電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置的可靠性

仝海梅

摘要：隨著自動化水平的提升，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用繼電保護的自動化裝置已經(jīng)成為了發(fā)展趨勢，能夠更好地提升系統(tǒng)可靠性和安全性。本文主要分析電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置的可靠性，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;自動化裝置;可靠性

引言

所謂的繼電保護主要就是指電力系統(tǒng)受到相應(yīng)因素影響而發(fā)生故障時，繼電器可以起到電力系統(tǒng)部件的保護作用，其屬于電力系統(tǒng)內(nèi)部的自動化裝置，可以在故障發(fā)生的第一時間將故障根源隔離以及切除，同時會發(fā)出相應(yīng)的信號提醒維保人員進行處理。繼電保護是整個電力系統(tǒng)安全可靠運行的關(guān)鍵，繼電保護自動化裝置的可靠性直接決定了繼電保護能夠充分發(fā)揮其作用。

1概述

繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的重要技術(shù)支撐。繼電保護是可以檢測電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況，并發(fā)出報警信號，將故障部分隔離、切除的一種技術(shù)。在實際使用時，必須正確區(qū)分被保護元件的運行狀態(tài)，依據(jù)故障發(fā)生前后的電氣物理量變化，判斷故障發(fā)生在保護區(qū)內(nèi)還是保護區(qū)外。繼電保護與自動化抓裝置能夠判斷電力系統(tǒng)中的故障，及時采取有效措施，減少重大安全事故的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行。繼電保護與自動化裝置在電力系統(tǒng)中表現(xiàn)出來的可靠性主要體現(xiàn)在選擇性、靈敏性與速動性上。選擇性是指當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護與自動化裝置直接選擇切除故障點。靈敏性是指使用靈敏系統(tǒng)保護裝置的靈敏性。速動性是指繼電保護與自動化裝置能夠在最短時間內(nèi)將故障設(shè)備排除到系統(tǒng)正常運行以外。

2繼電保護自動化裝置可靠性影響因素分析

2.1周邊環(huán)境的影響

一般情況下電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置常常工作在溫度較高的環(huán)境下，甚至還會存在某些煙氣等，高溫環(huán)境以及煙氣等雜質(zhì)都會引發(fā)繼電保護與自動化裝置的老化，容易引發(fā)繼電保護與自動化裝置性能以及質(zhì)量的降低。另外，電力系統(tǒng)中很多部件（例如端子排、設(shè)備接頭等）的性能和質(zhì)量都會受到周邊環(huán)境的影響，會直接造成這些設(shè)備運行效率的降低，可能會引發(fā)接觸不良等問題。

2.2裝置自身的質(zhì)量問題

某些繼電保護與自動化裝置生產(chǎn)商對于質(zhì)量控制不夠嚴格，也會出現(xiàn)某些質(zhì)量不合格裝置投入到電力系統(tǒng)中運行的情況，這對于整個電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性都具有重要影響。某些生產(chǎn)商在繼電保護與自動化裝置生產(chǎn)時所用材料質(zhì)量不合格，這是造成裝置整體質(zhì)量以及性能較差的重要因素。所以在生產(chǎn)過程中一定要按照標(biāo)準規(guī)范對裝置質(zhì)量進行控制，同時對于生產(chǎn)過程加強監(jiān)督管理，確保繼電保護與自動化裝置的可靠性。

2.3二次回路的影響

在電力系統(tǒng)運行時電源的運行情況直接影響到繼電保護與自動化裝置的安全性和穩(wěn)定性，特別是對于其中的電子元器件來說更是如此。隨著電力系統(tǒng)的長期運行，繼電保護自動化裝置的電源容量會逐漸降低，若是電力企業(yè)沒有定期對電力系統(tǒng)電源實施更換就容易造成繼電保護與自動化裝置出現(xiàn)某些故障。另外，隨著使用時間的延長，系統(tǒng)中的電池等也容易造成老化或者損壞，容易引發(fā)電力系統(tǒng)電流較大波動，直接影響到繼電保護與自動化裝置的可靠性。

除此之外，對于電力系統(tǒng)來說，互感器質(zhì)量和性能是比較容易出現(xiàn)問題的，一旦其受到惡劣環(huán)境的影響就非常容易造成這些部件的損壞，直接影響著電力系統(tǒng)運行安全性和穩(wěn)定性，同時也會造成繼電保護與自動化裝置質(zhì)量、效率的下降。

