電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性

仝海梅

摘要：隨著自動(dòng)化水平的提升，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用繼電保護(hù)的自動(dòng)化裝置已經(jīng)成為了發(fā)展趨勢(shì)，能夠更好地提升系統(tǒng)可靠性和安全性。本文主要分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化裝置;可靠性

引言

所謂的繼電保護(hù)主要就是指電力系統(tǒng)受到相應(yīng)因素影響而發(fā)生故障時(shí)，繼電器可以起到電力系統(tǒng)部件的保護(hù)作用，其屬于電力系統(tǒng)內(nèi)部的自動(dòng)化裝置，可以在故障發(fā)生的第一時(shí)間將故障根源隔離以及切除，同時(shí)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)提醒維保人員進(jìn)行處理。繼電保護(hù)是整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的可靠性直接決定了繼電保護(hù)能夠充分發(fā)揮其作用。

1概述

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的重要技術(shù)支撐。繼電保護(hù)是可以檢測(cè)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，將故障部分隔離、切除的一種技術(shù)。在實(shí)際使用時(shí)，必須正確區(qū)分被保護(hù)元件的運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)故障發(fā)生前后的電氣物理量變化，判斷故障發(fā)生在保護(hù)區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外。繼電保護(hù)與自動(dòng)化抓裝置能夠判斷電力系統(tǒng)中的故障，及時(shí)采取有效措施，減少重大安全事故的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置在電力系統(tǒng)中表現(xiàn)出來(lái)的可靠性主要體現(xiàn)在選擇性、靈敏性與速動(dòng)性上。選擇性是指當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置直接選擇切除故障點(diǎn)。靈敏性是指使用靈敏系統(tǒng)保護(hù)裝置的靈敏性。速動(dòng)性是指繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置能夠在最短時(shí)間內(nèi)將故障設(shè)備排除到系統(tǒng)正常運(yùn)行以外。

2繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置可靠性影響因素分析

2.1周邊環(huán)境的影響

一般情況下電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置常常工作在溫度較高的環(huán)境下，甚至還會(huì)存在某些煙氣等，高溫環(huán)境以及煙氣等雜質(zhì)都會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的老化，容易引發(fā)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置性能以及質(zhì)量的降低。另外，電力系統(tǒng)中很多部件（例如端子排、設(shè)備接頭等）的性能和質(zhì)量都會(huì)受到周邊環(huán)境的影響，會(huì)直接造成這些設(shè)備運(yùn)行效率的降低，可能會(huì)引發(fā)接觸不良等問(wèn)題。

2.2裝置自身的質(zhì)量問(wèn)題

某些繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置生產(chǎn)商對(duì)于質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格，也會(huì)出現(xiàn)某些質(zhì)量不合格裝置投入到電力系統(tǒng)中運(yùn)行的情況，這對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性都具有重要影響。某些生產(chǎn)商在繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置生產(chǎn)時(shí)所用材料質(zhì)量不合格，這是造成裝置整體質(zhì)量以及性能較差的重要因素。所以在生產(chǎn)過(guò)程中一定要按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)裝置質(zhì)量進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程加強(qiáng)監(jiān)督管理，確保繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性。

2.3二次回路的影響

在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)電源的運(yùn)行情況直接影響到繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的安全性和穩(wěn)定性，特別是對(duì)于其中的電子元器件來(lái)說(shuō)更是如此。隨著電力系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的電源容量會(huì)逐漸降低，若是電力企業(yè)沒(méi)有定期對(duì)電力系統(tǒng)電源實(shí)施更換就容易造成繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置出現(xiàn)某些故障。另外，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，系統(tǒng)中的電池等也容易造成老化或者損壞，容易引發(fā)電力系統(tǒng)電流較大波動(dòng)，直接影響到繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性。

除此之外，對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，互感器質(zhì)量和性能是比較容易出現(xiàn)問(wèn)題的，一旦其受到惡劣環(huán)境的影響就非常容易造成這些部件的損壞，直接影響著電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)也會(huì)造成繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置質(zhì)量、效率的下降。

