李德清 李娜

摘要：如今，社會(huì)經(jīng)濟(jì)獲得了快速的發(fā)展，各種電子產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得人們對電力資源的需求量越來越大，這也提升了對電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求。而電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，和繼電保護(hù)有著很大的關(guān)系。繼電保護(hù)屬于電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，在電力系統(tǒng)中起到了重要的作用。此外，科技在不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)不斷涌現(xiàn)。在電力系統(tǒng)中也采用了自動(dòng)化裝置，提高了工作的穩(wěn)定性、可靠性。本文針對電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性進(jìn)行分析，希望能為廣大的相關(guān)工作者提供一些參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化裝置;可靠性

近年來，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，人們生活質(zhì)量水平顯著提高，在生產(chǎn)與生活中對電能的需求逐漸增加，使得電力系統(tǒng)的容量與供電范圍不得不改進(jìn)并實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。另外，在風(fēng)能與太陽能等多種新型能源普遍應(yīng)用的同時(shí)，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性特征更加突出。通過對繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的合理化使用，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行。但為不斷增強(qiáng)電力系統(tǒng)安全性，仍要以繼電保護(hù)裝置為基礎(chǔ)創(chuàng)建新型評價(jià)機(jī)制。由此可見，深入研究并分析電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性的重要作用

第一，繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置可靠性的提高能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行中的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而合理選用斷路器，盡快切斷存在問題的電力系統(tǒng)。第二，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，即可通過信號自動(dòng)發(fā)送的方式告知技術(shù)工作人員，在及時(shí)處理的基礎(chǔ)上，也為系統(tǒng)可靠運(yùn)行提供了必要保障。第三，繼電保護(hù)、自動(dòng)化裝置在與其他系統(tǒng)配合與協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，能夠清除系統(tǒng)內(nèi)部短暫故障。根據(jù)以上分析，伴隨現(xiàn)代供電范圍的擴(kuò)大與供電容量的增加，不斷提高電力運(yùn)行可靠性的重要作用逐漸突顯出來，為電力系統(tǒng)正常運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性

2.1 選擇切斷故障點(diǎn)

故障點(diǎn)指的是自動(dòng)化裝置為保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，選擇解決故障問題的位置點(diǎn)。繼電裝置因其特殊的輸入特征量而比較復(fù)雜，在實(shí)際工作時(shí)主要按照如圖1所示的指標(biāo)判斷故障點(diǎn)。由圖1可知，繼電保護(hù)裝置有多項(xiàng)可靠性指標(biāo)，可維修部分的成功率表示在特定條件下，繼電保護(hù)可以完成特定功能的概率。計(jì)算無故障工作時(shí)間的平均值，繼電保護(hù)裝置會(huì)針對電力系統(tǒng)中不同種類的故障調(diào)節(jié)自身工作時(shí)間，自動(dòng)調(diào)節(jié)對不可修復(fù)產(chǎn)品的作用時(shí)間，避免在電力系統(tǒng)中不可修復(fù)部分過度浪費(fèi)工作時(shí)間。有效度指標(biāo)表示的是自動(dòng)化裝置與電力系統(tǒng)之間的故障關(guān)系。

在自動(dòng)化裝置電子式互感器的可靠性不低于常規(guī)電磁型互感器的前提下，隨著電力系統(tǒng)長時(shí)間運(yùn)行，自動(dòng)化裝置故障的修復(fù)率與常規(guī)互感器作用相等，二次回路采用了通信網(wǎng)絡(luò)代替銅電纜，其間指標(biāo)大小發(fā)生驟變，表示故障的發(fā)生，例如基本指標(biāo)成功率在不可修護(hù)的前提下，以正常成功率數(shù)值為基準(zhǔn)，數(shù)值比正常數(shù)值大時(shí)，在距離電力系統(tǒng)近處的500 m內(nèi)，自動(dòng)化裝置會(huì)任意選擇一點(diǎn)切斷電纜，保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)數(shù)值小于基本數(shù)值時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)選擇大于500 m某處的電纜為故障點(diǎn)。在可維修部分，繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置也會(huì)自動(dòng)比較指標(biāo)數(shù)值的變化，但此時(shí)自動(dòng)化裝置會(huì)選擇一個(gè)故障點(diǎn)去修護(hù)，而不是采取切斷電纜的操作。

這種依據(jù)故障指標(biāo)判斷電力系統(tǒng)故障的方式，得到判斷指標(biāo)與電力系統(tǒng)正常運(yùn)行指標(biāo)的大小關(guān)系，以此推測故障的發(fā)生點(diǎn)，促使自動(dòng)化裝置選擇故障切斷點(diǎn)，維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，增強(qiáng)了繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的可靠性。

2.2 評價(jià)保護(hù)裝置靈敏度

繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置內(nèi)含有靈敏模塊，內(nèi)置一個(gè)電子式互感器，這種電子式互感器使用了多個(gè)獨(dú)特的光纖輸入/輸出口。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，多個(gè)光口的發(fā)熱量會(huì)影響電子式互感器的采樣值，采樣值會(huì)傳輸至繼電保護(hù)裝置中，自動(dòng)化裝置會(huì)執(zhí)行備用切換操作，將保護(hù)裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)到合適的冗余方式。繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置分析采樣值的變化規(guī)律，將其作為參考，找到電力系統(tǒng)中各個(gè)線路以及母線的故障部位，自動(dòng)使用繞組變形測試判斷保護(hù)裝置的靈敏性，得到對應(yīng)的靈敏度情況。

此時(shí)繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置采用優(yōu)化評價(jià)方式評價(jià)靈敏度，當(dāng)靈敏度發(fā)生偏差時(shí)，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置會(huì)改變硬件設(shè)備的冗余方向，自動(dòng)變更硬件的容錯(cuò)技術(shù)，采用多表計(jì)數(shù)，切換電力系統(tǒng)的電纜連接方式?；蚴鞘褂脗溆昧慵嵘`敏模塊的可用度及誤動(dòng)率，當(dāng)靈敏模塊中某個(gè)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了錯(cuò)誤行為時(shí)，靈敏模塊依舊可以檢測電力系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置也依舊可以繼續(xù)評價(jià)電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的靈敏性。

2.3 短時(shí)間切除故障設(shè)備

電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中，其中的某項(xiàng)設(shè)備會(huì)突然發(fā)生故障，此時(shí)繼電自動(dòng)化裝置會(huì)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(yán)重時(shí)，繼電裝置會(huì)自行修復(fù)故障設(shè)備，在短時(shí)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(yùn)行。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)，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(huì)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(shí)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結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置能影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。 隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性也顯得越來越重要。 因此，電力企業(yè)要科學(xué)合理地運(yùn)用繼電保護(hù)、自動(dòng)化裝置，從而促使電力系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，為電力企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋娜，亓翠玲，劉汝明.電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016，6（8）.

[2]馬平川.電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（28）.

（作者單位：大連科技學(xué)院）