数字继电保护装置可靠性分析

数字继电保护装置可靠性分析

吕娟峰

国网河南汝阳县供电公司河南汝阳471200

摘要：数字继电保护装置是在传统的继电保护装置的基础上与现代日益先进的计算机信息系统相结合，能够在电网系统中的某项设备出现故障时快速做出反应，通过两套数字继电保护装置的切换工作，保证电网系统能够尽可能少地受到设备故障造成的损害的影响，使电网系统应对故障的能力增强，提高了电网系统运作的可靠性和稳定性。

关键词：数字化；保护装置；可靠性分析

随着科学技术的进步，计算机技术在社会中应用的范围越来越广，具有方便、快捷、成本低、操作简单等优点。电网系统中的继电保护装置和计算机技术相结合，与传统的继电保护装置相比，功能更加可靠稳定，制作成本也有所降低，目前在高压和超高压电网系统中已经得到了广泛的应用。要不断提高数字继电保护装置在电力系统安全性、可靠性方面发挥的作用，就要对保护装置的工作特性和原理做出深入的研究，对其工作可靠性评价指标进行评估，讨论数字继电保护装置受系统软件、系统硬件和人为操作因素对其工作可靠性造成的影响，分析工作过程中存在的问题和不足，并提出改进措施，保证保护装置的安全运行。

一、数字继电保护装置在电力系统中的应用概况

1、数字继电保护装置的应用现状

数字继电保护的应用还处于较为初级的阶段，其在电力系统中主要是用于电力系统的保护以及电路的监控。但是现在很多电力系统采用的是传统的熔断器等方式进行电路保护，这种保护虽然没有达到智能化的效果，但是其运行的成本相对较低，而且同样也能达到保护的效果。所以数字继电保护装置并未能被全面的进行应用。但是其在一些比较重大的电力系统中却常常能够发挥出巨大的作用。目前，很多大型企业已经开始逐渐地引用数字继电保护装置对电路进行监督以及保护，所以在未来数字继电保护的应用价值将会全面提升。

2、数字继电保护装置应用的意义

数字继电保护装置的应用能够让电力系统运行的更加安全可靠。而且其还具有智能化的特性，能够对电路进行监督，对电力系统中内部电流的变化情况进行全面的监控。而且数字继电保护还摆脱了传统熔断器熔断的特点，以数字系统为基础进行电磁感应的电流控制，这样数字继电保护的保护效率就能得到全面的增强，而且其对电路保护的可靠性也能得到全面的增加。

二、数字继电保护装置的应用概述和影响因素

1、数字继电保护装置的应用现状

现如今，经济不断发展，企业的运营和人们的正常生活都离不开电力的供应，随着人们对电力系统的要求越来越高，用电量越来越大，电力系统运营结构越来越复杂，随之而来出现故障的概率和影响因素也在增多。数字继电保护装置就是为了提高电力系统的运行可靠性、抵抗突发故障的能力而产生的，能够时刻检测电网系统中各设备和结构的运行是否正常，一旦某个部位出现故障，能够及时靠对断电器的控制切断故障部位，防止故障的扩大，影响整个系统的运行，从而能够保证电网系统的安全运行。数字继电保护装置是将传统的保护装置与先进的计算机技术相结合，提高保护装置能够发挥的作用，更加可靠地保证电网系统的稳定性，在检测到异常情况发生时，能够及时做出反应切断故障电路，并向工作人员发出信号，及时采取措施，检修故障部位，保证系统能够及时恢复正常工作。

2、系统软、硬件装置对数字继电保护装置应用可靠性的影响

数字继电保护装置的运行可靠性是指某个设备部位在应该发生故障的动作时，不应该产生拒动作，在其他规定不应产生动作的时候，不能产生误动作，对电网系统的运行进行定性评价、运行维护、故障检测和排除等操作。系统软件的可靠性和正常运行是继电保护装置能够及时发生作用维护电网系统正常运行的关键。系统软件运行不稳定会导致误动作和拒动作，在电网系统出现故障时不能做出及时的分析和处理，通常引起软件系统出现故障的原因为程序编程错误、测量值输入不准确、对软件系统应实现的功能预计不准确、测量时有误差、操作不规范等因素。系统硬件能够准确及时的响应是继电保护装置能够正常发挥作用的前提条件，只有保证系统硬件的质量过关、配置满足要求，才能保证继电保护装置的高效运行，影响硬件系统的使用性能的因素主要是各种零部件材料的质量、系统结构的设计布置是否合理等。

