数字继电保护装置可靠性研究顾晗

数字继电保护装置可靠性研究顾晗

付昊赵文琦顾晗

（国网山东省电力公司检修公司山东济宁272000）

摘要：本文主要针对数字继电保护装置可靠性进行分析，思考了数字继电保护装置可靠性如何得到保障，提出了可靠性的一些关键性的理念和具体的要求和对策，可供今后的研究和工作参考。

关键词：数字继电保护；装置；可靠性

在当前数字继电保护装置的应用过程中，为了能够进一步提高其应用的效果，一定要提升其整体的可靠性，为此本文重点研究数字继电保护装置可靠性的问题，提出了相关的见解。

1、继电保护装置的可靠性分析

继电保护作为电力系统安全运行的重要保障，在电力系统发生故障时因其及时有效的保护行业使电力企业及用户免受损失；所以继电保护的可靠性是指保护装置在预定时间内、在规定条件下完成规定功能的能力。一般要求继电保护装置满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性要求，能在电网发生故障时陕速、可靠地动作，有效遏制系统状态进一步恶化，起到保障电网安全的作用。关于传统继电保护装置可靠性的研究已经有很多，随着微机保护的发展，微机继电保护装置逐渐取代了传统继电保护装置，针对微机保护的特点运用马尔科夫理论建立其状态空间模型，准确全面评估微机保护装置的可靠性指标。

2、电力系统对继电保护装置可靠性的要求

电力系统中的继电保护装置要求具有时效性、稳定性、灵敏性和选择性。时效性指当电力系统发生短路时，继电保护系统能够最短的时间内、以最快的速度切断故障所在的电路，尽可能降低故障的范围和因故障带来的破坏与损失，提高电力系统的稳定性；稳定性指继电保护装置要配合各个质量与技术性能优良的元器件以及正常的管理维护以保证系统的稳定；灵敏性指继电保护装置应当有必要的灵敏系数，在保护范围内的电力设备和线路发生金属性短路时能够及时做出反应，电力系统运行时对各类保护的最小灵敏系数有着具体的规定；选择性是指在供电系统正常工作出现故障时，继电保护系统会选择性的切除部分故障，断开例故障最近的断路器，保证电力系统的其他设备的正常运行。任何电力设备都不允许在没有继电保护装置的情况下运行。

3、影响继电保护装置可靠性的因素分析

3.1继电保护装置中硬件因素继电保护装置、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些重要元件作为继电保护可靠性的保障，元件的质量还会影响到主接线的可靠性，所以要想达到系统保护的可靠性，则需要确保继电保护硬件的可靠性和质量达到相关的要求。同时继电保护装置的合理装配是基础，只有保证了起关键作用的模块具有稳定的性能，才能保证继保的高可靠性。例如：在继保装置中，如果发现交流电压的切换箱或者是三相操作继电器箱存在故障，就很可能会引起整个继电装置的误动作。尤其要注意的是，保护装置的通信接口很容易出现通信阻断的情况，一旦通信不畅，就会直接造成机电保护装置的异常运行。

3.2客观环境因素的影响继电保护装置在长时间的运行时，很多部件会受到客观环境因素的破坏，导致其各项功能受到影响。比如：如果在装置周围的环境中存在有含量较重的有害气体或者空气的湿度较大，就会造成电路板的氧化，引起保护装置的快速老化和腐蚀，使得装置接触不良，继电保护装置也会失去相应的保护功能，所以在使用过程中，要关注继电保护装置周围的环境。

3.3继电保护装置系统的软件因素的影响软件编写不正确经常会引起继电保护装置的误动作，造成电力系统事故，目前影响微机保护软件可靠性的因素有：需求分析定义不够准确、编码过程编码有误、测试时没有按照规范进行、定值输入错误及软件结构设计失误等。

