電力系統繼電保護與自動化裝置運行分析

胡鵬飛

摘要：本文簡要分析電力系統中繼電保護和自動化裝置的作用，著重針對其可靠性的相關內容實施探究，包括評定參數、影響因素、具體應用以及提高可靠程度的有效途徑。以供相關人士參考。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;自動化裝置

引言：電能是保證社會正常運行的能源之一，而用電量的持續提高，使相關企業面臨巨大的壓力。系統承載電量的增多，提高故障發生的概率，為確保其穩定運行，應不斷提升繼電保護與自動化裝置運行的可靠性。

1電力系統中的繼電保護與自動化裝置

在電力系統中，繼電保護與自動化裝置具備較高的敏銳度，一旦電網運行出現異常情況，能夠在較短的時間內定位故障位置，并采取相應的處理措施，就其此特點而言，已經達到電網運行的維護標準，因此，在對此部分的可靠程度進行分析時，需以其發現異常情況的效果為衡量指標。此外，電網運行期間，保護裝置的故障定位功能對維護電網的正常運行提供基礎保障。另外，此保護裝置在工作過程中，由于其處理問題的及時性，有效控制故障的波及范圍，以免擴大電網影響的范圍，同時，有助于消除二次故障的情況。電網運行期間一旦出現異常，會干擾正常的供電，而此種保護裝置在對運行故障進行處理時，會先對其進行隔離處理，以降低異常情況對電網的運行的干擾。此外，在對繼電保護與自動化裝置可靠性的評定方面，包含其對故障處理的效率，并確保在故障期間，大部分的設施能夠正常使用，致力于在最短的時間內，恢復原本的電網電壓。靈敏度如下表所示。

2電力系統繼電保護與自動化裝置的運行可靠性

2.1可靠性評定參數

繼電保護和自動裝置的可靠性的評定參數，一般情況下，包括成功率、使用周期以及有效值三個方面。其中成功率是指此保護裝置可以在某種客觀條件下高效完成某項任務。使用周期是指此設施在出現異常情況前，投入使用的時長。在電網運行期間，為保證正常的供電，會不斷提升對此設備的管理力度。在配置期間，需確保電力輸送的穩定，維護整個系統的安全程度。另外，在電力設備運行期間，需根據相關企業的既定標準，對繼電保護設備實施嚴格管理，合理優化整體的電力輸送框架，構建穩定的運行機制，以此來提升控制架設的應用效率。在此期間，應合理選用相應的設備，根據現有的電力系統情況，選取合適的型號，并做好重新組合工作，確保電力系統中的各環節設施能夠正常使用，以提升電力輸送的效率。另外，在電力系統運行期間，需根據系統運行需求實施整改工作，優化各設施的運行狀態，為繼電保護和自動裝置提供穩定的工作環境[1]。故障評定參數如下圖所示。

2.2實際應用

在電網運行期間，繼電保護和自動化裝置通常使用在供電網絡以及變電站等位置，具體對電容器、電網線路、母聯以及主變等部分起到保護作用。其一，電容誰被，對該方面的維護涉及到失壓、電流電壓過大、零序電等方面，不同企業在實際使用時會有所差異，由此，近幾年，對于此保護裝置使用的具體區域尚未形成明確的劃分標準。其二，線路。針對普通的線路，采用的是二段式的電力和三段式電流的維護模式，實際運行期間的電流速斷功能屬于一段式的維護，限時模式則屬于二段式，過電流是三段式。其三，母聯。針對此部分的運行維護，需綜合應用限時速斷以及過電流兩種形式。其四，主變保護。在電網運行期間，針對主變的運行維護，包括主保護以及后備維護兩種，前者涉及到差動和重瓦斯兩項，后者包含復合電壓過流以及過負荷兩項保護內容。

2.3影響可靠性的因素

導致繼電保護與自動化裝置可靠性出現波動的主要有兩個方面的因素。其一，質量問題。目前，部分相關企業在電網運維期間，會使用都自動化的保護裝置，以確保電力系統的穩定運行，但部分裝置本身存在質量問題，使其各項功能都大打折扣，難以起到應有的效果。而造成自動化保護裝置此種情況的因素可大致分成兩個模塊。一方面，裝置制作完成后，相關方存在僥幸心理，為降低后期的成本，會去除對裝置功能檢測環節，而相關企業在安裝前未也為進行相關的檢測，導致質量未達到既定標準的設備應用到電力系統中。另一方面，組成保護裝置的各構件之間存在差異，若在安裝此部分期間，技術人員未能根據安裝規范合理選用構件，也會降低保護設備的效用[2]。

