电力系统继电保护及其自动化装置可靠性探讨

龚 伟 汪 锐 申永付

安徽三环电力工程集团有限公司

电力系统继电保护及其自动化装置可靠性探讨

龚 伟 汪 锐 申永付

安徽三环电力工程集团有限公司

在实际的电力运行当中，为了能够确保其系统的运行稳定，必须要借助继电保护以及自动化装置以作维持，使工作人员能够及时准确的了解到电力运行中各部分的实际情况以及故障情况，做好故障的及时发现与处理，进而确保供用电的安全。

电力系统继电保护；故障运行；继电保护装置

前言

随着我国经济以及科技的迅猛发展，在人们的生产生活中对于电的需求也日益攀升，国内关于电力系统的供电范围以及容量也有了明显的提升，加之国内关于新型能源的研究也取得了突破性的进展，因此供电系统网络必须要借助继电保护以及自动化装置提升其安全性，使电力运行能够在当前复杂的条件下保持其可靠性。

1 继电保护其自动化装置可靠性的内容

继电保护自动化装置和其保护设备共同构成了电力系统，继电保护主要反映电气设备是否在正常工作状态，可通过向工作人员发出信号，以便确保工作人员准确及时了解设备运行情况，通常情况下，无论从输入或输出状态考虑，其装置构成都十分复杂。由于继电保护对整个电力系统正常工作有很大帮助作用，因此需要设定多种可靠性指标来进行表征，当然为了降低系统冗余，过多的可靠性指标也没必要。根据我国的具体现状，目前我国普遍采用以下几个可靠性指标来表征继电保护及其自动化装置的可靠性：①成功率，该指标主要用来表征继电保护产品是否能在特定的环境中完成指定功能， 实验室条件下用实验成功概率来表示。②平均无故障时间，该指标针对一些可以修复的产品来说的， 表示两个故障之间正常工作时间的平均值，继电保护装置为可修复性产品，因此选择该指标十分合适。③有效度，这个指标可以反映继电保护装置运行中的可靠性，具体的有效度表达式为A=TMIBF/(TMIBF+TMTTR)，式中，A 是有效度，而TMTTR 表示为修复所用时间，即产品发生故障与修复故障所用的平均时间，TMIBF 表征的是系统平均无故障所用的时间。

2 继电保护与自动化装置的工作特点及基本要求

2.1 继电保护与自动化装置的工作特点

电力系统发生故障后，如出现负荷过载，线路断路等，就需要继电保护识别并可靠动作。当然，电力系统在整个运行阶段发生故障的时间较少，所以继电保护及其自动化装置动作并不是十分频繁。继电保护装置出现故障的类型包括两种：拒动或误动故障，拒动主要是指继电保护装置对电力系统发生的故障无法及时的动作，从而使故障继续存在，针对一些严重故障如三相短路，那么不及时切除对整个电力系统的危害将非常严重，有时会导致系统出现崩溃；误动作相比来说影响小，但不利于电力系统供电可靠性，误动作主要是指由于装置本身的问题，当系统还是正常状态时发生了切除操作，给电力用户带来了经济损失。自动化装置是为了应对电力系统而专门设计的实时监测控制，自动化装置主要的故障为无法确保运行参数与传输参数的准确性。

2.2 电力系统中继电保护的基本要求

电力系统中继电保护发挥了至关重要的作用，对继电保护及自动化装置应满足以下几点要求：①选择性，即系统发生故障后，应能准确识别故障点，然后将故障点较近的断路器进行切除，以便保证非故障部分的工作不受到影响。②灵敏性，该要求需要辅助装置进行评价，通俗的来讲就是在一定保护范围内可靠动作，值得一提的是电流保护和电压保护因为动作原理不同，其灵敏度定义公式也不同。③速动性，众所周知，电力系统发生故障后，前期的快速处理非常关键，它严重影响着电力系统安全性，实际环境中应将被保护设备的损坏程度降低至最小，增加系统电压或电流恢复速度，以此可以改善电力系统并列运行稳定性。④可靠性，所谓可靠性就是继电保护及自动化装置可以在故障发生时可靠动作，以此来降低系统故障发生的范围。另外，需要对保护装置进行重新整定计算，以确保装置内部的各元件可靠动作，通过采取合理的运行管理措施，能够确保继电保护装置有效动作。

3 提高继电保护与自动化装置可靠性的措施

3.1 冗余设计及优化措施

继电器装置设计时，为了确保继电器具有容错功能可以选用硬件冗余。这里所说的容错技术是指当继电器中某些装置发生不正常工作时，可以保证系统整体性能。可以采用并联或备用切换等来降低继电保护拒动或误动概率。

3.2 提高继电保护装置的可靠性

继电保护装置投入运行后，需要对装置的所有指标进行合理、准确计算，对于装置运行是否准确、区内或区外故障识别等需要进行审核；与此同时，对于继电保护的二次控制回路需要采用相应配套的辅助装置，这些辅助设备对电力系统继电保护装置的安全可靠运行有很大影响，因此，对于这部分装置的可靠性检测需要给与高度重视，对部分重要设备可以采用多种措施进行可靠性验证。

3.3 做好继电保护装置的维护工作

日常的运行维护管理中，继电保护装置的维护十分重要，只有加继电保护维护工作才可以提高电力系统可靠性。具体可以从以下几点进行论述：①对继电保护中的自动化设备进行定期检查，检查的内容包含二次设备标志、设备名牌等；检查继电保护装置的开关、固定按钮等是否灵活、各接触点是否存在压力不够或接触不良等问题；对继电保护的光子牌或指示灯进行检查，确保其良好供电；②对电压互型或电流型互感器的二次端子进行故障查询，从而排除各类故障。③检查装置中的各类配线，看固定线路的卡子是否存在松动等问题；④对隔离开关或断路器的各种操作机构进行详细检查，以确保操作的有效性。以上均是对继电器保护装置进行评估，此外还需要对其运行状态给与分类：主要分为几类设备，第一类设备是需要保证良好的经济性和可靠性，保证其技术达到良好标准。第二类设备是那些设备基本良好，可以有少量的零件有缺陷，对人身的安全没有特别大威胁。第三类是那种对系统的经济运行有非常大的影响，甚至对整个电力系统稳定性有影响。

结语:

为了保证电力系统在如今复杂的电力环境中可以安全平稳运行，提升继电保护以及自动化装置可靠性是极为必要的。通过相关的技术改造、定期检修与维护以及提升人员素质等方面着手，从而提升其可靠性，使其能够更好地为电力行业服务。

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[2] 朱塔娜. 电力系统继电保护可靠性问题研究[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2016(01) .