3、人为因素的影响

工作人员的合理规范操作能够使保护装置按照预计功能安全可靠地运行，在实际操作过程中，人为因素是决定数字继电保护装置正常运行的重要因素。电网系统结构复杂，需要的工作人员也较多，在这个过程中，受到工作人员专业素质、操作规范性、接线是否可靠等操作的影响都会影响电网的安全运行。在电网系统的电力供应过程中，安装人员是否按照设计要求将接线正确连接，操作人员是否按照操作规范对设备进行操作、监管维护人员是否时刻观察系统的工作运行状况，一个环节出现问题，都会影响继电保护装置的工作可靠性。数据统计，在引起电网系统运行产生的故障中，由于人为操作失误而引起的故障占总故障的38%左右，由此可见，提高工作人员的专业素质和规范操作水平对于提高系统运行的安全性和可靠性具有重要意义。

二、提高继电保护装置可靠性的方法

1、提高质量管理水平

在继电保护装置运行的过程中，其元器件的质量对其运行的稳定性有着较大影响，相关工作人员需要降低元器件出现故障的概率，还要延长元器件的使用寿命，只有提高质量管理水平，保证元器件正常工作，才能提高继电保护装置的可靠性。在使用继电保护装置时，首先应把好质量验收关，对装置的性能进行测试，还要对回路进行仔细的检查，找到存在安全隐患的地方。当发现继电保护装置的设计存在缺陷时，一定要及时向有关部门反映，然后向设计人员提出修改意见。在对系统的设备进行改造时，应做好继电保护调试工作，相关工作人员应进行验收，这对运行人员的技术水平有着较高的要求，其必须掌握专业的知识，还要有一定工作经验，可以灵活处理细小的故障。继电保护装置还需要做好质量管理，应选择质量过硬的元器件，不单要考虑到产品的价格，还要保证产品的质量。对买回来的装置还要进行二次检验，避免使用一些故障率高、寿命短的元器件。

2、对冗余设计进行优化

冗余设计优化是保证继电保护装置可靠性的重要指标，其可以提高继电保护装置运行的效率，而且可以减少企业在设备方面的投资。在硬件冗余设计中，需要考虑重复、多数表决以及备用切换等因素，这些因素有利于提高设备的可用

度以及拒动率，是保证系统可靠性的有效措施。在安装与调试设备时，应避免受到晶体管的干扰，优化冗余设计时，应做到切断干扰的耦合途径，设置必要的隔离变压器和滤波器，加设接地电容，在输入输出回路上采用屏蔽电缆等。

3、加强继电保护装置技术改造

随着科技不断发展，电子技术、通讯技术、计算机技术以及信号处理技术为继电保护提供了良好的技术支持，应充分依靠新技术，提高继电保护技术，不断提高保护系统性能。并及时更新保护校验设备，完善供电网络建设。在不影响正常安全生产的情况下，确保各回路均有足够保护整定时间，使保护装置校验做到应校必校，不漏项，不简化。为快速隔离故障，恢复供电，可以考虑结合配电自动化系统的建设。

参考文献：

[1]梁栋，数字继电保护装置可靠性分析，电子技术与软件工程，2016年05月。

[2]刘梁秋，数字继电保护装置可靠性研究，中国高新技术企业，2016年07月。

[3]曾豪，数字继电保护装置可靠性研究，中外企业家，2014年01月。

[4]马晓辉，继电保护装置可靠性的分析与提高，科技风，2012年10月。

[5]胡旻昊，数字继电保护装置可靠性研究，黑龙江科技信息，2016年05月。