電力系統(tǒng)繼電保護自動化裝置可靠性研究

劉長錄

摘要：電力系統(tǒng)的運行狀況取決于繼電保護設備的可靠性和自動化技術設備的可靠性。為了更好地確保繼電器保護設備和自動化技術設備在運行中的安全性與可靠性，有必要對其進行研究，探索提高其可靠性的方法，對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展有一定的推動作用。

關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;自動化裝置;可靠性;策略研究

引言

在供電系統(tǒng)中，繼電保護裝置的作用是對系統(tǒng)中發(fā)生的故障或者異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，并及時將故障部分分離，起到及時止損，防止事故擴大的作用。因此，繼電保護裝置在電力系統(tǒng)的運行和維護中具有重要作用，而繼電保護設備種類繁多，其可靠性與設備本身的功能以及供電系統(tǒng)本身的特性密切相關。另外，繼電保護裝置的維護特性對其抗干擾性具有關鍵作用。自動化設備的作用體現(xiàn)在系統(tǒng)中各種設備的監(jiān)督和操作中，其中，遠程遙控是自動化技術設備的顯著優(yōu)勢，工作人員可以使用自動化技術設備進行實時監(jiān)視，遠程調整和遠程控制等實際操作工作。因此，在智能變電站的運行和維護中，應注意繼電保護設備的檢查、維護和保養(yǎng)，以保障繼電保護裝置的正常運行。

1做好繼電保護自動化裝置可靠性指標

繼電保護裝置分為很多類型。根據(jù)組成的基本原理可以分為兩種不同的類型：機電工程和靜態(tài)數(shù)據(jù)。根據(jù)投入激勵量的差異，可以分為單次激勵和多次激勵。繼電保護裝置本身的特性和供電系統(tǒng)的工作特性決定了繼電保護裝置的可靠性和繼電保護裝置的抗干擾水平。一般而言，用于確定繼電保護裝置可靠性指標的關鍵參數(shù)有：

1.1通過率R：在要求的標準下，針對特定日常任務的繼電保護裝置設備的通過率。

1.2MTBF：繼電保護裝置在所需時間內(nèi)保持某種動作的能力。

1.3MTTR：繼電保護裝置從無效到恢復工作所需時間的平均值。

1.4有效性：繼電保護裝置運行的有效性。

2嚴格對繼電保護自動化裝置風險的控制

在進行可靠性評估時，還應對繼電保護裝置可能存在的風險進行深入分析。在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，繼電保護裝置系統(tǒng)的風險防控一般是采樣安全通道、額定值延時等。比如配電站采用的雙AD安全在通道的應用過程中，需要對交流電流、工作電壓等主要數(shù)據(jù)進行安全通道采樣，保證幅值差在數(shù)據(jù)中不超過0.025。一旦丟失精度超過幅值規(guī)范，就會發(fā)生故障，影響電網(wǎng)運行。額定值延遲的風險體現(xiàn)在自動化裝置的固有延時上。一般單機設備的延遲需要在1ms以內(nèi)，聯(lián)網(wǎng)設備的延遲不應超過2ms。當延遲過高時，自動化系統(tǒng)必須實現(xiàn)閉鎖功能。

3探討關于提高繼電保護與自動化裝置可靠性的策略

3.1制定冗余設計的要求

為了更好地提高繼電保護裝置的可靠性，一般在設計理念完成時選擇冗余設計標準，以增強其容錯能力。某個保護裝置出現(xiàn)問題時，不會對系統(tǒng)造成過大影響。冗余硬件包括并聯(lián)、預留轉換、多數(shù)表決等。冗余方法的選擇必須根據(jù)繼電保護裝置的實際誤動作率和故障狀態(tài)而定，還需要達到系統(tǒng)可靠性指標要求，在這些條件的基礎上，可以少設置硬件配置冗余，從而減少投資，降低設備結構的復雜性。

