電力繼電保護系統的可靠性分析

高志遠

摘 要：目前，我國的改革開放已經進入了攻堅期和深水區，改革的不斷深化需要各行各業的共同努力。電力企業作為國民經濟發展的支柱，為國家的建設提供著不可或缺的電力資源。為了進一步的發揮好電力企業的作用，就要做好電力繼電保護系統工作，因為其是電力系統的重要組成部分，是電網安全運行的第一道防線。對電力繼電保護系統的可靠性進行分析是具有十分重要的現實意義的。這篇文章就結合作者的實際工作經驗，以繼電保護系統可靠性影響因素為切入點，分析探討了提升繼電保護系統可靠性的措施。

關鍵詞：可靠性;電力系統;繼電保護;因素;措施

1引言

隨著信息時代的到來，我國的經濟處于飛速發展中，電網系統的規模也不斷擴大，覆蓋的區域日益遼闊。在電氣設備運行過程中，不同種類的電氣設備與各種復雜的電氣電路相連接，各種人為因素和復雜環境運行的影響，可能會導致一些故障，而給電力系統安裝繼電保護裝置后，一旦發生短路故障時，繼電保護裝置中的自動裝置系統，能自動地切斷被保護的單元，同時發出信號以警示工作人員。因此，電力繼電保護系統的可靠性對于電網供電系統的正常運行，對電力繼電保護系統的可靠性分析顯得尤為必要。

2概述繼電保護系統

2.1繼電保護的保護模式分析

電力系統繼電保護一般遵循主保護加后備保護的配置模式。不同的電壓等級，保護的配置模式有一定的差別。繼電保護切除故障的機理主要是由主保護或后備保護通過操作斷路器來切除故障完成的。當一次元件發生故障時，則可能由主保護或后備保護切除故障，其中涉及主保護正確切除和主保護未及時動作后備保護誤動切除。一旦主保護發生拒動，在被保護元件故障的情況下，主保護則不可能再出現誤動，因為誤動一般出現在被保護元件受到擾動的情況下，由有后備保護切除故障。

2.2繼電保護的運行原理分析

配電網可靠性分析中，某一元件發生了金屬性接地故障，如果其所配置的保護完好，則由該區段的主保護動作切除故障，故障被切除后該元件所在的負荷點對其他負荷點不會影響但會使整個系統的供電可用度降低。

如果主保護發生故障而拒動，則由其近后備保護來斷開故障元件，和主保護一樣切掉的是同一故障區域，對其他負荷點的影響相同。如果近后備保護也故障，則不能正確動作切除故障，必然使停電范圍擴大。因上段線路的保護無故障，其作為本段線路的遠后備保護正確切除故障，使停電范圍僅保留在本段和上段線路，有利于避免事故的繼續擴大，多重保護的設置，有利于使得系統更能穩定、可靠的運行。

2.3智能站電流采樣數據傳輸

智能站與傳統站相比，新增，電子式互感器、合并單元、智能終端等過程層設備。電子式電流互感器利用霍爾效應的原理檢測電流，將電流值轉換成直流電信號，通常是4-20mA的直流電流信號，為數字量輸出。而傳統站中采用電磁式互感器，將大電流轉換成小電流（檢測大電流）的方法，來實現電流的檢測。在智能站中電流數據采集，能夠采用電子式電流互感器數字量輸出給相應數字化保護測控設備，或采用電磁式電流互感器和合并單元相互配合的方式傳輸。

3繼電保護系統可靠性影響因素分析

3.1一次設備影響

一次設備是電力系統里能夠直接產生電力資源、使用電能的裝置。就我國目前的情況而言，在一些較大的電網里，一次設備的使用相對普遍。如果把每一個一次設備進行考慮的話，就有可能因素零件過多從而加大繼電保護系統可靠性分析的難度，這是非常重要的一個影響原因。當前，我們對繼電保護系統進行可靠性分析的時候要對一次設備所產生的影響進行細致的比較分析;系統硬、軟件相結合提供的模型有著較大的漏洞，繼電保護系統和一次設備二者有著明顯的不同。所以說，我們要提高對這一因素研究的重視程度。

