數(shù)字繼電保護裝置可靠性研究

摘要：數(shù)字繼電保護裝置是在傳統(tǒng)的繼電保護裝置的基礎(chǔ)上與現(xiàn)代日益先進的計算機信息系統(tǒng)相結(jié)合，能夠在電網(wǎng)系統(tǒng)中的某項設(shè)備出現(xiàn)故障時快速做出反應(yīng)，通過兩套數(shù)字繼電保護裝置的切換工作，保證電網(wǎng)系統(tǒng)能夠盡可能少地受到設(shè)備故障造成的損害的影響，使電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)對故障的能力增強，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)運作的可靠性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字繼電保護裝置；可靠性；計算機信息系統(tǒng)；電網(wǎng)系統(tǒng)；電力設(shè)備 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2016）23-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.063

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，計算機技術(shù)在社會中應(yīng)用的范圍越來越廣，具有方便、快捷、成本低、操作簡單等優(yōu)點。電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護裝置和計算機技術(shù)相結(jié)合，與傳統(tǒng)的繼電保護裝置相比，功能更加可靠穩(wěn)定，制作成本也有所降低，目前在高壓和超高壓電網(wǎng)系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。要不斷提高數(shù)字繼電保護裝置在電力系統(tǒng)安全性、可靠性方面發(fā)揮的作用，就要對保護裝置的工作特性和原理做出深入的研究，對其工作可靠性評價指標(biāo)進行評估，討論數(shù)字繼電保護裝置受系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)硬件和人為操作因素對其工作可靠性造成的影響，分析工作過程中存在的問題和不足，并提出改進措施，保證保護裝置的安全運行。

1 數(shù)字繼電保護裝置的應(yīng)用概述和影響因素

1.1 數(shù)字繼電保護裝置的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，經(jīng)濟不斷發(fā)展，企業(yè)的運營和人們的正常生活都離不開電力的供應(yīng)，隨著人們對電力系統(tǒng)的要求越來越高，用電量越來越大，電力系統(tǒng)運營結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，隨之而來出現(xiàn)故障的概率和影響因素也在增多。數(shù)字繼電保護裝置就是為了提高電力系統(tǒng)的運行可靠性、抵抗突發(fā)故障的能力而產(chǎn)生的，能夠時刻檢測電網(wǎng)系統(tǒng)中各設(shè)備和結(jié)構(gòu)的運行是否正常，一旦某個部位出現(xiàn)故障，能夠及時靠對斷電器的控制切斷故障部位，防止故障的擴大，影響整個系統(tǒng)的運行，從而能夠保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。數(shù)字繼電保護裝置是將傳統(tǒng)的保護裝置與先進的計算機技術(shù)相結(jié)合，提高保護裝置能夠發(fā)揮的作用，更加可靠地保證電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在檢測到異常情況發(fā)生時，能夠及時做出反應(yīng)切斷故障電路，并向工作人員發(fā)出信號，及時采取措施，檢修故障部位，保證系統(tǒng)能夠及時恢復(fù)正常工作。

1.2 系統(tǒng)軟、硬件裝置對數(shù)字繼電保護裝置應(yīng)用可靠性的影響

數(shù)字繼電保護裝置的運行可靠性是指某個設(shè)備部位在應(yīng)該發(fā)生故障的動作時，不應(yīng)該產(chǎn)生拒動作，在其他規(guī)定不應(yīng)產(chǎn)生動作的時候，不能產(chǎn)生誤動作，對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行進行定性評價、運行維護、故障檢測和排除等操作。系統(tǒng)軟件的可靠性和正常運行是繼電保護裝置能夠及時發(fā)生作用維護電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。系統(tǒng)軟件運行不穩(wěn)定會導(dǎo)致誤動作和拒動作，在電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不能做出及時的分析和處理，通常引起軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因為程序編程錯誤、測量值輸入不準(zhǔn)確、對軟件系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)的功能預(yù)計不準(zhǔn)確、測量時有誤差、操作不規(guī)范等因素。系統(tǒng)硬件能夠準(zhǔn)確及時的響應(yīng)是繼電保護裝置能夠正常發(fā)揮作用的前提條件，只有保證系統(tǒng)硬件的質(zhì)量過關(guān)、配置滿足要求，才能保證繼電保護裝置的高效運行，影響硬件系統(tǒng)的使用性能的因素主要是各種零部件材料的質(zhì)量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計布置是否合理等。

