继电保护设备风险研究

继电保护设备风险研究

李弘毅

（国网山西省电力公司检修公司山西太原030012）

摘要：继电保护设备的运行可靠性是保障整个电力网络正常工作的一项重要指标，与电力系统的安全稳定运行密切相关，也时刻关系着各行各业的稳定发展和每个人的生产生活。提高继电保护运行状态风险评估的准确性及其系统可靠性，将是电力行业研究的一项重大课题。基于此，本文就针对电力机电保护设备的风险进行分析，同时提出相应的防范措施。

关键词：继电保护；设备风险；研究分析

1继电保护在电力系统中的意义

电力系统是一个整体，电力的生产，传输，同时还包括使用和分配，有设备间的电磁进行连接，当线路设备存在短路故障，很短的时间内就可以影响整个电力系统，要求故障设备或线路的切断时间是很短的，常规的要求零点几秒、百分之几秒的故障切除速度。

通常的，在电力系统中，如何发生了故障，需要快速的对电气设备进行保护，否则会进一步的扩大危害的区域和范围，对于整个电力系统的运营都会产生影响，不利于安全用电和社会发生的需要；继电器需要经常的进行维护和检修，保证正常的工作和发挥应用的作用。

根据控制过程不同信号性质，可将继电保护以分数字型、模拟型两类。常规的模拟继电保护装置，包括逻辑部分、测量部分、执行部分。

继电保护装置需要执行的工作如下：

可以快速的进行故障的判定，进行自动的处理和清除操作；使故障部件免受损坏，保证故障部分快速恢复。

电气元件的正常运行状态，应该及时的处理，往往运行维护动作信号，继续运行会导致设备损坏，一般不需要快速保护，根据危害程度需要一定的延迟时间，从而避免短期波动暂时导致误操作行动造成不必要的干扰。

继电保护装置可与电力系统中的其它装置协作工作。在允许的条件下，继电保护装置采取预定的措施恢复供电，缩短事故时间，提高电力系统运行的可靠性。

2电保护装置的风险评估

继电保护设备固定的保护定值一般会对电力线路的正常工作造成以下影响：1）保护定值不满足对电力线路所保护的灵敏度要求，使继电保护存在风险；2）保护定值不满足对电力线路要求的保护选择性标准，存在非正常动作可能；3）电网络运行参数的变化使保护定值不能满足高负荷运行情况下的保护标准[3]。因此，合理的保护定值的计算及设定可以降低继电保护风险，而对于不同的安装位置，以上情况所带来的影响也有所不同。同时，电力系统在不同的负荷情况和不同的运行方式下，保护定值的设定所带来的风险也不尽相同。在此基础上，由于继电保护设备在硬件性质上的不同，其硬件系统同样会在一定程度上影响继电保护质量，造成一定的影响，例如系统硬件故障所造成的保护拒动、误动等。所以，继电保护设备的硬件缺陷同样可能造成保护非正常动作，影响继电保护质量。

3可靠性的相关影响因素

3.1设备自身

电力系统继电保护分为四类，分别是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护。每种保护都有着各自的原理、功能和范围，这就保证了不同的保护在面对不同故障时做到准确可靠。

3.2电磁干扰

随着电子措施的出现以及使用，计算机保护设施被普遍运用在电力体系中，在确保安全运转、保护设施中施展着关键用途。和以往的形式对比，它具有自身的优越性，同时正在慢慢的取代别的模式，正在慢慢的成为现在使用最普遍的关键设施。不过由于这种设施本身的软硬件缘由，还有在运转中存在的电磁干扰，对这种设施的可靠性存在不良作用。

3.3接地

接地是电路、设备、系统工作的根本技术要求中的一种，也是防止干扰的根本办法之一。由于接地能够让在电路里的干扰电流回到地面，所以正确的接地能够很好的防止干扰信号对别的设备产生影响。雷击干扰，其在二次回路中形成了共模干扰。因为共模干扰是相对大的，所以主要是依靠变压器绕组间耦合传递。因此在初、次级之间放入屏蔽层并让它能够顺利接地，干扰电压就能被屏蔽层来屏蔽掉，进而将输出端的干扰电压减少。屏蔽层也不会对变压器能量传输产生不好的影响。由于带屏蔽层的隔离电压器的抗干扰通路会对共模衰减产生较为明显的增加作用，因此只需要变压器屏蔽器接地的阻抗够小，就能产生作用。电磁设备的电磁兼容性有三种增强的基本方法：接地、滤波和屏蔽，从对其整体的作用出发，干扰频率的能量能够被良好的接地所减少；辐射能量能够被屏蔽以隔离电磁辐射耦合的途径来减少；而电源传导的干扰能量则可以被滤波衰减。

4继电保护设备风险预控措施

针对有不同特点的危险点的继电保护，预操作方式也是不同的，进行相关作业前应该进行实地的调查和研究，充分的掌握相关的情况结合工作的实际，按照《电业安全工作规程》、《继电保护和电网安全自动装置现场工作保安规定》相关的要求，遵循对应的章程进行保护二次回路图纸等审核以及二次回路带电作业等。

大范围的应用微机型的继电保护装置，已成为当前重要的保护措施。微机型的继电保护装置配备有电子芯片，用电子芯片使装置具备自我检测修复能力。通过自身芯片的控制应可实现对逆变电源、系统A/D转换、开入、开出接点状态、数据采样分析、保护定值完整性、数据通信状态保护、控制回路断线等情况的实时的监测工作。

模拟量输入回路。继电保护的模拟量输入回路一般可以分为，分为电流回路、电压回路。电压回路输入电压模拟量，作用是闭锁开放逻辑，和重合闸判据。作为继电保护设备的故障主要计算参数，流回路输入电流模拟量的问题，直接影响继电保护装置动作正确性。发生电流回路断线，将可能引起继电保护装置的误动作。

继电保护状态量的评价。对继电保护装置而言，运行环境、装置无故障时间、正确动作率（RCO）、家族性无故障时间、通讯状况、通道运行情况、绝缘状况等情况。对于二次回路来说，其状态量运行环境、二次电缆及操作箱家族性无故障时间、操作箱无故障时间、抗干扰措施、绝缘状况、二次回路运行温度、锈蚀状况、封堵状况等。

对继电保护的相关设备的正确的针对和维护，不仅可以保障设备的正常使用，延长使用年限，更重要的是可以有效的保护电力系统的安全稳定的运行，进行保护装置的运行状态的诊断、预测，可以尽早的得出设备状态变化趋势。通过对保护装置由正常状态向故障状态的完整的演变过程的掌握，可以有效的进行故障预测，为维修提供策略以及依据。

结束语

在电力系统继电保护方面，主要通过缩小事故发生和危机的范围，有效的提高系统运行的可靠性，这样可以最大限度的保证电力系统的安全稳定的供电，继电设备在电力系统的运行中作用重大，平时应该加强维护，制定相应的检修和维护细则，严格相关操作工序，避免事故的发生。

参考文献：

[1]夏伟元.火力发电厂继电保护设备的检修方案研究[J/OL].中国高新技术企业，2016（05）.

[2]邓旭阳，陈志光，梁志远，龚庆武.基于蒙特卡洛方法的继电保护风险评估[J].电网与清洁能源，2016，01：24-31+41.

[3]林燕贞，龚庆武.基于模糊信息粒化算法的继电保护风险评估[J].电力建设，2016，04：98-103.

[4]龚庆武，林燕贞.考虑继电保护故障的输电线路风险评估体系[J].电力建设，2016，07：141-148.

[5]陈水耀.继电保护失效检测及检修策略研究[D].华北电力大学（北京），2016.