如何提高电力继电保护的运行可靠性研究

如何提高电力继电保护的运行可靠性研究

曾非凡

国网江西省电力有限公司赣州市赣县区供电分公司 江西 赣州 341100

摘 要: 本文主要从继电保护元件本身的可靠性、技术水平及人员维护三个方面对于继电保护的可靠性进行了分析研究。如果要提升继电保护的运行可靠性，需要做好元件的选型工作、进行合理的继电保护回路设计、加强工作人员的培训。

关键词:电力继电保护；运行可靠性；研究

随着电力系统的快速发展，现对于电力的可靠性也有了更高的要求；为保证系统的可靠性，需要从继电保护的可靠性做起。继电保护主要通过实时监控电气回路中的电气信号，当电气信号异常转变为故障信号时，可以及时控制相应的继电器动作，将故障信号切除，避免造成更大范围的影响，从而提升电力系统可靠性。本文主要从元器件本身、技术因素、人为因素对继电保护可靠性提升进行了详细的论述。

1 继电保护概述

电力系统继电保护通过实时检测线路或电路中的电压、电流等信号，继电器根据异常信号发出相应的动作，例如过电压、过电流或者过负荷等异常信号都会导致相应的继电器动作，引发设备跳闸从而实现对非故障元件的保护，避免引火烧身。继电器的灵敏性可以保证快速实现故障的切除，这就要求我们的继电保护装置可靠性必须保证，如果无法保证继电保护的可靠性，往往会出现短路后设备不动作，无法切除短路点的电力供应，引发火灾或上级电气回路跳闸，造成更大的损失。继电保护的实现需要多个部分共同工作，从而实现其功能。如图1所示，继电保护装置通过电流互感器、电压互感器等电气元件检测电路中的电信号，根据计算设定好的整定值确认是否启动保护，启动保护后将信息传送给逻辑部分分析是否应该使继电器动作，从而通过执行部分实现继电器的正常动作，对电气设备进行保护。

图1 继电保护的组成

2 电力继电保护系统运行可靠性影响因素

2.1 继电保护装置的影响

继电保护的组成元件中，如果发生故障经影响保护装置的判断，产生误动，影响系统的可靠性，造成一定的经济损失或者更大的破坏。例如电压传感器用于将一次线路中的高压电转化成低压如5V等电压传送给继电器，控制其进行相应的动作，如果电压互感器故障，将直接导致转化的电压过高直接烧毁继电器元件，导致故障时无法动作，联跳上级电气设备，或者转化电压过低导致故障电压信号达到定制却不动作，使得电气设备长时间过载或异常状态运行，影响设备的使用寿命，严重时导致设备过热出现火灾等突发事件。

2.2 继电保护运行技术的制约

排除继电保护元件对于系统可靠性的影响，继电保护技术也需要进行相应的分析。例如对于区域断路器的联跳功能进行设置时，如果技术方面考虑不够充分，进行了冗余的电路设计，往往会影响系统的可靠性。例如地铁线路紧急停电装置，其功能主要是实现拍下按钮跳闸相应供电分区的断路器，使得相应区域停电，此功能往往适合安装于地铁车站车控室，然后一些在线路上设置了大量的紧急停电装置并联，由于任意一台装置故障都将影响功能的正常实现，电气元件的增多将极大的降低系统的可靠性，以此可以发现，继电保护的运行需要过硬的技术支持，避免造成更大的不稳定性。

2.3 工作人员的影响

如果维护继电保护设备的工作人员可靠性出现了问题，将直接影响继电保护装置的可靠性。例如工作人员进行继电器维护时，将继电器的定值误动而未恢复，例如电压继电器达到2V动作设置成了达到0.2V动作，将会直接导致送电后继电器接收到电路信号时，将原本正常的信号误以为是故障信号，从而动作控制相应设备跳闸，影响系统的可靠性。

3 提高继电保护运行可靠性的对策

3.1 选择可靠的继电保护电气元件

为避免继电保护元件故障导致的继电保护装置误动作或者不动作，需要从选型初期选择可靠的电气元件，保证系统的稳定性及可靠性。以瓦斯保护为例进行已下达介绍。如图2所示，系统正常运行时瓦斯保护装置的上、下触点均断开，保护不发生动作；当油箱内部发生轻微故障（即油面下降小部分）：保护装置的上触点闭合，发出信号—轻瓦斯动作；油箱内部发生严重故障：下触点闭合，发出跳闸脉冲——重瓦斯动作；变压器漏油使油面降低：首先是上触点闭合发出报警信号，然后下触点闭合发出跳闸脉冲；如果进行电气元件选型时，选择的瓦斯保护装置的触点质量差，往往在系统正常工作时，触点闭合导致系统误动作，或者触点动作不灵敏，在发生轻微故障时，上触点无法闭合，导致不能正常实现轻瓦斯保护；或者油箱选型质量较差，在设备运行时，油箱出现漏油故障，将会直接导致保护装置发出相应的跳闸信号，不利于电力系统的可靠运行。建议在进行设备选型时，首先根据设计电路分析电气元件的电压电流等等级要求，根据需求进行元件选型；其次要考虑电气元件的质量，选择产品质量高、信用好的生产厂家生产的元件而不是普通小作坊小公司生产的劣质元件；从两个方面入手，保证继电保护装置的可靠运行。

图2 瓦斯保护动作说明

3.2 通过技术手段合理设计保护装置，保证可靠性

一方面我们需要合理选型电气元件，另一方面与技术相关联的继电保护装置的设计也需要尽可能合理，从而保证系统的可靠性。如果设计不合理往往会使保护产生误动作，影响系统稳定性及可靠性。例如进行瓦斯保护设计时，由于重瓦斯保护是靠油流的冲击而动作的，而油流速度的不稳定可能造成触点的抖动，为使断路器能可靠跳闸，出口中间继电器KM必须有自保持回路。又或者对于容量较小的变压器，应在电源侧装设电流速断保护。只能保护变压器一部分，应与瓦斯保护、过电流保护相配合。如果设计继电保护时，未考虑相应的技术因素，则会极大的影响系统的可靠性。这就要求我们进行继电保护电路设计或进行系统的继电保护选择时，需要充分考虑多方面的因素，将电力系统各方面保护到位，避免存在遗漏，导致故障发生时系统不动作。

3.3 提升工作人员维护水平

为避免人为原因导致继电保护可靠性降低，需要加强对于工作人员的培训，形成作业指导书及工器具使用指导书，保证人员可以按流程作业，避免出现漏检漏修或者不知道如何检修的问题。加强安全培训，做好防护措施，避免人员在作业时对设备误动作，导致系统可靠性降低。

4 结束语

为了保证电力系统的可靠运行，我们需要在继电保护方面投入更多的资金和精力，通过技术手段有效提升系统运行的可靠性，从而实现供电设备的安全可靠运行。相关的电力设计院需要加强对于继电保护电路的研究，提供更加可靠的保护方式；电力维护部门需要加强对于人员的培训，提升维护水平；通过多方面合作，实现电力行业的快速发展。

参考文献:

[1]贾彦兵.如何提高电力继电保护的运行可靠性[J].科教论丛,2017(04):122-124.

[2]胡有武.浅谈如何提高电力继电保护的运行可靠性[J].实验科学与技术,2016(08):227-228.

[3]王日霞. 电力系统继电保护装置运行可靠性的提高方法[J].电子技术与软件工程,2019(12):215.