1.3 人為因素的影響

工作人員的合理規(guī)范操作能夠使保護裝置按照預(yù)計功能安全可靠地運行，在實際操作過程中，人為因素是決定數(shù)字繼電保護裝置正常運行的重要因素。電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要的工作人員也較多，在這個過程中，受到工作人員專業(yè)素質(zhì)、操作規(guī)范性、接線是否可靠等操作的影響都會影響電網(wǎng)的安全運行。在電網(wǎng)系統(tǒng)的電力供應(yīng)過程中，安裝人員是否按照設(shè)計要求將接線正確連接，操作人員是否按照操作規(guī)范對設(shè)備進行操作、監(jiān)管維護人員是否時刻觀察系統(tǒng)的工作運行狀況，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會影響繼電保護裝置的工作可靠性。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在引起電網(wǎng)系統(tǒng)運行產(chǎn)生的故障中，由于人為操作失誤而引起的故障占總故障的38%左右，由此可見，提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)和規(guī)范操作水平對于提高系統(tǒng)運行的安全性和可靠性具有重要意義。

2 提高數(shù)字繼電保護裝置運行可靠性的措施

2.1 加強對數(shù)字繼電保護裝置的日常維護

受到運行時間的延長和工作過程中故障部位對繼電保護裝置產(chǎn)生的影響，繼電保護裝置的零部件配合和磨損情況會有所下降，運行可靠性和工作效率會相應(yīng)的下降。要加強對繼電保護裝置的日常維護，在零件出現(xiàn)損壞、接觸不良等情況出現(xiàn)時，應(yīng)該及時發(fā)現(xiàn)和對零件進行更換，保證設(shè)備能夠正常、安全有效地投入使用。在日常的維護作業(yè)中應(yīng)該尤其注意檢查絕緣電阻的工作性能、接線柱的接觸情況、電源的電量是否充足、固定數(shù)值的輸入檢測、回路的運行檢驗、傳動斷路器的檢驗等，這些部位相對容易出現(xiàn)問題，保證能夠?qū)收霞皶r排除，使繼電保護裝置能夠穩(wěn)定運行。監(jiān)管維護人員不僅要檢測設(shè)備的故障部位，應(yīng)該對繼電保護裝置進行監(jiān)視和維護，注意設(shè)備的閃光裝置、信號裝置是否完好，對電源儲能裝置進行定期的維護，對設(shè)備進行清掃、檢查，保證設(shè)備的工作環(huán)境符合要求，有效降低繼電保護裝置發(fā)生故障的概率。

2.2 設(shè)置接地裝置，提高數(shù)字繼電保護裝置的抗干擾能力

數(shù)字繼電保護裝置在工作時觸頭觸點跳轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一定的脈沖，這種干擾對晶體管的工作性能會產(chǎn)生影響。在對電路進行設(shè)置和分布時，可以將電路板的一面設(shè)置成水平線，另一面設(shè)置成豎直線，可以減少電流之間的相互干擾。將設(shè)備外殼接地，也可以有效地屏蔽磁場和電場對電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾，保證保護裝置能夠正常運行，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 保證設(shè)備元件質(zhì)量滿足要求

數(shù)字繼電保護裝置的元件質(zhì)量對裝置能否正常工作、降低故障率有重要的影響，在對元件材料進行購置時，要選用高質(zhì)量、滿足要求的材料。要求購置人員對保護裝置的運行充分了解，有足夠的采購經(jīng)驗，在采購時不僅要選擇高質(zhì)量的材料，還要在此基礎(chǔ)上盡可能地降低采購成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。在采購晶體管時，要注意晶體管的使用環(huán)境，在復(fù)雜的工作環(huán)境下能否保持正常的工作性能。

3 結(jié)語

數(shù)字繼電保護裝置運行的可靠性、穩(wěn)定性決定我國的電網(wǎng)系統(tǒng)能否安全投入工作，保證企業(yè)的運營和人們的正常生活。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和國民生活水平的提高，對電力的供應(yīng)需求越來越大，電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的越來越復(fù)雜，會提高出現(xiàn)故障的概率，數(shù)字繼電保護裝置能夠時刻檢測電網(wǎng)系統(tǒng)的運行情況，在發(fā)生故障時及時發(fā)現(xiàn)并排除，要采取措施提高保護裝置的運行可靠性，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。

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作者簡介：劉梁秋（1984-），女，廣東朝陽人，廣西綠能電力勘察設(shè)計有限公司工程師。

（責(zé)任編輯：小 燕）