田雪 羅偉

摘要：繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支撐。如果繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量低劣、保護(hù)功能誤判或人員操作處理不當(dāng)、檢修效果不佳等現(xiàn)象，就會(huì)產(chǎn)生可靠性和保護(hù)能力達(dá)不到預(yù)期的效果，甚至出現(xiàn)有保無(wú)護(hù)的現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。這也凸顯了對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置進(jìn)行可靠性分析的重要性和必要性。

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

引言

在供電系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著重要作用。將自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置中，提高了繼電保護(hù)裝置的維護(hù)特性，同時(shí)，也對(duì)設(shè)備運(yùn)行的可靠性提出了更高的要求。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率理論的融合，根據(jù)這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)可測(cè)量出設(shè)備產(chǎn)品的主要參數(shù)，從而獲得測(cè)試結(jié)果，為生產(chǎn)出高質(zhì)量的設(shè)備產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。設(shè)備產(chǎn)品的可靠性包括設(shè)備產(chǎn)品特征、設(shè)計(jì)、制造和性能評(píng)估。自動(dòng)化設(shè)備具有實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，不僅可以自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的運(yùn)行情況，還具有系統(tǒng)調(diào)整功能，自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用可提高繼電保護(hù)的可靠性，確保供電系統(tǒng)平穩(wěn)、安全運(yùn)行。

1繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的概述

當(dāng)前，我國(guó)電力行業(yè)取得了較快的發(fā)展，相關(guān)的電力系統(tǒng)建設(shè)也在抓緊開展，對(duì)于各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也在加強(qiáng)，使得電力運(yùn)輸效率大幅提高，能夠有效促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó)電力系統(tǒng)在建設(shè)中會(huì)遇到很多問(wèn)題，尤其是在繼電保護(hù)裝置的安裝過(guò)程中，還存在著一些不足。繼電保護(hù)裝置作為重要的部件，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到很好的保護(hù)作用，通過(guò)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)，電力系統(tǒng)在遇到故障時(shí)也能夠及時(shí)的作出反應(yīng)，確保電力系統(tǒng)能夠正常進(jìn)行供電工作，促進(jìn)電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。繼電保護(hù)裝置經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)高效的應(yīng)用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、微電子控制等，這些高新技術(shù)的應(yīng)用極大提高繼電保護(hù)的自動(dòng)化效果，促使繼電保護(hù)裝置朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展。繼電保護(hù)裝置主要是通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代化高新技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的故障，就能采取相應(yīng)的保護(hù)措施，增加電力系統(tǒng)的安全性能。繼電保護(hù)裝置可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行精確的控制，面對(duì)電力系統(tǒng)故障能夠發(fā)出警報(bào)，并且還可以發(fā)出跳閘命令，及時(shí)防止故障對(duì)電力系統(tǒng)造成更大的損害，靈活解決電力系統(tǒng)中存在的各種故障問(wèn)題。

2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置可靠性研究

2.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理

電力自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可監(jiān)測(cè)到每個(gè)繼電保護(hù)的節(jié)點(diǎn)，并可通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、解析、傳達(dá)三位一體的控制。在自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中，可通過(guò)設(shè)置軟閾值、硬閾值對(duì)繼電保護(hù)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，保持大部分繼電器運(yùn)行，使少量的繼電器處于休眠狀態(tài)，維持電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時(shí)保證了繼電器高質(zhì)量的運(yùn)行，以防止繼電器長(zhǎng)期運(yùn)行影響到其使用壽命;調(diào)節(jié)電路信號(hào)，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件與軟件間的兼容性，在確保電容量安全的同時(shí)提高線路的抗干擾能力;轉(zhuǎn)化外部信號(hào)，當(dāng)接收到外部信號(hào)后需將其以模擬信號(hào)的形式進(jìn)行傳輸，增強(qiáng)系統(tǒng)的散熱能力，以提高繼電器的靈敏性。如，利用電力數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，在傳感器中運(yùn)用算法使其在空間和時(shí)間上互補(bǔ)，然后使用卡爾曼濾波法實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)在電路中的安全傳輸。

2.2做好冗余設(shè)計(jì)及改進(jìn)

為了更好地提高繼電保護(hù)裝置的可靠性，一般在設(shè)計(jì)理念完成時(shí)選擇冗余設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)其容錯(cuò)能力。某個(gè)保護(hù)裝置出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成過(guò)大影響。冗余硬件包括并聯(lián)、預(yù)留轉(zhuǎn)換、多數(shù)表決等。冗余方法的選擇必須根據(jù)繼電保護(hù)裝置的實(shí)際誤動(dòng)作率和故障狀態(tài)而定，還需要達(dá)到系統(tǒng)可靠性指標(biāo)要求，在這些條件的基礎(chǔ)上，可以少設(shè)置硬件配置冗余，從而減少投資，降低設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。

