电力系统继电保护及自动化装置可靠性研究马志泳

电力系统继电保护及自动化装置可靠性研究马志泳

马志泳

广西坤宇建设工程有限公司广西530200

摘要：现阶段，随着经济的发展，电力系统有了很大的进步。继电保护自动化技术的发展非常的迅速，各类人工智能技术在继电保护自动化技术得到了较为广泛的应用，特别是在系统故障的判断中效果非常的突出，而且还能采用智能化的方法解决一些较为复杂的问题。在这个基础上，通过计算机网络技术的运用，实现继电保护装置的链接，建立一个完善的继电保护装置的网络化系统，从而实现电力系统运行的稳定性。

关键词：电力系统；继电保护；自动化；可靠性

引言

随着人们生活水平的提高，对于电力资源的需求也在不断增加，电网改造项目发展迅速。在环境因素和人为因素的影响下，电力运行期间容易发生各种故障。为了保证电力系统的安全运行、稳定运行，就必须提高继电保护和自动化装置的可靠性。

1继电保护和自动化装置概述

在电力系统中，继电保护是重要的装置之一，其作用体现在：电力运行期间发生故障后，继电保护动作并发出相应信号，促使电力设备及时切断故障，避免造成严重的损失。继电保护在使用时，必须满足以下几个要求：

1.1灵敏性

在继电保护范围以内，不论故障的部位和类型，保护装置都不能拒动；在继电保护范围以外，出现任何故障都不能误动。

1.2选择性

当电力系统中出现故障，继电保护应该及时对故障点进行切除处理，避免影响其他部分的正常运行。

1.3速动性

发生故障后，继电保护能在第一时间切除故障，将电力损害降至最低，并提高电压恢复的速度。

1.4可靠性

体现在设计、安装、调试等各个阶段，一方面能够促使线路健康稳定运行，另一方面可以控制故障带来的不利影响。自动化装置的作用，则是监测并控制电力系统的运行参数。考虑到装置在原理、结构、输入量上的复杂性，可以采用可靠性指标，来评价设备的使用性能。

根据我国电力系统的运行特点，可靠性指标如下：第一，成功率，反映的是设备完成设置功能的机率，可以简单理解为试验成功的机率。第二，有效度，反映的是修复后的设备运行可靠程度，以及整个电力系统的运行可靠程度。第三，连续工作时间，自动化装置属于可修复产品，连续工作时间也就是无故障工作时间。

2导致继电保护工作不正常的原因

（1）继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。（2）电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体，同时又受到高温的影响，将加速继电保护装置的老化，导致性能改变。（3）有害气体也会腐蚀电路板和接插座，造成继电器点被氧化，引起接触不良，失去保护功能。（4）晶体管保护装置易受干扰源的影响，如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素，导致发生误动或拒动。（5）保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。（6）继电保护的可靠性与调试人员有密切关系，如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。（7）互感器质量差，在长期的运行中，工作特性发生变化，影响保护装置的工作效果。（8）在人为操作方面，对电源的操作可直接影响到保护装置的正常运行。在保护装置中，如果电容储存装置的内部电容有所减少，可能是由于装置出现了老化现象，电容装置型号大小的选择不当，影响其保护装置的正常运行造成。

3提高继电保护可靠性运行的方法

3.1冗余设计及其优化

继电保护系统容错技术的其中一种方法是通过硬件冗余来实现的，在设计继电保护时采用容错技术，系统中某个保护庄客可以被允许不正确地工作，却不会影响到整个系统的正确工作。可用度和拒动率等指标可以通过硬件冗余采取多数表决、备用切换、并联等方式来改善，恶化误动率也能被显示出来。对于冗余方式的选择，应该结合继电保护系统的实际情况。冗余设计的优化，既能够满足可靠性指标，也能够在此基础上实现最小的投资额和最少的保护装置数量。

3.2提高装置的可靠性

在装置规定范围内，发生该动作故障时不会据动作，而在保护情况下不应动作时则不会误动作，这就是继电保护装置的可靠性。继电保护可靠性运行最重要的保障是让继电保护装置的可靠性指标得到正确合理的计算，区外故障的正确不动作应该被纳入继电保护装置的正确率计算当中。电力系统自动控制回路和二次继电保护当中经常会用到继电保护辅助配套装置，它的工作可靠性与继电保护的安全运行有着密切的关系，有必要通过各种措施或有效的途径来提高辅助装置可靠性。

3.3抓好继电保护的验收工作

继电保护调试完毕，应做好全面的验收工作，然后提交验收单由相关管理单位组织检修、运行、生产等部门进行保护整组实验、开关合跳试验，合格并确认拆动的标志，接线、压板已恢复正常，现场文明卫生清洁干净之后，在验收单上签字。保护定值或二次回路变更时，进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对，并在更改簿上记录保护装置变动的具体情况更改负责人，值班负责人签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验，如差动保护更换，就应作六角图实验，合格后方可投运。

3.4加强自动化装置的可靠性

自动化装置在使用的过程中，常常会由于其自身质量问题，使用过程中的维护保修缺漏，使用时间过长，装置老化问题等等，面对此类问题，我们要不断的对装置运行规律进行记录总结，然后有针对性地对相关数据进行分析处理，为日常工作提供理论依据；同时，我们还可以对其进行定期的科学合理的检查与维修，对于不适合的自动化装置及时的更换。另外为了与不断发展的电力系统相适应，在选择自动化装置时，必须要科学合理的选择。在选择继电保护装置和自动化装置时，可以选择两套不同的生产厂家，同时也具备着不同的原理，从而能够有效的保护继电保护、自动化装置对线路以及母线。这时能够降低装置发生事故的现象，但是在同一站内，不能够使用太多的保护装置型号。

4提高自动化装置可靠性的措施

4.1统计运行情况

自动化装置的结构设计复杂，因此在运行时容易发生波动，为了准确掌握设备的运行状态，首先必须了解设备的初始状态，也就是各项初始数值，例如技术资料、设计图纸等。通过收集运行数据，进行分析后总结运行规律，作为维修工作、技术更新的参考依据。而且，自动化设备在运行期间会受到诸多因素的影响，从而出现一些问题，且随着应用时间的延长，问题出现次数增多，定期检查和维修成为有效的解决措施。要注重日常保养工作，发现问题后及时排查，并进行多次检测，确保运行安全性。

4.2实施技术改造

新理念、新技术、新工艺的应用，能够对自动化装置进行技术改造，实现可持续发展的要求。在具体操作上，要对技术改造进行严格控制，例如对自动化装置进行保护时，最好选择不同生产厂家的产品，由于装置原理不同，在双重保护的基础上，可以减少故障的发生。当然，在同一个变电站中，要求保护装置型号统一，可以采用互感器和保护系统；同时对设备进行定期检测，有利于提高设备的可靠性。

结语

总之，以上就是给我个人见解。电力系统运行期间的影响因素多，因此故障发生率高。提高继电保护的可靠性，可以进行冗余设计和优化，加强维护管理，提高设备性能。提高自动化装置的可靠性，应该统计运行情况，实施技术改造，提高检修人员素质。

参考文献：

[1]刘云根.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].机电信息，2012（24）

[2]叶峻，吴庆彤.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验评估研究[J].通信电源技术，2015（2）

[3]王翰，严进伟.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品，2013（2）