电力继电保护系统的可靠性分析

电力继电保护系统的可靠性分析

刘军娟

（国网固始县供电公司河南信阳465200）

摘要：随着我国电力系统应用范围的增大，网络结构日趋复杂化，维持继电保护系统的稳定运行则显得十分重要，一方面与电力系统的运行可靠性相关，另一方面影响着电力系统的故障发生问题，一旦有不正确操作，则可能导致大面积停电，造成电力系统崩溃，威胁经济发展。因此，本文就继电保护系统的可靠性方面进行分析，提出提高继电保护可靠性的相关途径，对电力继电保护系统的可靠性研究有一定的借鉴意义。

关键词：继电保护系统；可靠性；功能；设备

1导言

随着信息时代的到来，我国的经济处于飞速发展中，电网系统的规模也不断扩大，覆盖的区域日益辽阔。在电气设备运行过程中，不同种类的电气设备与各种复杂的电气电路相连接，各种人为因素和复杂环境运行的影响，可能会导致一些故障，而给电力系统安装继电保护装置后，一旦发生短路故障时，继电保护装置中的自动装置系统，能自动地切断被保护的单元，同时发出信号以警示工作人员。因此，电力继电保护系统的可靠性对于电网供电系统的正常运行，对电力继电保护系统的可靠性分析显得尤为必要。

2概述继电保护系统

继电保护系统主要是由继电保护装置、测量装置（电压互感器、电流互感器）、断路器及其操作机构及二次回路（由电器元件和连接不同电器设备的导线及电缆所组成）构成的统一整体。电力系统的二次系统，如：继电保护、自动装置等是保护一次设备的哨兵，其能自动、快速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，影响着电力系统的安全运行与可靠性。因此，电力系统二次系统可靠性研究的理论意义和实践意义越来越深远。

2.1继电保护的保护模式分析

电力系统继电保护一般遵循主保护加后备保护的配置模式。不同的电压等级，保护的配置模式有一定的差别。继电保护切除故障的机理主要是由主保护或后备保护通过操作断路器来切除故障完成的。当一次元件发生故障时，则可能由主保护或后备保护切除故障，其中涉及主保护正确切除和主保护未及时动作后备保护误动切除。一旦主保护发生拒动，在被保护元件故障的情况下，主保护则不可能再出现误动，因为误动一般出现在被保护元件受到扰动的情况下，由有后备保护切除故障。

2.2继电保护的运行原理分析

配电网可靠性分析中，某一元件发生了金属性接地故障，如果其所配置的保护完好，则由该区段的主保护动作切除故障，故障被切除后该元件所在的负荷点对其他负荷点不会影响但会使整个系统的供电可用度降低。

如果主保护发生故障而拒动，则由其近后备保护来断开故障元件，和主保护一样切掉的是同一故障区域，对其他负荷点的影响相同。如果近后备保护也故障，则不能正确动作切除故障，必然使停电范围扩大。因上段线路的保护无故障，其作为本段线路的远后备保护正确切除故障，使停电范围仅保留在本段和上段线路，有利于避免事故的继续扩大，多重保护的设置，有利于使得系统更能稳定、可靠的运行。

2.3智能站电流采样数据传输

智能站与传统站相比，新增，电子式互感器、合并单元、智能终端等过程层设备。电子式电流互感器利用霍尔效应的原理检测电流，将电流值转换成直流电信号，通常是4-20mA的直流电流信号，为数字量输出。而传统站中采用电磁式互感器，将大电流转换成小电流（检测大电流）的方法，来实现电流的检测。在智能站中电流数据采集，能够采用电子式电流互感器数字量输出给相应数字化保护测控设备，或采用电磁式电流互感器和合并单元相互配合的方式传输。

