电力系统继电保护及其自动化装置可靠性研究

电力系统继电保护及其自动化装置可靠性研究

刘书豪 ,潘,杰

国网山东省电力公司安丘供电公司  山东省安丘市  262100

摘要：继电保护在电力系统中的电气设备有着重要的保护作用，它可以保证系统运行的稳定性。一旦系统内部出现故障，继电保护就可以结合故障原因进行有效防控和处理，防止故障影响大面积扩散。随着电力系统的发展，人们对电力系统的安全运行要求越来越高，在这样的情况下，电力系统将会越发复杂，当系统结构复杂化，系统运行故障概率就会更高，而继电保护能够在故障产生时及时发出预警，进一步缩小故障影响范围，及时隔离和反映故障点。一般情况下，电力系统故障点主要是误动和拒动两个方面。误动故障是当继电保护装置在运行时，因为外部因素的影响，从而出现误动情况；拒动故障是继电保护装置出现故障时没有及时采取有效措施，致使故障影响范围逐渐扩散。在电力系统中安装自动化装置可以在电力运行过程中实时监控各项数据情况。在电力系统运行中，继电保护装置有着重要的故障动作作用，因此强化继电保护和自动化装置对于电力行业的发展来说有着重要意义。

关键词：电力系统；继电保护；自动化装置；可靠性

1电力系统继电保护与自动化装置的可靠性、重要性

因为电力系统主要是由继电保护和自动化装置以及其他保护设备组建而成，继电保护能够第一时间体现电气设备的运行状态，如果出现运行问题，能够及时向工作人员发出信号，方便工作人员及时准确地掌握设备运作情况，从而保障电力系统运行的安全性，进一步研究继电保护自动化装置对于电力事业发展来说十分重要。通常情况下，不管是从输入还是输出情况分析运行情况，其装置结构都非常繁杂。因为继电保护可以促进整个电力系统的正常运作，所以需要在系统运行中设置多种可靠性的数据指标进行表征，如果未来减少电力系统的冗余，也没必要设置过多的指标。各个国家使用的继电保护可靠性指标体系大有不同，综合分析我国具体使用情况，当前我国普遍使用的可靠性指标有以下几种：第一，成功率，这一指标主要用来表示继电保护产品能否在规定条件下完成特定功能，如果是实验室条件下，将会使用实验成功概率来表示；第二，平均故障时间，这一指标主要是对于一些可以修复的产品，表示联合故障点之间正常运作时间的平均值，因为继电保护装置是可以修复产品，对此可以选择平均故障时间指标进行表征；第三，有效度，这一指标能够及时反映继电保护装置运作情况和是否可靠。具体有效度的表达公式是A=TMIBF/(TMIBF+TMTTR)，该公式中，A表示有效度；TMTTR则表征为修复所需时间，也就是产品出现故障与产品修复故障所用的平均时间；TMIBF表示为系统平均没有故障所用的时间。

2增强继电保护与自动化装置可靠性的策略

2.1运用科学的管理方式预防故障发生

建立科学有效的管理制度现已成为电力系统继电保护工作的重点内容，这不仅能够规范各类工作人员的操作，而且还能防患于未然，将故障扼杀在摇篮之中，实现电力系统的高效运行与发展。基于此，为了更好地解决电力系统中的继电保护故障问题，相关的企业一直在不断完善管理制度，运用合理的方式预防各种故障发生。明确责任，这样就可以在故障发生时第一时间处理问题。继而在日常的检修之中，结合电力系统的继电保护频发的故障做好记录工作，这样能为以后的电力故障维修提供有效的参考。

