繼電保護運行可靠性的方法措施探討

劉芳

（國網湖北省電力有限公司團風縣供電公司，湖北 黃岡 438000）

目前，我國電力工業發展迅速。電力設備和線路越來越依賴電力保護裝置。及時發現存在的問題，首次做出正確的判斷，已成為繼電保護裝置的一項重要任務。因此，結合現代科技信息技術，減少或消除影響繼電保護設備可靠性的因素，提高繼電保護運行的可靠性，已成為眾多學者研究的熱點。

一、繼電保護的工作可靠性概述

（一）繼電保護的有關可靠性要求

一般來說，電力系統對繼電保護裝置的可靠性要求較高。一般來說，繼電保護運行的可靠性包括選擇性、快速性、靈敏度和可靠性四個方面。其中，速度要求繼電保護裝置不僅能在很短的時間內檢測到電力系統及其部件的故障。同時，繼電保護裝置應及時切除保護范圍內的故障，并對其進行相應的保護處理，使故障范圍最大化，損失和損害最小化。這樣小問題就不會變成災難。繼電保護靈敏度主要要求繼電保護裝置能對線路或元件短路等故障做出相應的反應[1]，即繼電保護裝置應有相應的靈敏度。應注意的是，繼電保護裝置的靈敏度系數應符合相關標準和規范。穩定繼電保護裝置是指保護裝置能夠相互配合，協助電力系統進行維護管理工作，使電力設備和電力線路處于良好的技術狀態。繼電保護的可選要求是在電力系統發生故障時，繼電保護裝置可根據故障類型有選擇地給出正確的操作說明和動作。切斷離故障點最近位置的斷路器，隔離故障位置，保證無故障部件正常工作。

（二）繼電保護可靠性指標

在供電系統中，要評定繼電保護裝置的穩定性，必須有可參考的評定指標值。針對當今現有的繼電保護裝置設備可靠性指標的科研成果，可采用的評價方法較多，相匹配的側重點不盡相同，涉及的信息不夠全方位，評價方法有很大誤差。這一狀況為對繼電保護裝置設備在現實生產制造運行中的穩定性評定產生了很大的困難。實踐活動中，為了更好地更確切地評價繼電保護裝置的穩定性，必須盡量多地搜集相關實驗試品，并對繼電保護裝置設備的穩定性評價方法持續提升，想盡辦法使評估結果具備說服力[2]。

文中根據對供電系統保護設備平穩運行情況的研究，嚴格依照供電系統相關規范，探尋適合中國國情的繼電保護設備穩定性評價方法，在這個基礎上，選用PC 機作為其運轉穩定性評價的主要指標值。特別注意的是，PC 關鍵指標值一般都包括正確錯誤的動作速度PC1。正方向和反方向區外故障的動作速度PC2，及其產品在正常的運行狀態下正確故障的動作率PC3。

二、影響繼電保護運行可靠性的因素

（一）硬件因素

Usibor?2000 是帶鋁硅涂層的高強度鋼，其強度比Usibor?1500 提高30%以上，高達2000 兆帕，同時具有優異的耐腐蝕性能，在加工復雜零件時不會沖孔，能幫助汽車制造商在合理的成本范圍內達到減重目標，Usibor?2000 比現有的熱成型方案可達到10%～15%的重量減輕。

（二）軟件要素

在微機控制條件下，保護設備實現了智能操作，是一種智能操作方式。影響繼電器可靠性的軟件因素主要有程序編制問題.設計不合理.編碼混亂、測試錯誤等。在軟件出現問題時，會直接影響繼電器的邏輯判斷和程序執行是否正確。在這方面，軟件因素對電力系統的沖擊是致命的，它會直接導致電網可靠性的降低。

（三）人為因素

因為人為因素的影響，電力工程繼電保護裝置運作的準確性有較大的關系。這主要是在繼電保護裝置設備安裝調節過程中形成的。因此，工作員必須特別注意按標準和規范對繼電保護裝置設備進行合理組裝和有效調節。相關企業一定要下派技術專業水準出色.有責任感的管理人員到現場進行，并多次確認。若存有人為疏忽或因專業技術人員缺乏而導致的工作誤差，則極有可能造成繼電保護裝置設備運作穩定性的嚴重缺失。

