电力系统自动化继电保护装置及其测试研究

电力系统自动化继电保护装置及其测试研究

韦必禧

防城港务集团有限公司 广西 防城港 538000

摘要：近年来，随着科技的不断发展，电力作为生活中不可缺少的一部分，也在不断引进新的技术来满足人们的日常的用电需求。电力系统自动化能够保证向住户安全地供配电，从而提供及时、有保障的送点服务，满足人们对电能的需求，而电力系统自动化继电保护装置测试工作可以在电力系统自动化运行中，遇到故障时能够迅速作出判断并及时解决，确保供电的稳定性和高效性，也是时代顺应科技发展的要求。

关键词：电力系统；自动化；继电保护装置；测试研究

引言

虽然电力系统自动化为人们的生产生活提供了大量的便利，但是系统在运行过程中会经常出现短路和断路的现象，继电器保护装置的出现能够有效的保护电力系统不受电流电压不稳定的影响，因此继电保护装置能够有效的保证电力的平稳运输，本文主要是从继电保护装置的测试出发，浅析保护继电保护装置方案。

1电力系统自动化继电保护装置运行特性分析

随着电网建设的不断深入，电力系统的复杂性不断增加，导致运行过程中出现一些故障。因此，必须合理利用继电保护装置，以防止故障影响的扩散。继电保护装置的特定功能是传输某些信息，以便其他电气设备可以在运行期间有效地隔离故障。电力系统的运行中经常会发生误动故障，误动故障是指电力系统在受外部因素影响的情况下出现不正确的运行。自动化装置的主要功能是监控系统操作的各种参数，如果无法了解确切的参数情况，那么就意味着自动化设备正在发生故障。

2自动化继电保护装置的应用现状

目前，自动化继电保护装置在电力企业中被广泛使用，并取得了显著成就，在一定程度上建立了电力操作系统的良性循环。在确保继电保护装置本身运行的同时，还可以满足实际的开发要求。在技术层面，继电保护装置也发生了重大变化。其方法从以前仅使用单个保险丝模型被开发为使用电磁保护系统、晶体管保护系统、集成电气保护系统、计算机保护系统等。这是将多个系统整合为一个新技术，促进了现代信息技术的应用，并通过不断完善自动化继电保护技术，可以有效地促进电力企业的发展与创新。

3继电保护装置可靠性测试

3.1可靠性测试指标

在对保护装置进行可靠性的测试时，需要注重一些技术指标，重要的指标如下。（1）成功率（R）。成功率，即指在装置正常工作的情况下，将工作成功完成的次数和进行的总数的比例。成功率和装置的可靠性之间成正比关系。（2）平均故障时间周期（MTBF）。MTBF指的就是该装置平均情况下会发生故障的周期。MTBF和该装置的可靠性成反比规律，即故障出现的周期越长，那就说明故障出现的次数越少，而同时，装置所具有的可靠性也就越高。（3）平均故障恢复周期（MTTR）。相关工作者可以对通过统计在装置正常工作的过程中，其从出现故障到恢复正常运行的平均时间来大概估计对于本次故障的恢复时间。同时，在对其进行可靠性测试的过程中，还应对本次测试的装置自有的有效度去进行测试，而有效度这一指标，指的就是该装置保护电力系统的有效程度，有效度在系统中与装置的可靠性也成正比关系。

3.2可靠性测试

装置的平均故障时间周期，与其所在的电气系统的可靠性紧密相关，所以，在进行可靠性的测试时，应优先对其平均故障时间周期去进行测试，这种测试的方法较简单，只需在普通的实验室用定数截尾法即能正常地进行测试，具体的测试方法如表1。

表1 定数截尾法测试对照

在测试开始之前，应先对周围的环境仔细观察，要确保测试环境一切正常，无异常区域和情况的出现。即一定要保证相关工作者在电力系统及装置都在正常运行时进行数据采集。还要保证所使用的测试工具都在要求范围内，且相关的测试工具不存在任何故障，只有这样在正常情况下进行测验，才能保证实验的可信度。从上表的综合数据显示可知，本次试验的截尾失效数应选择的正常范围应选在4～7。第一，假设该装置的平均故障时间周期是N，在这当中，N是截尾数倍数的任意数。第二，应该严格按把握随机抽样的方法去选择实验样本t，在做选择样本T的时候，应严格其代表性，而且选择t的数量也应适中，不能多也不能少。在正常的实验情况下，可以紧紧依据T的大小去选择实验样品，如表2，其中的样本数就是实验中合适的样本数。从表2中可以看出，当T的选取较小时，就可以对所有给出的样本去进行测试，当样本数量过多时，这时候做全部测试会比较麻烦，不能全部将其测试，此时，应按照一定的比例去选择样本数去进行测试。

表2 样本总量和选用样本的对照

4继电保护装置保护配置方案

4.1自动检测

继电保护装置有自动检测系统能够自动检测到电流不稳以及电压出现故障，在空投主变过程中，继电保护装置可以采用按相综合开放判据，也就是说在空投主变过程中一旦变压器出现故障，则差动保护就能够及时感应，并且及时做出反应，保证电力系统顺利工作。安装自动检测装置不仅可以对故障进行检测，还可以及时通知工作人员，保证工作人员能够以最快的速度的了解故障并解决故障。

4.2反应速度快

在传统电力系统中往往只是依靠人工来保障电力系统的安全问题，人工检测虽然精准性高，但是敏感性差，反应速度慢，因此单纯的依靠人工检测已经不适应现在电力系统的需要。继电保护装置反应速度快，增强差动保护的灵敏度高，所以当出现电流不稳定等问题时，它不仅不会受到负荷电流的影响还能够对短路或者断路情况迅速做出反应。所以相比人力保护系统，继电器保护装置的速度更快，适用性更强。

4.3保护速度快

装置的系统内部，本来就设有一系列的差动保护，而差动保护的反应速度很快。在系统的正常运行中，如果出现严重的故障，那么，此时的动作将会在20ms之内完成。除此之外，差动还可以高效区分不同金属引起的故障，且对金属类别的检测时间在30ms内。因此，继电保护装置本身就具有保护速度快的特点，在对装置进行保护速度的维护和改进方面，可以让其更加迅速地检测出系统中产生的故障，并且第一时间对其进行保护动作。

4.4灵敏度高

继电保护装置保护系统采用的是变特性的差动保护设计理念，所以当电力系统出现轻微故障或者相对复杂的故障时时，它还能保高度的灵敏性，当电力系统的问题比较严重时，它能够启动自动切除程序，迅速切除严重故障区域。在电力系统工作时会因为电子式互感器而导致数据出现异常对保护装置产生一定的影响，所以为了避免这种情况发生继电保护装置才用了多重滤波算法避免其受到电子式互感器的影响而工作不正常。

结语

自动化继电保护装置在电力系统运行期间的运行状态是确保电力系统稳定性的重要因素。通过对继电保护装置的控制，可以建立整个电力系统运行信息的传输，保证电力系统信息传输的安全性。为了确保电力系统的稳定运行，还需要对继电保护装置进行测试，加深对电力系统继电保护装置的了解，充分发挥对电力装置的保护作用，并加以推广，从而促进电力行业的健康发展。

参考文献

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