3.2完善繼電保護裝置可靠性計算分析

要提高繼電保護裝置設備的可靠性，首先需要對繼電保護裝置系統(tǒng)的各種評估方法進行準確的分析計算。這也是保證繼電保護裝置穩(wěn)定運行的前提。特別是繼電保護裝置的輔助裝置對供電系統(tǒng)的二次繼電保護和自動回路保護。這種輔助設備本身對繼電保護裝置系統(tǒng)的安全系數(shù)有很大的影響，因此有必要改進輔助設備的管理方法。

3.3優(yōu)化自動化裝置技術參數(shù)和原始預設值的設計

為保證自動化裝置的穩(wěn)定運行，首先要合理設置自動化裝置的各項技術參數(shù)和原始預設值;對此類信息進行分析計算，找出其運行的周期和常見故障規(guī)律，對常見問題進行統(tǒng)計分析，糾正處理方法，確保對常見故障及時處理;最后，要做好自動化技術裝備系統(tǒng)的更新工作。

3.4精選技術設備

為了更好地提高自動化裝置的安全系數(shù)和可靠性，需要對技術設備進行選擇、改進和升級。例如，在維護自動化裝置的過程中，可以選擇多個廠家的產(chǎn)品，分析設備的基本原理，進而達到多重防護的目標。但同一配電站內(nèi)保護設備的型號和規(guī)格必須統(tǒng)一，必須使用有效的電流互感器和保護系統(tǒng)，這樣才能更新和優(yōu)化，提高系統(tǒng)的可靠性。

3.5加強對繼電保護裝置事故處理工作

繼電保護和自動化裝置主要是保證線路和原件的正常運行，促進線路和原件的穩(wěn)定程度，排除不良故障。在配電站安裝小電流接地裝置，確定線路發(fā)生常見故障后，數(shù)據(jù)信號可提醒線路上的接地裝置，協(xié)助工作人員查找故障發(fā)生的根本原因。繼電保護與自動化裝置的可靠性會受到員工的技術水平及客戶的用電觀念的影響。相關部門要主動采取對策，提高員工常見故障解決水平。

3.6編制繼電保護裝置的維護方法

繼電保護裝置的定期檢查和維護是提高其可靠性的主要途徑之一。對繼電保護裝置進行分組管理，并根據(jù)繼電保護裝置的類型和供電系統(tǒng)的運行情況制定維護計劃，并且嚴格按照計劃執(zhí)行。在維修工作中，重點檢查的內(nèi)容有：

3.6.1二次設備部件的符號和名稱是否完整。

3.6.2標準件的緊固情況。

3.6.3開關、按鈕、動作的配合度。

3.6.4每個電子設備的外觀是否損壞，內(nèi)部是否有損壞。

4結束語

綜上述，在供電系統(tǒng)運行過程中，繼電保護裝置發(fā)揮著重要作用。將自動化設備應用于繼電保護裝置中，提高了繼電保護裝置的維護特性，同時，也對設備運行的可靠性提出了更高的要求。無損檢測技術是數(shù)理統(tǒng)計和概率理論的融合，根據(jù)這項檢測技術可測量出設備產(chǎn)品的主要參數(shù)，從而獲得測試結果，為生產(chǎn)出高質量的設備產(chǎn)品奠定基礎。設備產(chǎn)品的可靠性包括設備產(chǎn)品特征、設計、制造和性能評估。自動化設備具有實時監(jiān)控系統(tǒng)的功能，不僅可以自動測試系統(tǒng)的運行情況，還具有系統(tǒng)調整功能，自動化技術設備的應用可提高繼電保護的可靠性，確保供電系統(tǒng)平穩(wěn)、安全運行。

參考文獻

[1]李穆.面向電力系統(tǒng)的繼電保護自動化技術研究[J].自動化應用，2020，（07）：116-117.

[2]王凱，李婉卿，周大遷.關于電力系統(tǒng)中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究[J].電子測試，2019，（Z1）：127-128.

[3]崔朋，王子路，李洪金，王安龍，孫一飛，張家然.淺析電力系統(tǒng)中繼電保護與自動化裝置的可靠性[J].城市建設理論研究（電子版），2019，（06）：105.

[4]姜明.提高電力系統(tǒng)繼電保護和自動化裝置可靠性的措施[J].科技創(chuàng)新導報，2018，15（33）：29+31.