（四）外因

一般認為，繼電保護裝置器都是由各種高精密電子元器件組成的器件。溫度濕度.磁場影響.浮塵和其他外界要素的一些變化都是會影響到其評估的精確性，因此要注意確保繼電器處于較好的外部環境中，以減少因環境因素而使繼電器運行可靠性降低。

三、改進繼電保護運行可靠性的管理方法措施

（一）利用冗余技術優化設備可靠性

“冗余技術”主要指的是當繼電保護裝置自身產生內部故障時，系統可以自動對錯誤數據信號和信息進行分辨，以解決錯誤動作的產生，降低操作失誤[4]，防止影響供電系統及設施運作的穩定性。即選用冗余技術，使汽車繼電器具備很大的容錯能力。試驗證實，該辦法是對繼電保護裝置機器設備硬件配置進行提升的一種關鍵方式，具備較強的應用性。

（二）對繼電器維護設施的檢修執行情況

繼電保護裝置設備的維修是保障機器設備正常運作，保證供電系統可靠工作的基礎，在進行檢修作業時，應留意以下幾個方面：

一是硬件配置要素，主要是因為電路元件.機電工程設備，路線材料等產品質量問題對繼電保護裝置運作的穩定性產生影響。可以說，在很大水平上，優良的硬件設備質量不但是繼電保護設備的穩定性最主要的保證，也是及時處理，解決電力工程故障的前提條件。因此，要使電力工程故障所產生的影響降至最低，就需要先要保證繼電保護裝置設備硬件配置的高品質。假如繼電保護裝置機器設備硬件配置質量不高，這必然成為生產制造現場存在的安全風險，并很有可能影響繼電保護裝置設備的運作穩定性，嚴重時還會繼續危及全部供電系統安全性[3]。二是工作員應融合繼電保護裝置設備運行情況等領域發生的難題，仔細查找故障產生的位置，及時故障檢測。三是注意對繼電器保護設備進行等級分類。如設備正常運行，則按一級規范進行歸類。如發現某些零件遺失或毀壞，且未危及關鍵部件的使用應按二級標準歸類，這時應安排工作人員及時進行消缺解決。如機器設備運作已受影響，乃至可能嚴重危害供電系統的安全性，應將其歸納為三級規范，此刻必須分配維修人員對設備進行全方位查驗。

（三）應用輔助設備

因為有效地應用輔助設備還可以完成對繼電器的監測和輔助，進而為繼電保護裝置設備的正常運行給予幫助，進而為整體供電系統和設備運作的可靠性的提升給予支持。因此，輔助機器設備對整個電力系統的安全措施是非常有幫助的。從某些層面看來，輔助設備盡管一般不會直接影響繼電保護裝置設備的特性，但它所發揮的作用則是不言而喻的。根據有效地應用輔助設備完成繼電保護裝置設備的智能檢測，在很大水平上減輕了系統問題的產生，確保了供電系統的可靠平穩運作。

（四）加強繼電保護操作智能化程度

想辦法進一步提高保護設備運行的智能化程度。當今社會對于人工智能的應用已經越來越普遍，在電力系統中也不例外。引進先進科學、前沿技術和現代管理理念，已越來越受到電力行業的重視。與遺傳算法相似，神經網絡、模糊邏輯等先進方法也逐漸被推廣并不斷深入到電力系統。人工智能技術作為當今社會的高新科技，其解決難題速度更快，邏輯思維嚴謹，優點十分突顯，它也是在電力企業中受到歡迎。運用人工智能技術性不但能使繼電器的性能獲得大幅度提高，并且能高效地控制繼電器運行的隱蔽性，持續性和其他不穩定要素。從目前實際生產應用情況來看，人工智能在在線評價工作中發揮著重要作用，它所展示的優勢也非常明顯。

