電力系統中自動化與繼電保護設備的可靠性探究

陸靜，李雪晨，束云豪

（國網江蘇省電力有限公司常州供電分公司，江蘇 常州 213000）

0 引言

在電力系統中，自動化設備和繼電保護設備是必不可少的重要部件，可以幫助電力系統防止外界干擾和影響，確保電力系統的可靠性和安全性。隨著我國經濟的快速發展，我國國家電網的發展水平和規模也越來越大，同時也存在著不少的安全隱患。因此要加大對電力系統中自動化與機電保護設備的可靠性探究，保證繼電設備的持續高效運行，以確保電網的穩定持續發展。對此下文作出簡要探討，以供參考[1]。

1 電力系統中自動化與繼電保護設備的重要性

當電源系統出現故障或出現異常工作狀況時，繼電保護設備會在最短的時間自動將故障設備從系統中移除，減少或防止設備損壞以及對周圍區域電源的影響。電力系統中的自動化與機電保護設備對電力系統的安全運行有著很大的聯系和影響。繼電保護設備的控制對象是一個緊密相連的電力系統，該系統的監控是通過許多輔助系統來實現的。在電源系統運行期間，可能會發生各種錯誤和異常運行狀況。故障和異常運行狀況都可能導致電源系統事故。因此，必須運用繼電設備快速而有選擇地去除有缺陷的零件，這是確保電源系統安全運行的最有效方法之一[2]。用電系統自動化和繼電保護設備反映電氣元件的異常運行狀態，并根據運行和維護條件發送信號，切斷負載或跳閘。

2 電力系統中自動化與繼電保護設備的可靠性分析

2.1 開始可靠性分析

電力系統中自動化與繼電保護設備初始狀態的可靠性分析是對設備的各種結構和狀態參數做出分析。由于自動化與機電保護設備結構的復雜性，在對電力系統進行運行前，需要對設備的初始狀態進行準確的分析和檢驗，以確保設備的平穩運行和使用。

2.2 運行可靠性分析

用電系統的自動化設備和繼電保護設備，在運行過程中也要對其進行可靠性的分析檢驗。在運行過程中，設備可能會出現不少的故障，對設備進行可靠性分析，可以預測和分析潛在的隱患，監控繼電保護設備的安全運行[3]。運行可靠性分析，通過聯系運行過程中存在的運行特征和規律來分析各個設備的運行狀態，檢測出存在的問題和隱患，并及時制止和解決。在進行運行可靠性分析的過程中，可以采用先進的科學方法和設備對其進行檢測，以確保分析結果的精確性和可行性。

2.3 更新可靠性分析

自動化和繼電保護設備存在著更換和創新的過程，過程中的可靠性受到多種因素的影響，因此在更新過程中也要進行精確的可靠性分析。另外，在使用繼電保護設備時，必須根據原理和設備質量進行嚴格選擇，使繼電保護設備具有較高的可靠性。

3 提高用電系統自動化與繼電保護設備的可靠性的措施

3.1 進行設計過程的優化

為了提高用電系統自動化與機電保護設備的可靠性，滿足繼電保護設備的設計標準和要求，有必要對冗余硬件技術的設計過程進行優化。當用電系統出現問題或發生故障時，多余的硬件計數也會對電源系統產生不良的影響，因此在改良過程中應該對多余的硬件技術進行優化。對設計過程進行優化不僅可以減少故障發生的可能性，而且還可以確保繼電保護設備的正常運行[4]。

例如，例如針對線路浮冰對電網系統的危害，可以采用優化設計過程的方法來提高用電系統自動化與機電保護設備的可靠性。在惡劣的天氣下，如果冰或積雪覆蓋在輸電線路上，進而不斷增加輸電線路的質量。隨著輸電線路的質量不斷增加，在風載荷的作用下，就會打破輸電線路系統的穩定性，發生電路事故。針對這一情況就要及時對用電系統的設計過程進行優化和改善，例如可以在優化過程中采用增加制冰線的負載電流以融化冰以及其他輸電線累積物。當凍結季節到來時，冰將通過科學的時間表實現冰的融化，例如將兩條線路的負載通過重冰區域中的線路，或者在重冰區域使變電站中的所有負載電流通過線穿過輸電區域。這種方法適用于截面積小于110 kV的線路。還可以使用高強度耐熱鋁合金線來進行過程優化。利用高強度耐熱鋁合金導體的性能，可以在冰量豐富的地區使用橫截面比普通鋼芯鋁絞線小的高強度耐熱鋁合金導體。如果電線的最小負載可以大于電線的抗熔電流，那么電線將不會在寒冷的天氣中凍結，從而基本上防止了結冰電路事故[5]。

