電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及其自動(dòng)化裝置可靠性

李明軒

摘要：隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)電量的需求也不斷提高，在實(shí)際的電力運(yùn)行當(dāng)中，為了能確保其系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定，必須要借助繼電保護(hù)以及自動(dòng)化裝置以作維持，使工作人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解到電力運(yùn)行中各部分的實(shí)際情況以及故障情況，做好故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理，進(jìn)而確保供用電的安全。對(duì)于繼電保護(hù)以及自動(dòng)化裝置應(yīng)當(dāng)做到科學(xué)合理的利用，從而使其在維護(hù)系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行中發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值，使電力運(yùn)行更加可靠，本文針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及其自動(dòng)化裝置可靠性進(jìn)行了研討，以供參考。

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

1繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性指標(biāo)體系

繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性主要包括設(shè)備功能的可靠性和設(shè)備本身的可靠性兩部分組成，宏觀表現(xiàn)為設(shè)備的誤動(dòng)和拒動(dòng)的幾率。通常，可靠性的評(píng)估指標(biāo)主要包括成功率（R）、有效度（A）和平均無(wú)故障間隔時(shí)間（MTBF）或平均壽命三部分。成功率代表設(shè)備在規(guī)定的環(huán)境下能夠順利完成規(guī)定功能的能力。有效度表示發(fā)生不可修復(fù)故障前的設(shè)備有效的工作時(shí)間。平均無(wú)故障間隔時(shí)間是指設(shè)備在出現(xiàn)故障前的工作時(shí)間。

2電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本要求分析

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：第一，選擇性，即系統(tǒng)發(fā)生故障后，應(yīng)能準(zhǔn)確識(shí)別故障點(diǎn)，然后將故障點(diǎn)較近的斷路器進(jìn)行切除，以便保證非故障部分的工作不受到影響;第二，靈敏性，該要求需要輔助裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)，通俗的來(lái)講就是在一定保護(hù)范圍內(nèi)可靠動(dòng)作，值得一提的是，電流保護(hù)和電壓保護(hù)因?yàn)閯?dòng)作原理不同，其靈敏度定義公式也不同;第三，速動(dòng)性，電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，前期的快速處理非常關(guān)鍵，它嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)安全性，實(shí)際環(huán)境中應(yīng)將被保護(hù)設(shè)備的損壞程度降低至最小，增加系統(tǒng)電壓或電流恢復(fù)速度，以此可以改善電力系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定性;第四，可靠性，所謂可靠性就是繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置可以在故障發(fā)生時(shí)可靠動(dòng)作，以此來(lái)降低系統(tǒng)故障發(fā)生的范圍。另外需要對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行重新整定計(jì)算，以確保裝置內(nèi)部的各元件可靠動(dòng)作，通過(guò)采取合理的運(yùn)行管理措施，能夠確保繼電保護(hù)裝置有效動(dòng)作。

3繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性的措施

3.1冗余設(shè)計(jì)及優(yōu)化措施

在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員可以利用硬件冗余，以起到滿足繼電保護(hù)系統(tǒng)容錯(cuò)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如果電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，某個(gè)保護(hù)裝置存在動(dòng)作不正確，但卻不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的整體性能產(chǎn)生明顯的影響，該屬于容錯(cuò)，即采用硬件冗余，能夠有效起到改善舉動(dòng)率和可用度指標(biāo)，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。常見(jiàn)硬件冗余措施主要為并聯(lián)措施、備用卻換措施、多數(shù)表決措施等，且其還能夠?qū)⒄`動(dòng)率出現(xiàn)的變化顯示出來(lái)，具有重要的作用。在實(shí)際的工程實(shí)踐中，需要將冗余方法與繼電保護(hù)實(shí)際運(yùn)行狀況緊密結(jié)合，以此來(lái)確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性指標(biāo)，通常情況下，可以選取硬件冗余來(lái)建立投入成本小、裝置數(shù)量少的目標(biāo)。

3.2提高繼電保護(hù)裝置的可靠性

繼電保護(hù)裝置投入運(yùn)行后，需要對(duì)裝置的所有指標(biāo)進(jìn)行合理、準(zhǔn)確計(jì)算，對(duì)于裝置運(yùn)行是否準(zhǔn)確、區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障識(shí)別等需要進(jìn)行審核。與此同時(shí)，對(duì)于繼電保護(hù)的二次控制回路需要采用相應(yīng)配套的輔助裝置，這些輔助設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的安全可靠運(yùn)行有很大影響。因此，對(duì)于這部分裝置的可靠性檢測(cè)需要給與高度重視，對(duì)部分重要設(shè)備可以采用多種措施進(jìn)行可靠性驗(yàn)證。