3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性措施

3.1短時(shí)間切除故障設(shè)備

電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行過(guò)程中，其中的某項(xiàng)設(shè)備會(huì)突然發(fā)生故障，此時(shí)繼電自動(dòng)化裝置會(huì)在最快速度內(nèi)感知到設(shè)備故障發(fā)生位置，依據(jù)故障位置信息以及故障模式，將兩種信息轉(zhuǎn)化為信號(hào)提示給工作人員。在故障不嚴(yán)重時(shí)，繼電裝置會(huì)自行修復(fù)故障設(shè)備，在短時(shí)間內(nèi)切除電力系統(tǒng)中的故障設(shè)備，然后將更換成功的信號(hào)發(fā)送到管理人員的監(jiān)管口，提示電力系統(tǒng)已正常運(yùn)行。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)，繼電設(shè)備除了向電力系統(tǒng)管理人員傳輸警示信號(hào)外，還會(huì)根據(jù)靈敏模塊接受到的故障模式及所在部位，自行判斷是否要執(zhí)行短時(shí)間切除指令，將電力系統(tǒng)局部失效與最終失效后果轉(zhuǎn)化為信號(hào)，予以提示。

3.2做到硬件冗余

要提高繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性，就要做到硬件冗余，以便符合繼電保護(hù)容錯(cuò)的相關(guān)設(shè)計(jì)。容錯(cuò)技術(shù)是指裝置在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)有關(guān)基石出現(xiàn)一些不明顯的故障時(shí)，系統(tǒng)依舊完好無(wú)損，整體上不會(huì)出現(xiàn)太大影響。硬件冗余有助于改善拒動(dòng)率和可用度指標(biāo)，使繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性得到提高。在管理繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置時(shí)，必須對(duì)相關(guān)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理計(jì)算，計(jì)算繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的運(yùn)行正確率，找出區(qū)外故障的不正確動(dòng)作。同時(shí)，要高度重視輔助裝置的可靠性，它能確保整個(gè)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的安全運(yùn)行。

3.3實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的自我調(diào)節(jié)功能

目前，我國(guó)電氣領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，在能源開(kāi)發(fā)方面的技術(shù)也不夠完善，導(dǎo)致發(fā)電廠的電力系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，監(jiān)測(cè)人員需要花費(fèi)巨大的精力進(jìn)行檢修。為了能夠提高故障檢查的有效性和安全性，電力系統(tǒng)引入了自動(dòng)化裝置，以做好繼電保護(hù)調(diào)節(jié)工作。電力系統(tǒng)對(duì)比了電路周遭的異常情況和數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)信息，在自我調(diào)節(jié)的方式下排查問(wèn)題，糾正故障，確保電路的安全暢通。同時(shí)，電力系統(tǒng)可以自動(dòng)記錄本次故障的信息，以便在下次排查時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)檢修。

3.4提升繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的可靠性

要確保繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的靈敏度，可以及時(shí)準(zhǔn)確判定繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置所處狀態(tài)，并且及時(shí)作出針對(duì)性的反應(yīng)。想要確保自動(dòng)化裝置的可靠性，也要加強(qiáng)相應(yīng)特征指標(biāo)的計(jì)算，確保特征值符合可靠性限定范圍。在對(duì)特征指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算時(shí)也要做好必要的復(fù)核工作，要保證其準(zhǔn)確性。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置主要是對(duì)電力系統(tǒng)和相應(yīng)元件實(shí)施保護(hù)，為了提升其可靠性就需要設(shè)置雙重保障，就是指通過(guò)輔助保護(hù)配套裝置加強(qiáng)自動(dòng)控制回路和二次繼電的保護(hù)。另外在相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中也要加強(qiáng)監(jiān)控力度，確保其輔助作用可以最大程度發(fā)揮出來(lái)，保證自動(dòng)化裝置的可靠性。除此之外，要不斷改善提升繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的應(yīng)用效果。例如為了進(jìn)一步提升電力傳輸架設(shè)效果，在實(shí)施技術(shù)改進(jìn)過(guò)程中一定要遵照母線傳輸改進(jìn)技術(shù)的實(shí)施原則，對(duì)于母線傳輸電壓改進(jìn)實(shí)施保護(hù)。同時(shí)在保護(hù)裝置控制實(shí)施過(guò)程中要將多功能集成PMH-42/13母差值固定在統(tǒng)一范圍內(nèi)，從而減少信號(hào)傳輸影響，提升電力傳輸系統(tǒng)技術(shù)控制效果。

結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了保障，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。除了在裝置設(shè)計(jì)上精益求精，還要提升電力工作人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，讓技術(shù)人員在實(shí)際工作中熟練判斷繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的各項(xiàng)活動(dòng)，以及發(fā)出信號(hào)所代表的含義，以便保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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