電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置的可靠性分析

孫健

摘要：隨著我國經濟的發(fā)展和生活質量的提升，生產和生活中的用電量在不斷的增加，對我國電力系統(tǒng)容量和供電范圍要求越來越高，加上太陽能、風能等新型能源的應用，使得電力系統(tǒng)的結構變得復雜。應用繼電保護和自動化裝置能夠提升電網運行的安全性，需要對繼電保護裝置建立完善的評價體系，從而提升電力系統(tǒng)的安全。鑒于此，本文主要分析探討了電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置的可靠性，以供參閱。

關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;自動化裝置;可靠性

電力系統(tǒng)中的繼電保護與自動化裝置屬于一種保護電氣設備安全運行的技術手段，能評價電力系統(tǒng)的運行安全性，判斷電力系統(tǒng)中的故障，及時采取有效措施進行處理，減少嚴重安全事故的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行。

1繼電保護以及自動化裝置闡述

繼電保護作為電力系統(tǒng)當中極為常用的一種保護手段，通常是為了實現(xiàn)對重要電器設備的保護而采取的一種措施，它能夠對電路中所存在的故障進行及時的發(fā)現(xiàn)和處理，能夠有效防止故障的惡化與升級，對于電力設備的安全有著不可忽視的作用，并且也能為整個電力系統(tǒng)進行相對客觀可靠的評價。在電力系統(tǒng)當中，其繼電保護通常是由幾組單獨進行連接的設備所共同構成的，通過對每一部分的結構進行詳細的檢查，進而確保電力系統(tǒng)的的可靠與安全。因此，若要展開對繼電保護裝置的可靠性研究則必須要從其成功率、應急力以及耐久性三方面著手考慮。就其成功率而言，繼電保護裝置在進行其故障檢測時必須要確保其檢測的成功幾率，這將作為其可靠性評價中一項極具代表性的參數(shù)，而應急力指的是對于電力運行中各種異常情況的應急處理能力，耐久性則是指該套設備的有效使用時間，如果是能夠進行修復的設備，一般是以兩次為準，而對于徹底損壞的設備則是要計算其失效之前的使用時間。

2電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置可靠性的影響因素

電力系統(tǒng)的傳輸和運行中，對于外界環(huán)境的影響和感知是非常明顯的，如果在電力系統(tǒng)的電力傳輸運行過程中，出現(xiàn)了較為明顯的電力傳輸阻礙現(xiàn)象，就會造成電力系統(tǒng)的運行傳輸出現(xiàn)故障，在很大程度上阻礙了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運行。比如，電力系統(tǒng)在電力傳輸過程中，一直處于一種超負荷運行狀態(tài)，當超負荷運行狀態(tài)達到一定的峰值時，就會造成電力系統(tǒng)運行內部的溫度集聚升溫，這對于電力系統(tǒng)的供電運行安全，是非常不利的。當電力系統(tǒng)運行內部出現(xiàn)溫度升高時，就會造成電力傳輸接線損壞或故障現(xiàn)象，這對于電力輸送而言是非常不利的，溫度太高，會造成電力傳輸電線的損壞及熔斷現(xiàn)象出現(xiàn)，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，對于我國電力傳輸安全的架設管理存在著一定的影響，只有保障在電力系統(tǒng)的運行中，其周圍運行環(huán)境控制好，保障電力系統(tǒng)運行的安全，這樣才能實現(xiàn)繼電保護裝置的應用安全。

3提高電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置可靠性措施

3.1優(yōu)化設計、維護繼電保護及自動化裝置

在進行繼電保護及自動化裝置硬件冗余設計過程中，應采用并聯(lián)、多數(shù)表計、備用切換等方式將裝置的可用性及拒動率提高，全方面的顯示設備誤動率，在進行冗余硬件的設計過程中應立足于全方面的繼電保護系統(tǒng)情況進行分析，采用最合適的冗余方式，節(jié)省設計成本，減少繼電保護裝置的使用。此外，在設備運行使用過程中還應加強維護設備，提高設備使用的安全性及可靠性。首先針對繼電保護及自動化裝置實施定期檢查及維修，針對設備原件標志、按鈕及動作等進行檢查，針對設備的配線進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)脫落、打結現(xiàn)象應及時進行故障排除，針對出現(xiàn)的故障進行總結分析，采用預防性的手段及措施進行解決，將故障的安全隱患降至最低，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3.2改善工藝，提升其容錯率