3电力系统继电保护现状分析

3.1配合级差问题

继电保护装置的级差配合，是确保系统安全运行的重要环节，而配合重点是灵敏度和动作时限要同时满足相互配合的要求。因此，配合级差的问题尤为突出，若在同一高配所内进线开关和单配出回路的速断时间分别定为0.8s和0.4S，对于电磁型继电器来讲0.4s的差别也是难以保证哪个继电器先动作，其可靠性不易保证，所带来的后果差别因而较大。

3.2整定值的合理性问题

整定值是对线路和设备进行保护的重要参数，整定值的计算较复杂，需要很强的专业要求，而继电保护整定值存在一些问题，有同样型号和容量相同的两台设备具有不同的过流、速断值，有下一级设备的整定值要大于上一级设备的整定值，造成下级设备出现事故却跳开上级开关的现象，导致事故范围的扩大，从而给系统安全运行带来隐患。

3.3缺少专人进行统一管理

继电保护管理是电气管理中的重要部分之一，继电保护的管理需要系统、全面地进行，从整体上进行合理布局、分级，对新上设备进行合理选型和计算，定期对全公司各级别参数进行复核等工作需要专人进行。

4提高继电保护可靠性的措施分析

提高继电保护可靠性的措施要从继电保护装置的生产到使用的整个环节和过程监督控制。确保保护装置动作的可靠性，要求保护装置安装调试要正确无误；组成保护装置的各元件的质量要可靠，运行维护要得当，提高保护的可靠性等。

4.1加强继电保护验收工作

继电保护调试完毕，严格自检、专业验收，提交验收单由厂部组织检修、运行、生产部门进行保护整组实验、开关合跳试验，合格并确认拆动的接线、元件、压板恢复正常，在现场文明卫生清洁干净后，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，在更改簿上记录保护装置变动的内容、时间、更改负责人，运行班长签名。保护主设备的改造需要进行试运行或试运行试验，如：差动保护取用cT更换，应作六角图实验合格，方可投运。

4.2注意一体化平台调试

变电站自动化、智能辅助、五防等系统、保护信息系统融入一体化信息平台，进行操作界面、画面监视操作等各种试验，确保后台系统符合功能设计；从功能的实现上注意调试方法和传统站基本一致，包括：信号对点、单体、整组传动等，注意在“虚回路”检测、网络系统测试、时钟同步系统测试等。同时，因智能变电站主要回路构成是光纤回路，不同于常规变电站的电缆回路检查。因而调试人员需要检查该间隔所有光纤回路的正确性和可靠性，在必要情况下，需要测量光纤回路的衰耗，从而确保光纤回路正常。

4.3增强事故处理能力

线路一般是装置正常运行的前提，应不断检查线路的稳定程度，排除接触不良的故障，在变电所安装小电流接地选线装置，在线路上安装故障信号提示，帮助工作人员和设备及时找到故障源头。提高人员处理故障的水平，对用户进行安全用电宣传教育，向用户介绍新的电力技术和设备，降低因用户原因而引发的故障问题，开展社会宣传，提高整个社会对安全用电的认识，尽量减少因外力引发的事故。

4.4促进继电保护的信息化

随着电子信息技术的不断发展，微机保护的科技含量逐步提高。采用成套的工控机做继电保护的技术，能使继电保护中的不可靠性大大降低。继电保护装置主要用于切除故障元件，通过计算机和网络技术，将整个电力系统作为一个整体连接起来，使得每个保护单元都可以共享故障和数据信息，实现微机保护装置的网络和数据信息的共享。

5结论

总之，继电保护的可靠性对电力系统的安全稳定运行有重大影响。随着电力系统的容量及负荷的增加，电力系统日趋复杂，在提高电力系统运行经济性的同时，对电力系统的可靠性要求也必然增高。因此，对机电保护可靠性进行分析具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]赵晓林张利钦电力系统继电保护的可靠性研究[J]技术研发2012，21

[2]刘铝.继电保护系统的可靠性及在电网中的应用探讨[J].企业技术开发.2014（20）

[3]熊幸.论述电力继电保护的可靠性及特点[J].科技与企业.2013（01）

作者简介：

刘军娟，1978年，河南省固始县。