3.2二次回路的影響

二次回路與上文所提及的一次設備不同，其主要的構成結構為開關控制裝置、信號回路、斷路器測量回路和另外的一些測量儀器，可以把其列為低壓回路。二次回路的中的一些問題極有可能影響繼電保護系統的可靠性，如其絕緣體失緣、電線外露、底線接底不好、各個零元件之間的接觸不好等。二次回路有一定的自我檢測與修復功能，如果斷路器和保護設備之間出現問題的話，其啟動自我修復，就有可能會繼電保護系統可靠性產生不小的影響。

3.3保護裝置硬件與軟件

微機保護裝置的實質就是一系列電子元件構成的電子設備，其可以形成一個有機的整體。和其他設備一樣，哪一個零件、環節出現了問題都有可能影響整個系統的可靠性。在硬件方面主要是其各種元件的設計與安裝、整體電路設計水平、元件的質量、硬件的故障及老化速度是主要的影響因素;在軟件方面，主要是保護原理的性能、程序的設計與算法等能夠對可靠性產生較大的影響。

4提高繼電保護系統可靠性的措施

4.1對繼電保護裝置進行實時監控在檢查

對于繼電保護系統可靠性的重要性我們無需再多贅言，其是電力系統的重要組成部分，要項提高繼電保護系統的可靠性，首先我認為需要對系統進行一個實時的監控，以確保其在一個健康、安全的運行狀態，通過對它的實時監控我們還可以及時的發現它所產生的故障，從而對故障做出最有效的應對措施，以減少故障對于繼電保護設備的損傷，從而以提高其可靠性;其次，對其進行定時檢修時格外重要的一種措施。負責人要根據設備的特點、性能制定出一套科學有效的檢修方案，并負責到人。通過定時檢修這一種方式可以確保出線問題不被忽略，發現問題立即解決，極大提高繼電保護系統的可靠性。

4.2加大新技術的應用

在科學技術日新月異的今天，各種高科技極大的豐富和方便了我們的生活，同時也促進的了電力企業的進一步發展。特別硬件設施方面一直更新換代，為繼電保護系統可靠性的加強提供了充分的技術支持。當前國內在繼電保護裝置方面也做出了一定的研究，在借鑒了歐美其他國家先進技術和創新思維的基礎上，把電子技術、信息技術和互聯網技術進行有機的結合，增加了許多系統新功能，比如監控系統的融合功能、遠程終端檢測裝置的集成功能等等。高新技術在一方面加速了硬件的進程，同時也提高了軟件在市場當中的占有率。目前，繼電器控制在達到了多程連接效果的同時，也把從前繁雜臃腫的邏輯關系化簡為相對簡單易懂易實踐的關系，從而提高了繼電保護系統的可靠性。

4.3提高接地布置可靠性

要想提高系統的可靠性，同時也要在工程施工方面下功夫。線路接地是確保電力系統安全正常運轉十分重要的一環，同時更是影響繼電保護系統可靠性的關鍵環節。線路接地環節必須做好每一項環節在質量上的控制，保證質量達到相應的設計標準。要保證接地安全性與可靠性，如對保護屏裝置進行檢查、屏障位置進行檢查等等，在檢查時要仔仔細細不能放過每一個環節;接地線路大多要選橫截面相對大的導線（銅材質），實現選擇、測定接地的安全區域，一次來減少這方面對可靠性的影響

結束語：

總之，繼電保護的可靠性對電力系統的安全穩定運行有重大影響。隨著電力系統的容量及負荷的增加，電力系統日趨復雜，在提高電力系統運行經濟性的同時，對電力系統的可靠性要求也必然增高。因此，對機電保護可靠性進行分析具有重要的現實意義。

參考文獻：

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