若想實現(xiàn)繼電保護裝置在可靠性方面的提升，則必須要借助硬件冗余技術來實現(xiàn)，使其容錯率能夠得到有效的提升，以此來保證其可靠性。也即是說如果系統(tǒng)當中雖然會有一個裝置出現(xiàn)錯誤，但是就整個電力運行的安全性而言，這樣的小錯誤是不會對其產生影響，使得系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有所保證。在進行關于硬件冗余的具體設計時，通常會采用設備并聯(lián)、多表共計以及備用切換這三種方式來提升器可靠性，降低其拒動率，同時也有利于對于整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全面化的監(jiān)測。

3.3做好繼電保護裝置的維護工作

電力系統(tǒng)繼電保護和自動化裝置日常運行中，維護工作十分重要，通過做好繼電保護的維護工作，可以有效的提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。在具體維護工作中，需要定期檢查繼電保護中的自動化設備，具體要針對于二次設備標志、設備名牌、繼電保護裝置開關、固定按鈕的靈活性、各接觸點情況、繼電保護光子牌或是指標燈等進行檢查，確保其處于正常的狀態(tài)下。

3.4提高繼電保護自動化裝置的可靠性

全面了解設備的設定值、初始狀態(tài)等情況后，由于繼電保護自動化裝置的結構及運行較為復雜，其初始設定情況對于后續(xù)的運行操作會產生較為重要的影響，原始數(shù)據(jù)的設定情況是評價裝置可靠性的重要因素，因此在設備投運前應對相關初始數(shù)據(jù)進行全面了解，針對技術資料、設計圖紙、數(shù)據(jù)信息、裝置的運行情況等進行統(tǒng)計及分析，將其作為參考對運行的規(guī)律進行分析總結，定期檢查及排除設備中可能存在的問題，提高檢修工作的科學性及設備的安全性、可靠性，注意自動化裝置技術的更新與改造，不斷適應電力系統(tǒng)的發(fā)展，選擇兩套不同的自動化裝置，在相同院里下對線路及母線進行保護，減少事故的發(fā)生。

3.5改進現(xiàn)有技術

要想保障電力系統(tǒng)繼電保護裝置的控制和自動化裝置的控制應用能夠實現(xiàn)可靠性，就應該在裝置的控制實施過程中，注重對裝置實施中的技術改建，保障在裝置控制實施技術的改進中，能夠提升整體的技術應用效果。相關的電力系統(tǒng)傳輸人員，在進行電力系統(tǒng)的傳輸構建中，還應該注重電力系統(tǒng)傳輸中的技術應用改進，保障在技術應用的改進過程中，能夠提升電力系統(tǒng)繼電保護裝置的應用效果。比如，在電力系統(tǒng)繼電保護裝置的控制實施過程中，為了能夠提升整體的電力傳輸架設效果，相關的電力傳輸人員，在進行技術改進措施的實施中，首先應該按照母線傳輸改進技術的實施原則，對母線傳輸電壓改進實施保護措施，將220kV母線保護控制好。并且在保護裝置的控制實施過程中，將多功能集成PMH-42/13母差值固定在統(tǒng)一的范圍內，降低信號的傳輸影響因素，實現(xiàn)電力傳輸系統(tǒng)技術控制效果提升。

4結束語

總而言之，在電力工作人員的研究之下，目前繼電保護的相關可靠性已經上升到了一個新的層次，相信在不久的未來，繼電保護與自動化裝置出現(xiàn)故障的概率還會減小，可靠性進一步提高。

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（作者單位：國網福建省電力有限公司檢修分公司）