3.3做好定期的檢查與維護(hù)工作

為了避免設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障而造成的安全事故問(wèn)題，在其運(yùn)行過(guò)程中相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該就其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期的檢查與維修，子精細(xì)化檢測(cè)的基礎(chǔ)上確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。在裝置的檢查中分為外部設(shè)備的檢查和內(nèi)部設(shè)備的檢查兩種。對(duì)于外部設(shè)備的檢查來(lái)說(shuō)主要是針對(duì)配線以及斷路器的狀況進(jìn)行檢查，避免其由于大打結(jié)、脫落或者反應(yīng)不明而造成的運(yùn)行安全問(wèn)題。而針對(duì)其內(nèi)部設(shè)備的檢查來(lái)說(shuō)更為重要，在檢查的過(guò)程中必須開(kāi)關(guān)、接觸點(diǎn)、內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)以及原件標(biāo)識(shí)進(jìn)行細(xì)致的排查，避免安全隱患問(wèn)題。同時(shí)也要求相關(guān)技術(shù)人員在檢修的過(guò)程中針對(duì)其技術(shù)進(jìn)行不斷的提升與突破，全面提升機(jī)電系統(tǒng)保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性，確保經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的安全性。

4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的自動(dòng)化裝置

第一，在自動(dòng)裝置啟動(dòng)之前，相關(guān)人員要對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，在啟動(dòng)后，要將其反應(yīng)以及運(yùn)行狀況記錄下來(lái)，作為參考依據(jù)。另外，對(duì)于裝置本身來(lái)講，參數(shù)設(shè)定如果出現(xiàn)紕漏，會(huì)直接影響其性能發(fā)揮情況，也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置功能發(fā)會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，所以務(wù)必要做好前期設(shè)定工作。自動(dòng)化裝置的使用方法以及功能說(shuō)明資料、設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)的數(shù)據(jù)文件是自動(dòng)化裝置功能發(fā)揮程度的判斷依據(jù)，相關(guān)人員也要加強(qiáng)對(duì)其的研究。第二，裝置在正式使用之前，都是要經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，驗(yàn)證其功能成功發(fā)揮概率，相關(guān)人員要做好記錄，以便總結(jié)運(yùn)行規(guī)律，以及使裝置潛在的故障隱患在試驗(yàn)期間就能被發(fā)掘出來(lái)，及時(shí)解決，這樣在實(shí)際的運(yùn)用中，才不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響，成功率也能大一些。第三，城市化進(jìn)程加快，各種用電設(shè)備層出不窮，用電需求逐漸增加。為了滿足用戶的用電需求，不使電網(wǎng)因?yàn)橛秒娏吭黾佣c瘓，電力系統(tǒng)整體功能得到了優(yōu)化和改善。要保證電力系統(tǒng)不罷工，就要對(duì)其繼電保護(hù)裝置以及自動(dòng)化裝置進(jìn)行改善和優(yōu)化，使其能滿足新時(shí)期電力系統(tǒng)的要求。第四，繼電保護(hù)裝置及自動(dòng)化裝置保持正常，是電力系統(tǒng)對(duì)其的基本條件，但是當(dāng)其發(fā)生故障的第一時(shí)間，維修人員不能直觀地看出來(lái)，只有電力系統(tǒng)運(yùn)行受到影響，相關(guān)元件損壞，維修人員才能發(fā)現(xiàn)，這對(duì)電力系統(tǒng)以及繼電保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)是不利的，所以還要對(duì)繼電保護(hù)裝置設(shè)置檢測(cè)器，主要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。常用的檢測(cè)方式是紅外熱成像技術(shù)、變壓器繞組變形測(cè)試等。

5結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，各行各業(yè)都離不開(kāi)電力資源的供應(yīng)，為了切實(shí)提升人們的用電穩(wěn)定性，應(yīng)該提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的保障，及時(shí)的記錄初始化狀態(tài)，對(duì)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，可以確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)河南省電力公司獲嘉縣供電公司）