3.2 注重日常維護

在自動化和繼電保護設備的使用過程中，還要注重日常維護，對設備進行完好的保護，是保證設備安全平穩運行的一大要素。因此，可以定期檢查和維護設備，包括檢查設備組件、開關柜和信號燈等。在進行日常維護的過程中，還要對繼電保護設備的電路和控制組件進行故障排除，對設備的運行狀態進行分析分類。檢測和分析結果應當準確無誤的記錄下來，以方便及時解決日常的維護問題，并為將來的維護做基礎。

例如，在定期檢查繼電保護裝置時，服務人員應創建保護組，對自動面板、電源面板和中央控制室控制面板的運行狀態做出相應的檢查和記錄，并同時建立責任制。進行日常維護的值班人員還必須擅長清潔繼電保護裝置。例如，在正常情況下，清潔工作每天進行一次，兩名員工合作進行清潔工作。同時，還應該對設備安全進行實時監督，保證設備在出現意外時可以及時得到解決。在進行日常維護時，還可以對繼電保護裝置進行定期的檢查和評估，如果在檢查過程中發現設備的單個零件有缺陷，則必須及時進行處理。對繼電保護設備的檢查結果和各種參數可以利用計算機大數據技術進行記錄分析，以確保數據不會丟失。通過對各個參數的分析進而對繼電保護設備的運行狀態做出推測，保證設備運行的可靠性。

3.3 強化輔助設備

為了增加繼電保護設備的可靠性，有必要合理設計設備的各種指標參數。在計算繼電保護設備的運行參數時，還必須設計和計算區域外的故障因素[6]。另外，繼電保護的線路保護通常由輔助設備完成，因此必須加強輔助設備以具有良好的輔助作用。這是因為這種輔助設備與繼電保護設備的正常運行和可靠性直接相關。因此，為了確保整個繼電保護設備的高可靠性，有必要加強輔助設備以提高可靠性。

例如，可以采用新的底盤結構形式，改變傳統的繼電保護輔助裝置，進一步強化用電系統的輔助設備以提高繼電設備的可靠性。新的底盤裝置由凸出的或內置的電磁繼電器耦合結構組成，散布成一個輔助裝置的結構形式，提高繼電保護設備的可靠性。還要重視新設備和新工藝的使用，開發新設備的使用，順應全球技術發展趨勢，不斷改進產品工藝，提高裝配質量。例如，因為輔助繼電保護裝置的主要部件是繼電器，因此可以選擇了高可靠性的中間繼電器來改善繼電器的技術參數，如繼電器的功耗和熱穩定性。

3.4 提高設備質量

在繼電保護設備的制造過程中，有必要確保設備的質量。為了減少成本投入，一些制造商通常使用一些劣質原材料來制造繼電保護設備和相關組件，因此這些設備和組件不符合要求的標準和規格，并會影響整個電源系統。自動化和繼電保護設備產生了嚴重影響。保護晶體管的組件質量差或其他差異會影響繼電保護設備的運行，從而使各種設備無法協同工作，從而導致更大的故障措施[7]。

例如，在購買保護裝置的組件時，應嚴格按照國家質量標準對電源系統的各種設備進行嚴格選擇和篩選合格產品，以確保不合格產品不適用于繼電保護。微機保護裝置的安裝應安裝在符合設備要求的獨立空間內，不應與其他大型電源一起放置，不僅給管理帶來不便，而且嚴重影響運行質量。加強對繼電保護裝置技術人員和檢查人員的安全意識培訓，以保持較高的責任心和警惕性。采用先進的微機保護裝置技術，提高了設備的檢測和監測水平。繼電保護裝置的系統升級，有必要在繼電保護裝置主操作系統之外建立備用操作系統，以便在發生故障的情況下在運行過程中及時切斷電源和線路。如果主系統出現故障，可以執行緊急工作。在建立繼電保護系統之前，有必要綜合電源系統的具體情況，制定科學合理的繼電保護計劃，并為系統選擇合適的部件。通過提高用電系統自動化和繼電保護設備的質量，進而不斷提高設備的可靠性，保證用電系統的安全運行。

4 結語

簡而言之，用電系統中的自動化和機電保護設備在用電系統中具有極其重要的意義，對電網的正常運行起著關鍵作用，因此應積極探究其可靠性的檢驗方法。在實際運用以解決問題的過程中，可以對設計過程進行優化，注重對設備的日常維護來進行可靠性的提高。也應該不斷提高設備質量，對輔助設備進行不斷的強化來確保用電系統中自動化和繼電保護設備的可靠性。