以及自動化裝置是電力系統的重要維護部分，為實現系統運行的安全性，優化系統運行效率與效果，必須全面提高繼電保護與自動化裝置的可靠性。伴隨電力系統規模的擴大，加之現代科學技術的進步，僅憑借繼電保護裝置元件設置很難從根本上解決故障，所以必須要站在全局角度，結合影響電力系統繼電保護與自動化裝置可靠性的常見因素，采取提升可靠性的措施，致力于電力系統運行的安全性。

參考文獻

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