2.3定期檢修

定期檢修是保障繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置有效運(yùn)行必不可少的一環(huán)。在定期檢修前做好準(zhǔn)備工作，主要包括通過(guò)圖紙了解設(shè)備的接線及二次回路安

裝情況，了解產(chǎn)品近期的運(yùn)行情況等。在檢修過(guò)程中，考慮到安全性，應(yīng)當(dāng)將繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置設(shè)定于檢修狀態(tài)，檢查二次回路、二次回路絕緣情況、屏柜、保護(hù)功能有效性等。在所有檢查結(jié)束后，嚴(yán)禁插拔插件。檢修過(guò)程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照操作手冊(cè)進(jìn)行，避免有漏檢項(xiàng)，減少產(chǎn)品出錯(cuò)的可能性。

2.4選擇合適的繼電保護(hù)裝置

在裝置的選擇中需從靈敏性、速度性、可靠性三方面入手，以確保裝置的保護(hù)效果。在靈敏性方面，裝置可在故障發(fā)生后及時(shí)準(zhǔn)確做出動(dòng)作反應(yīng)，以及精準(zhǔn)地確定故障位置，以實(shí)現(xiàn)自身的保護(hù)作用;在速度性上，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障繼電器會(huì)立即做出動(dòng)作反應(yīng)，切斷故障線路，將故障控制在最低程度，以減少電力系統(tǒng)的損失，防止電力系統(tǒng)遭受大面積的損害;在可靠性方面，繼電裝置需長(zhǎng)期處于良好的工作狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，其保護(hù)功能不會(huì)影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行，且在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)成為電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，裝置的可靠性越好，對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)能力就越高。在裝置選擇時(shí)，將以上三點(diǎn)作為裝置選擇的原則，可加快電網(wǎng)故障的處理速度和恢復(fù)速度，保證了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)繼電器的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)獲取故障信息，以形成對(duì)系統(tǒng)構(gòu)件的保護(hù)作用，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)在第一時(shí)間發(fā)出切斷電路指令，將故障元件與線路進(jìn)行隔離，防止電流過(guò)大燒毀元件，且可保證正常線路的持續(xù)供電。在繼電保護(hù)裝置其他硬件的選擇上，也要從電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性上出發(fā)，準(zhǔn)確選擇硬件設(shè)施，以確保整個(gè)繼電裝置的功能性，進(jìn)而促使其充分發(fā)揮出保護(hù)功能，減少線路故障，降低元件損壞程度，進(jìn)而減少線路故障的經(jīng)濟(jì)損失。

2.5在發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用

繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)中也有十分廣泛的應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)分為兩種，一種是重點(diǎn)保護(hù)，另一種是備用保護(hù)。重點(diǎn)保護(hù)只要針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件，通過(guò)繼電保護(hù)裝置，確保這些重要部件不會(huì)受到損壞。發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)生短路故障之后，內(nèi)部的定子繞組匝就會(huì)受到電流的影響，由于電流的增大導(dǎo)致定子繞組匝的溫度持續(xù)上升，破壞線路的絕緣層，導(dǎo)致定子繞組匝因溫度過(guò)高而損壞，影響發(fā)電機(jī)的正常工作。作為發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，定子繞組匝在安裝的過(guò)程中會(huì)加入繼電保護(hù)裝置，從而合理的監(jiān)控定子繞組匝的溫度，防止其出現(xiàn)損壞。如果是發(fā)動(dòng)機(jī)的單相接地發(fā)生問(wèn)題，產(chǎn)生的電流超過(guò)了額定電流，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)的采取相關(guān)措施，切斷發(fā)電機(jī)電源，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)。備用保護(hù)主要是通過(guò)過(guò)電壓的方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載不會(huì)超過(guò)規(guī)定范圍。過(guò)電流能夠有效確保發(fā)動(dòng)機(jī)的線路安全，減少發(fā)動(dòng)機(jī)短路造成的損壞，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性。

結(jié)語(yǔ)

通常情況下，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況取決于繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性和自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備的可靠性。為了更好地確保繼電器保護(hù)設(shè)備和自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備在運(yùn)行中的安全性與可靠性，有必要對(duì)其進(jìn)行研究，探索提高其可靠性的方法，對(duì)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展有一定的推動(dòng)作用。

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