2.2提高继电保护自动化装置的可靠性

首先，要实时记录继电保护自动化装置从开始运作到如今的状况。因为现如今在电力系统中使用的继电保护自动化装置的结构比较复杂，相应的功能比较多元化，对此在实际运作时相关参数会发生变化，从而引发装置故障。所以需要详细记录该系统的各时间段的运行情况，保障系统管理工作的高效性。其次，要精准统计继电保护自动化装置的运作状况。当继电保护自动化装置在运作时，相关人员要全面统计各项数据信息，以此及时掌握电力系统各个设备的运作情况，从而达到动态化管理目的；一旦发现系统出现问题，可以有针对性地处理问题，以此保持电力系统的稳定运行。最后，加大对继电保护自动化装置的管理力度。因为电力系统中涉及了很多继电保护软件，而这些软件运行的稳定性是继电保护自动化装置正常运行的基本保障，如果没有提高对继电保护管理的重视力度，当软件操作失误，容易引起继电保护自动化装置故障。基于此，电力企业要不断改善和执行继电保护操作制度，提高实际操作约束力，确保各项装置的正常运行。同时，还要及时升级更新各个软件系统，定期排查自动装置运行中的问题，将继电保护作用充分发挥出来。另外，要定期或不定期地利用计算机系统调试各项装置软件，以此提高继电保护系统在电力系统运行中的适应能力，并帮助相关工作人员及时充分掌握软件升级后的操作技能，从而保证管理工作的质量，推动电力系统科学发展。

2.3电流互感器饱和引起的保护误动

针对该项故障，相关的工作人员应该从根本上降低故障的发生率。首先应该根据电力设备的实际需要选用较为安全的电流互感器核算，这样就可以大大降低继电保护的故障率。其次就是在设备调试阶段进行图纸与现场施工情况的核对，仔细阅读电流互感器的说明书，这样就可以在一定程度上实现设备的适配，为后期的电力系统正常运行提供保障。最后就是用实际的测试，确保相关设备可以使用。综上，只有选用合适的电流互感器，才能为后期的用电安全提供保障。

2.4接地保护

因为电力系统各个路线接地方式不一样，其中的小电流接地保护系统在发出提示信号后还能运作一段时间，但大电流接地系统一旦出现故障就会立即切断系统连接，这样可以让故障问题扩散速度放慢，从而保护其他设备运行。大小电流接地系统相比，小电流接地系统的使用率更高，如果某一设备产生故障，小电流接地系统会第一时间提示，查看电压表就可以判断其零序电压是否出现问题，这样的操作系统更加可靠方便。同时该系统还有录波保护功能，具体来说就是当电力系统出现故障，其可以自动、真实地记录各项电气量在故障发生前后产生的变化。

2.5定值整定问题引起的保护误动及拒动

定值整定问题是继电保护系统工作过程中最常见的问题，针对此类问题相关的电力企业应该对工作人员进行严格的培训，通过现场核对等措施加强继电保护系统的建立。同时相关的电力工作人员应该及时建立相关的继电保护档案，这样就可以为以后的施工提供优质的数据参考，提升电力系统的整体水平。当然工作人员的技术培训也是必不可少的，只有不断培养工作人员的耐心，对现场的情况及细节进行准确的判定，这样才能根据相关的管理规定对保护值进行反复核查，实现继电保护系统的安全性。

2.6合并单元隔离方法

合并单元可以为设备的保护水平提高准确地交流采样数据信息，这些数据采样和常规微机保护流程相似。如果一些设备在运行时需要带电、间隔合并部分故障，或需要检验相应保护设备数据时，隔离安全范围要包括可以接收交流采样数据的监控设备，这样才能进一步缩小故障影响范围。针对线路的保护，若该间隔合并单元出现故障，则相关的保护设备采样数据就会出现偏差或错误，最终导致保护功能丧失。为了提高保护设备运作效率，避免出现其他连续故障，应将其他相关保护设备退运，减少故障影响。然而，对于母差保护，如果一些设备是带电运行，其中某个线路间隔的采样工作就会出现问题，致使母差保护计算不正确，从而产生错误的母差保护动作，所以可以把母差保护退运。

3结论

综上所述，继电保护装置是确保电力系统安全运行的关键所在。由于继电保护装置回路复杂、零件众多，较容易发生故障，针对不同类型的故障，需采取合适的解决办法，并不断总结相关技术经验，为电力系统的安全可靠运行打下坚实基础。

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