其二，整定值問題。整定值應用在調整工作中，具體而言，若在電網運行期間，尚未使用精確的整定值對系統設備實施調整處理，會降低整體的可靠程度，導致其中存在的潛在問題難以準確找出，造成擴大故障的波及范圍。因此，若整定值存在問題，既對保護設備穩定程度造成不良影響，又提高管控故障的難度。

2.4提高可靠性的措施

2.4.1確保硬件冗余

此項保護裝置設備的可靠性直接反映出電網的安全性能，因此，相關企業在具體運行期間，通過常規的管理工作提升該設備的可靠程度。借助硬件冗余能夠幫助此設備滿足容錯技術的有關要求。其中，容錯是指在部分設備使用期間，一旦存在潛在的故障風險，整個系統在一段時間內能夠保持原本的運作狀態，且不會產生嚴重的運行問題。通過硬件冗余，消除不良因素的影響，以此來提升此部分的可靠性。同時，工作人員能夠結合系統運作狀態，有效分析引發因素。電力系統中的硬件冗余在實際運行期間，一旦保護裝置在面對異常情況時，下達錯誤指令，系統可以自動識別，并及時取出錯誤數據，以免降低保護裝置的可靠性。就當前使用情況而言，借助硬件冗余可以彌補保護裝置的拒動率，保證保護裝置的基本使用效果。通常情況下，此類冗余硬件工作期間，根據保護裝置的具體運作狀態，以保證各個參數達到既定標準。目前，由于此項技術的投入資金較少，性價比較高，使其應用范圍較廣，有助于相關企業在保證電力系統穩定運行的同時，合理縮減運行成本。

2.4.2自控自動化總線

針對自動化總線的管理是在優化原有保護裝置完成后，對有關設置做進一步的調整處理，提高集控與饋線通道的聯系效果，以此來提升電網的運行效率。此部分能夠有效提升保護裝置對電路異常情況的敏感程度，以縮短運維工作的周期。自動化總線需要借助技術人員將部分設施有效的接入電網中，在此期間，需要將接入設施的數據信息做好相應的記錄，以保證專項數據庫的完整度。技術人員在開展連接工作期間，若應用光線或雙絞線可以有效減少運行的資金支出，并保證基本的異常監控效果。借助總線和計算機信息庫，電網自身能夠進行正確的調節。在現代信息技術不斷完善升級的過程中，4G技術可以保持自動化運行，轉變以往的管理形式，采取更為高效的分散管理模式。相信5G的應用，可以實現進一步的提升。

2.4.3強化常規巡查工作

若想保證電力系統保護裝置的正常工作，應強化常規的巡查效果，一旦出現異常情況，能夠在較短的時間內采取相應的處理措施，及時控制故障的波及范圍，以降低損失。在實際工作期間，相關工作者應了解自身的權責，嚴格根據既定的流程做好檢查工作，以免出現遺漏的情況。例如，線路溫度、接線和部分裝置的運行狀態等。同時，還需配以極其難的檢查機制，以維護自動化設備以及繼電保護的穩定性，明確各項管控單元，使相關技術人員可以清楚自身的工作內容。針對電力保護模塊進行管理，以確保其可以在電力系統中起到應有的效果，以保證整個電網的安全運行，提高其可靠性[3]。

結束語：繼電保護與自動化裝置為電網的穩定安全運作起到基礎性保障作用，已經成為系統中的關鍵部分。因此，相關領域人員應加深對該方面的研究程度，根據電力系統運行的實際問題，盡量消除客觀條件的干擾，維護電力系統穩定運行。

參考文獻：

[1]陳志彪.電力系統中繼電保護與自動化裝置的可靠性探究[J].科學技術創新，2019（11）：195-196.

[2]龐霞，胡春花，施偉成，等.基于分布式發電與配電自動化的復雜故障分析[J].常州工學院學報，2019，32（01）：24-28.

[3]郎凱.電力系統中繼電保護與自動化裝置的可靠性分析[J].現代國企研究，2019（02）：111.