（五）加強繼電操作的微機化、信息化水平

當前，電子信息技術是一個不斷發展和進步的社會，相應地產生了許多創新成果。這一切的發展為微機保護技術的發展帶來了極大的福音，目前微機保護的科技含量也因此大幅提高。當前，IPC 正在研發、制造，正開始向微機化、信息化方向發展，它不僅體積小、功能豐富，而且比以前的小型機更快、更大，性能更好。在此基礎上，國內外均開始嘗試采用工業控制計算機成套承載繼電保護技術。根據這種情況，融合當代信息科技，可使繼電器運作維護過程中所面臨的所有不穩定要素顯著降低。因而，將當代計算機技術運用于供電系統，使傳統式繼電保護裝置設備的情況下和運轉方法發生了極大的轉變。其實，單純看繼電保護裝置的作用，其關鍵便是把設備故障部件從系統中去除，其性能還是比較單一，因而，繼電保護裝置設備在維護全部供電系統的可靠運行上存有一些漏洞和缺陷。若要提升供電系統維護的穩定性，進一步確保維護動作的及時，精確，就需要想辦法使每個維護模塊可以完成運轉狀態及其設備故障信息的共享，就必須想盡辦法將全部供電系統組合成一個整體。所以，專家，學者及有關科學研究機構和公司應進一步為提升繼電保護裝置設備的微機，信息化管理水平做好準備。

（六）提升繼電器維護定值的審查工作

因為繼電保護裝置設備運作時間變長，繼電保護裝置設備整定值可能發生與前一次定值不符合的情況，所以應進一步加強對繼電保護裝置設備定值的審查[3]。當前電力公司所運用的傳統的手工定值審查方式，即由供電公司繼電保護裝置室牽頭完成定值審查工作，電力公司運檢部變電器運維管理工作人員及三線企業落實措施，查驗完繼電保護裝置室定值單原件與運維管理站存留的定值單復制值與保護設備運作定值審查后，保護設備壓板查驗定值，并對其完成保護設備查驗。繼電器維護室內對監測效果完成抽樣檢查。在每一次定值審查完成前，繼電保護裝置室安排專業人員對現行電力網實行的定值單完成梳理匯總，但這一過程比較復雜，非常容易錯誤。

（七）對繼電保護裝置設備完成定期檢驗實驗

在長期使用操作過程中，繼電保護裝置設備很有可能由于機器設備原因或電力網原因，造成繼電保護裝置設備不能正常的工作，所以，應提升繼電保護裝置器定檢實驗，并根據關閉電源后定檢汽車繼電器的繼電保護裝置實驗，進而確保繼電器在繼電保護裝置中處在一個良好穩定的運作情況。在繼電保護裝置設備定期檢驗實驗的基礎上，為電網安全穩定運作，提升繼電保護裝置管理水平。對繼電保護裝置設備完成定期檢驗實驗時，假如看到某些繼電器不能動作，應對其做好查驗，以保證保護設備能順利工作。

（八）二次系統之間相互配合

電力網中的二次系統保護涉及好幾個保護設備，各維護系統之間應能完成協調工作，且各保護殼中間要互相配合。比如在變電站控制室內安裝了一系列保護設備，比如：主變電站繼電器保護設備，路線保護設備，故障錄波器等，每一組維護中間要互相配合，保證電力工程安全平穩運作。整體二次系統可完成主系統的可靠維護，在電力發生問題時，還可利用了解每一套二次系統收錄的數據信息，對設備故障完成分析判斷，進而得到的數據也非常全面，能為將來解決類似故障難題積累一些工作經驗。

在這些要素中，繼電器的定值正確與否可以直接影響到保護設備動作的準確率。因為智能電網與新能源技術并網量的持續提高，保護設備整定值測算面臨的形勢變得繁雜，新能源技術并網將給傳統式的供電系統維護設備面臨很大的沖擊性。所以，為了更好地確保保護裝置的安全性，平穩運作，應提升保護設備中時間常數的審查工作力度，并應每一年在春、秋兩個季節安排兩次繼電保護裝置檢測。確保繼電器能穩定地工作。

四、結語

電網中繼電保護裝置是電力系統安全、穩定運行的重要保障，在發生故障時，繼電保護裝置能及時發現問題，并及時向電力管理人員發送報警信號，并對電力系統進行保護響應。所以，要結合現代技術進一步提高繼電保護運行的可靠性。