3.4主观人为因素的影。影响继电保护可靠性的人为因素不仅涉及到运行部分的继电保护人员和运行值班人员，还应包括安装人员及运行人员。继电保护装置的可靠性依赖于工作维护人员的责任心和专业知识。如果安装人员对相关知识不熟悉，经验不足，没有按照设计的要求进行正确接线，或者是接线工作人员在操作中接错极性以及检修工作人员的不正当操作等，都会导致继电保护装置不可靠性事故的发生，所以不能忽略。

4、提高数字继电保护运行的可靠性

4.1提高数字继电保护设计以及优化措施

对于提高数字继电保护系统容错技术，必须采用硬件冗余来实现这种容错技术。在对数字继电保护进行设计时，可以采用容错技术，这样当数字继电保护系统中的某一个保护装置出现错误动作时，电力系统运行不会受到影响，有效的提高了电力系统的稳定性。在采用硬件冗余时，为了能够有效的提高可用度和拒动率等指标，可以采用多数表计、备用切换和并联等多种方法进行有效的提高，并且也能够更加全面的显示恶化的误动率。在采用硬件冗余时，应全面分析数字继电保护系统的具体情况，然后根据实际情况，采取适合的冗余方式。为了保证可靠性指标可以完全有效的满足要求，应该科学合理的制定优化冗余设计方案，达到有效节约投资额，并且可以减少保护装置的使用数量。

4.2加强数字继电保护装置的维护工作

在数字继电保护装置运行的过程中，还应要做好维护工作，可以更好的提高数字继电保护装置的安全性和可靠性。数字继电保护装置的维护主要包括以下方面：首先需对数字继电保护装置定期进行有效的查评和检修，主要检查内容包括二次设备元件的名称、标志，检查它们是否齐全，并对按钮、转换开关及动作等方面全面进行检查，确保装置可以灵活使用，还应排除装置接点接触压力不足的情况，并且还需检查是否有烧伤的现象。同时还需全面检查数字继电保护装置的各种报警和跳闸指示灯及中控室对应光字牌，保证它们的使用正常；其次，还需定期检查配线，确保固定卡子没有发生脱落的情况；当断路器上操作机构出现异常情况时，必须及时进行全面的排除等方面工作。

4.3加强数字继电保护装置的可靠性

当保护装置在规定的范围内出现故障时，则数字继电保护装置一般不会出现拒动故障，如果其他保护装置在对拒动进行保护时，数字继电保护装置不会出现误动作，这样可以有效的提高数字继电保护的可靠性。为了使数字继电保护可以更为安全稳定的运行，应该采用科学有效的计算方法对数字继电保护装置的可靠性指标进行计算，保证可靠性指标的准确无误。在计算数字继电保护装置运行工作的正确率时，应先排除不正确动作。在采用数字继电保护辅助配套装置时，一般是利用自动控制回路以及二次数字继电保护。辅助数字继电保护配套装置具有很好的可靠性，在很大程度上可以保证数字继电保护装置运行安全可靠，所以，应该同时加强数字继电保护辅助装置的可靠性。

4.4做好二次回路与数字继电保护装置巡检工作

日常工作中要严格遵照规定做好二次回路和数字继电保护装置的巡检工作。值班人员要高度认识巡检工作的重要性，切实履行职责，按时进行二次回路和数字继电保护装置巡检。巡检工作包括以下内容：一是检查继电器外壳是否完好，整体值的指标位置是否改变；二是继电器触电状态是否正常，是否存在卡塞、烧伤以及脱轴焊情况；三是继电器铝盘转动是否正常，带电的继电器触点有没有出现磨损现象，线圈以及电阻有没有过热。

结束语

综上所述，在数字继电保护装置可靠性方面，我们要更加重视可靠性方面的问题，本文总结了数字继电保护装置可靠性的相关理念和具体的方式方法，可供今后参考。

参考文献：

[1]闵铁军.数字继电保护状态检修技术的发展及其应用探讨[J]．机电信息，2016（12）:28.

[2]张亚萍.电力系统数字继电保护常见典型故障及保护措施[J].科技与企业，2016（8）.45