发电厂继电保护与自动化装置的可靠性分析及优化

发电厂继电保护与自动化装置的可靠性分析及优化

李申

上海吴泾第二发电有限责任公司，200241

摘要：电力系统运行中，全面提升继电保护和自动化装置的可靠性，是保证设备运行安全性、稳定性的有效渠道，同时对于促进企业良性发展而言也具有重要意义。现阶段随着发电厂规模和数量的不断扩增，各类电气设备线路在紧密相连的同时，设备运行环境也日益复杂化，为确保电网供配电系统的正常运行以及降低电力安全事故，本文主要立足发电厂继电保护与自动化装置的工作特点，就可靠性提升对策展开深入探讨。

关键词：继电保护；自动化装置；电力系统；稳定运行；可靠性提升对策

引言：在现阶段电网覆盖面积不断增加的新业态下，电气设备运行环境的日益复杂化增加了电力安全事故发生率，严重威胁了群众生命安全，为此要想在保证系统安全可靠运行的基础上，全面提高经济效益与社会效益，提升继电保护与自动化装置的可靠性，是行业转型升级的有效渠道。自动化装置与继电保护作为电力系统的重要组成部分，在系统运行中具有检测设备故障与否、控制系统故障扩大化以及兼具遥控、遥感、遥调等功能，为确保电力能源的可持续发展，全面提高继电保护与自动化装置的可靠性，现已迫在眉睫。

一、发电厂继电保护与自动化装置运行特点剖析

“继电保护自动化技术”本质上而言，是新业态下一种将自动化装置与继电保护系统相结合的全新技术，在日益复杂化的电气运行环境中，保证继电保护自动化技术的合理化应用，对于全面提高电力系统可靠性和安全性运行，是十分必要的。继电保护与自动化装置作为电力系统的重要组成部分，近年来随着发电厂规模的不断扩增以及电网建设的持续深入，系统复杂化程度在不断提升的同时，安全事故的发生率也逐年递增，在这种环境下为保证供电的可靠性和设备运行的安全性，需要继电保护来提供可靠的技术手段，即通过合理化利用继电保护自动化技术，在对电力系统进行评价的同时，掌握和了解系统存在的故障和安全隐患。

在电力系统运行中，继电保护的主要作用，是及时发现系统中存在的异常故障，并通过迅速发出信息来切断电路，从而将事故控制在可控范围内，由此来保证电力系统的安全运行。自动化装置则是科学技术革新产业时代背景下，一种用于对电力系统数据进行监控的装置，通过数据监控来及时获取相关信息，以此来保障我国能源可持续发展资源战略安全发展。目前电力系统在运行中，拒动故障（故障发生后，保护装置没有及时隔离故障点，导致故障范围不断扩增）和误动故障（电力系统运行因外部因素的影响发出不该有的动作）是系统中常见的两种故障类型，故障原因则主要是因为继电保护本身的特性（灵敏性、选择性、快速性、可靠性、安全性），与此同时当自动化装置无法监控到相关数据时，则表示自动化装置发生了故障，极大地影响了电力系统运行的可靠性和安全性，为此要想降低故障发生率以及全面提高系统运行稳定性，通过优化升级继电保护自动化技术，是全面提升继电保护与自动化装置可靠性的有效渠道。

二、发电厂继电保护与自动化装置可靠性提升对策剖析

（一）不断优化设计并使用硬件冗余

在发电厂继电保护设计时，设计是否科学是影响系统运行可靠性的重要因素，目前随着电网建设的持续深入，为尽可能提升保护装置的稳定性，在设计继电保护时设计人员可通过采用容错技术中的硬件冗余，从而避免了当继电保护装置发生差错时，电力系统受到波及。在优化设计时，为全面提升系统运行的安全性和可靠性，设计人员在使用硬件冗余时可尽可能采用多数表决、并联、备用切换等方式，在有效改善装置可用度和拒动率的基础上，来降低误动故障的发生率，并通过及时显示恶化误动率来展示出设备的差错。除此之外在硬件冗余设计时，为在满足可靠性指标的基础上降低投入成本，设计者还需综合考虑继电保护系统的运行状态，并对电力系统各项指标参数进行全面分析，由此在保证冗余方式选择合理性的前提下，减少部分保护装置来优化电气设备运行环境。

（二）确保日常维护工作的有效落实

电力系统在运行时，继电保护装置日常维护工作能否有效落实，也是影响系统运行可靠性的重要因素，对行业整体发展而言具有重要影响。在系统运行期间为保证系统平稳运行以及有序生产，企业需落实好日常维护工作，即企业工作人员需对定期对继电保护装置进行检查，在全面了解设备使用情况（设备原件的标志是否安全）以及灵敏程度（开关和动作是否灵敏）的基础上，降低后期使用过程中故障的发生率。除此之外除了要定期检查继电保护装置外，工作人员还要落实好对设备配线的检查工作，即通过检查配线是否有脱落、打结等不良现象，并对断路器进行全面检查，若断路器存在故障时需对故障问题进行分析并及时制定合理化的处理方案，以此来保证设备的正常运转，此外通过总结产生的故障（记录故障现象与发生原因），为后续故障处理提供可行性指导。

（三）全面提高装置自动化运行性能

随着近年来电力企业规模化建设，为全面提高继电保护装置的可靠性，强化装置自动化运行性能，对于全面提高企业经济效益和社会效益而言具有重要意义。通过观察电力系统运行可知，在继电保护装置自动化运行时，需根据不同系统运行部分进行自动化性能的强化，具体而言首先由于继电保护自动化装置结构与运行相对比较复杂后续运行操作会受到初始设定值的直接影响，因此工作人员需全面掌握和了解设备初始状态与设定值，通过在设备投运前全面掌握和了解相关初始数据，以此为后期可靠性的提升提供参考；其次由于设备在长期运行过程中，会出现不同程度的损伤，且随着时间的增加这种问题会变得越来越严重，在这种情况下为全面提高继电保护装置自动化设备运行的可靠性，需要工作人员在全面统计分析装置运行情况的基础上，总结其运行规律，并做好定期的检查与维护，以此来保证设备的正常运转；最后随着科学技术的不断发展，为尽可能提高自动化装置与不断发展的电力系统的匹配程度，将现代化技术手段应用到继电保护自动化装置中，也是十分必要的，即为有效控制事故的发生频率，工作人员需选用原理不同、生产厂家不同的两套装置来对母线、线路进行有效保护，同时并严格控制同一站内保护装置型号，即尽可能避免站内出现太多的保护装置型号。

三、结语

概括而言，随着电网建设的不断深入，虽然极大满足了当前人们日常生活与工业生产的电力需求，但随着电气设备运行环境的日益复杂化，电力安全事故的发生率常年居高不下，严重威胁了群众生命财产安全，同时也不利于国家能源可持续安全发展战略目标的达成，为此在可持续资源战略推广下，为保障电力系统运行的安全性、可靠性，电力企业要科学合理地运用继电保护、自动化装置，从而促使电力系统更加安全、稳定的运行，为电力企业创造更多的经济效益、社会效益。

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