龔 偉 汪 銳 申永付

安徽三環(huán)電力工程集團有限公司

電力系統(tǒng)繼電保護及其自動化裝置可靠性探討

龔 偉 汪 銳 申永付

安徽三環(huán)電力工程集團有限公司

在實際的電力運行當中，為了能夠確保其系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，必須要借助繼電保護以及自動化裝置以作維持，使工作人員能夠及時準確的了解到電力運行中各部分的實際情況以及故障情況，做好故障的及時發(fā)現(xiàn)與處理，進而確保供用電的安全。

電力系統(tǒng)繼電保護；故障運行；繼電保護裝置

前言

隨著我國經濟以及科技的迅猛發(fā)展，在人們的生產生活中對于電的需求也日益攀升，國內關于電力系統(tǒng)的供電范圍以及容量也有了明顯的提升，加之國內關于新型能源的研究也取得了突破性的進展，因此供電系統(tǒng)網絡必須要借助繼電保護以及自動化裝置提升其安全性，使電力運行能夠在當前復雜的條件下保持其可靠性。

1 繼電保護其自動化裝置可靠性的內容

繼電保護自動化裝置和其保護設備共同構成了電力系統(tǒng)，繼電保護主要反映電氣設備是否在正常工作狀態(tài)，可通過向工作人員發(fā)出信號，以便確保工作人員準確及時了解設備運行情況，通常情況下，無論從輸入或輸出狀態(tài)考慮，其裝置構成都十分復雜。由于繼電保護對整個電力系統(tǒng)正常工作有很大幫助作用，因此需要設定多種可靠性指標來進行表征，當然為了降低系統(tǒng)冗余，過多的可靠性指標也沒必要。根據(jù)我國的具體現(xiàn)狀，目前我國普遍采用以下幾個可靠性指標來表征繼電保護及其自動化裝置的可靠性：①成功率，該指標主要用來表征繼電保護產品是否能在特定的環(huán)境中完成指定功能， 實驗室條件下用實驗成功概率來表示。②平均無故障時間，該指標針對一些可以修復的產品來說的， 表示兩個故障之間正常工作時間的平均值，繼電保護裝置為可修復性產品，因此選擇該指標十分合適。③有效度，這個指標可以反映繼電保護裝置運行中的可靠性，具體的有效度表達式為A=TMIBF/(TMIBF+TMTTR)，式中，A 是有效度，而TMTTR 表示為修復所用時間，即產品發(fā)生故障與修復故障所用的平均時間，TMIBF 表征的是系統(tǒng)平均無故障所用的時間。

2 繼電保護與自動化裝置的工作特點及基本要求

2.1 繼電保護與自動化裝置的工作特點

電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，如出現(xiàn)負荷過載，線路斷路等，就需要繼電保護識別并可靠動作。當然，電力系統(tǒng)在整個運行階段發(fā)生故障的時間較少，所以繼電保護及其自動化裝置動作并不是十分頻繁。繼電保護裝置出現(xiàn)故障的類型包括兩種：拒動或誤動故障，拒動主要是指繼電保護裝置對電力系統(tǒng)發(fā)生的故障無法及時的動作，從而使故障繼續(xù)存在，針對一些嚴重故障如三相短路，那么不及時切除對整個電力系統(tǒng)的危害將非常嚴重，有時會導致系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰；誤動作相比來說影響小，但不利于電力系統(tǒng)供電可靠性，誤動作主要是指由于裝置本身的問題，當系統(tǒng)還是正常狀態(tài)時發(fā)生了切除操作，給電力用戶帶來了經濟損失。自動化裝置是為了應對電力系統(tǒng)而專門設計的實時監(jiān)測控制，自動化裝置主要的故障為無法確保運行參數(shù)與傳輸參數(shù)的準確性。

2.2 電力系統(tǒng)中繼電保護的基本要求

電力系統(tǒng)中繼電保護發(fā)揮了至關重要的作用，對繼電保護及自動化裝置應滿足以下幾點要求：①選擇性，即系統(tǒng)發(fā)生故障后，應能準確識別故障點，然后將故障點較近的斷路器進行切除，以便保證非故障部分的工作不受到影響。②靈敏性，該要求需要輔助裝置進行評價，通俗的來講就是在一定保護范圍內可靠動作，值得一提的是電流保護和電壓保護因為動作原理不同，其靈敏度定義公式也不同。③速動性，眾所周知，電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，前期的快速處理非常關鍵，它嚴重影響著電力系統(tǒng)安全性，實際環(huán)境中應將被保護設備的損壞程度降低至最小，增加系統(tǒng)電壓或電流恢復速度，以此可以改善電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性。④可靠性，所謂可靠性就是繼電保護及自動化裝置可以在故障發(fā)生時可靠動作，以此來降低系統(tǒng)故障發(fā)生的范圍。另外，需要對保護裝置進行重新整定計算，以確保裝置內部的各元件可靠動作，通過采取合理的運行管理措施，能夠確保繼電保護裝置有效動作。

3 提高繼電保護與自動化裝置可靠性的措施

3.1 冗余設計及優(yōu)化措施

繼電器裝置設計時，為了確保繼電器具有容錯功能可以選用硬件冗余。這里所說的容錯技術是指當繼電器中某些裝置發(fā)生不正常工作時，可以保證系統(tǒng)整體性能。可以采用并聯(lián)或備用切換等來降低繼電保護拒動或誤動概率。

3.2 提高繼電保護裝置的可靠性

繼電保護裝置投入運行后，需要對裝置的所有指標進行合理、準確計算，對于裝置運行是否準確、區(qū)內或區(qū)外故障識別等需要進行審核；與此同時，對于繼電保護的二次控制回路需要采用相應配套的輔助裝置，這些輔助設備對電力系統(tǒng)繼電保護裝置的安全可靠運行有很大影響，因此，對于這部分裝置的可靠性檢測需要給與高度重視，對部分重要設備可以采用多種措施進行可靠性驗證。

3.3 做好繼電保護裝置的維護工作

日常的運行維護管理中，繼電保護裝置的維護十分重要，只有加繼電保護維護工作才可以提高電力系統(tǒng)可靠性。具體可以從以下幾點進行論述：①對繼電保護中的自動化設備進行定期檢查，檢查的內容包含二次設備標志、設備名牌等；檢查繼電保護裝置的開關、固定按鈕等是否靈活、各接觸點是否存在壓力不夠或接觸不良等問題；對繼電保護的光子牌或指示燈進行檢查，確保其良好供電；②對電壓互型或電流型互感器的二次端子進行故障查詢，從而排除各類故障。③檢查裝置中的各類配線，看固定線路的卡子是否存在松動等問題；④對隔離開關或斷路器的各種操作機構進行詳細檢查，以確保操作的有效性。以上均是對繼電器保護裝置進行評估，此外還需要對其運行狀態(tài)給與分類：主要分為幾類設備，第一類設備是需要保證良好的經濟性和可靠性，保證其技術達到良好標準。第二類設備是那些設備基本良好，可以有少量的零件有缺陷，對人身的安全沒有特別大威脅。第三類是那種對系統(tǒng)的經濟運行有非常大的影響，甚至對整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定性有影響。

結語:

為了保證電力系統(tǒng)在如今復雜的電力環(huán)境中可以安全平穩(wěn)運行，提升繼電保護以及自動化裝置可靠性是極為必要的。通過相關的技術改造、定期檢修與維護以及提升人員素質等方面著手，從而提升其可靠性，使其能夠更好地為電力行業(yè)服務。

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