3電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置可靠性措施

3.1短時間切除故障設(shè)備

電力系統(tǒng)在正常運行過程中，其中的某項設(shè)備會突然發(fā)生故障，此時繼電自動化裝置會在最快速度內(nèi)感知到設(shè)備故障發(fā)生位置，依據(jù)故障位置信息以及故障模式，將兩種信息轉(zhuǎn)化為信號提示給工作人員。在故障不嚴重時，繼電裝置會自行修復(fù)故障設(shè)備，在短時間內(nèi)切除電力系統(tǒng)中的故障設(shè)備，然后將更換成功的信號發(fā)送到管理人員的監(jiān)管口，提示電力系統(tǒng)已正常運行。當(dāng)故障嚴重時，繼電設(shè)備除了向電力系統(tǒng)管理人員傳輸警示信號外，還會根據(jù)靈敏模塊接受到的故障模式及所在部位，自行判斷是否要執(zhí)行短時間切除指令，將電力系統(tǒng)局部失效與最終失效后果轉(zhuǎn)化為信號，予以提示。

3.2做到硬件冗余

要提高繼電保護與自動化裝置的可靠性，就要做到硬件冗余，以便符合繼電保護容錯的相關(guān)設(shè)計。容錯技術(shù)是指裝置在運行過程中，當(dāng)有關(guān)基石出現(xiàn)一些不明顯的故障時，系統(tǒng)依舊完好無損，整體上不會出現(xiàn)太大影響。硬件冗余有助于改善拒動率和可用度指標(biāo)，使繼電保護與自動化裝置的可靠性得到提高。在管理繼電保護與自動化裝置時，必須對相關(guān)的可靠性指標(biāo)進行合理計算，計算繼電保護與自動化裝置的運行正確率，找出區(qū)外故障的不正確動作。同時，要高度重視輔助裝置的可靠性，它能確保整個繼電保護與自動化裝置的安全運行。

3.3實現(xiàn)繼電保護的自我調(diào)節(jié)功能

目前，我國電氣領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，在能源開發(fā)方面的技術(shù)也不夠完善，導(dǎo)致發(fā)電廠的電力系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，監(jiān)測人員需要花費巨大的精力進行檢修。為了能夠提高故障檢查的有效性和安全性，電力系統(tǒng)引入了自動化裝置，以做好繼電保護調(diào)節(jié)工作。電力系統(tǒng)對比了電路周遭的異常情況和數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息，在自我調(diào)節(jié)的方式下排查問題，糾正故障，確保電路的安全暢通。同時，電力系統(tǒng)可以自動記錄本次故障的信息，以便在下次排查時進行重點檢修。

3.4提升繼電保護自動化裝置的可靠性

要確保繼電保護自動化裝置的靈敏度，可以及時準確判定繼電保護自動化裝置所處狀態(tài)，并且及時作出針對性的反應(yīng)。想要確保自動化裝置的可靠性，也要加強相應(yīng)特征指標(biāo)的計算，確保特征值符合可靠性限定范圍。在對特征指標(biāo)進行計算時也要做好必要的復(fù)核工作，要保證其準確性。繼電保護自動化裝置主要是對電力系統(tǒng)和相應(yīng)元件實施保護，為了提升其可靠性就需要設(shè)置雙重保障，就是指通過輔助保護配套裝置加強自動控制回路和二次繼電的保護。另外在相應(yīng)設(shè)備運行過程中也要加強監(jiān)控力度，確保其輔助作用可以最大程度發(fā)揮出來，保證自動化裝置的可靠性。除此之外，要不斷改善提升繼電保護自動化裝置的應(yīng)用效果。例如為了進一步提升電力傳輸架設(shè)效果，在實施技術(shù)改進過程中一定要遵照母線傳輸改進技術(shù)的實施原則，對于母線傳輸電壓改進實施保護。同時在保護裝置控制實施過程中要將多功能集成PMH-42/13母差值固定在統(tǒng)一范圍內(nèi)，從而減少信號傳輸影響，提升電力傳輸系統(tǒng)技術(shù)控制效果。

結(jié)語

繼電保護及自動化裝置為電力系統(tǒng)的正常運行提供了保障，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。除了在裝置設(shè)計上精益求精，還要提升電力工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，讓技術(shù)人員在實際工作中熟練判斷繼電保護及自動化裝置的各項活動，以及發(fā)出信號所代表的含義，以便保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

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