電力系統(tǒng)繼電保護及自動化裝置可靠性研究

電力系統(tǒng)繼電保護及自動化裝置可靠性研究

Summary：由于電網(wǎng)的設(shè)計特點，其運行可靠性非常重要。因此，在實際配電系統(tǒng)中，有效的繼電保護是發(fā)現(xiàn)和糾正電力系統(tǒng)運行錯誤的重要途徑。但是，由于繼電保護操作的復(fù)雜性，繼電保護本身就出現(xiàn)了很多問題，這些問題的發(fā)生嚴重影響了繼電保護的可靠性。因此，有必要針對存在的問題，不斷創(chuàng)新和發(fā)展繼電保護技術(shù)，以更好地滿足電網(wǎng)建設(shè)的要求。Keys：電力系統(tǒng);繼電保護;自動化裝置引言隨著中國經(jīng)濟的快速增長，各行各業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇，電力行業(yè)也不例外。在人們正常的生產(chǎn)生活中，電力資源的使用越來越廣泛，對促進我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮著越來越重要的作用。電力系統(tǒng)對輸電效率起著非常重要的作用，直接影響人們的正常用電，因此越來越受到電力行業(yè)的重視。繼電保護裝置的安裝可以提高電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。同時，繼電保護自動化技術(shù)的發(fā)展極大地提高了電力系統(tǒng)的保護效率，科學(xué)地降低了電力系統(tǒng)的故障率，促進了行業(yè)的進步?，F(xiàn)階段繼電保護裝置有了很大的發(fā)展，計算機、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的應(yīng)用逐漸成熟，促進了繼電保護在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，為我國電力工業(yè)的健康發(fā)展做出了巨大貢獻。一、繼電保護自動化技術(shù)的概述目前，我國電力系統(tǒng)取得了快速發(fā)展，相關(guān)電力系統(tǒng)建設(shè)也正在進行，各種技術(shù)的應(yīng)用正在加強，大大提高了電力運輸效率，可以有效促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)增長。我國電力系統(tǒng)在建設(shè)中會遇到很多問題，特別是在繼電保護裝置的安裝方面，還存在一些不足。繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，可以起到很好的保護作用。通過繼電保護裝置的保護，電力系統(tǒng)在發(fā)生故障時也能及時響應(yīng)，從而保證電力系統(tǒng)的正常供電，促進電力系統(tǒng)的長遠發(fā)展。繼電保護裝置經(jīng)過長期的發(fā)展,有效地應(yīng)用了計算機,網(wǎng)絡(luò)通信,微電子控制,，這些高新技術(shù)的應(yīng)用，極大地提高了繼電保護的自動化效果，推動了繼電保護裝置向自動化方向發(fā)展。繼電保護裝置主要應(yīng)用現(xiàn)代高新技術(shù)，實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行情況。一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障，可采取相應(yīng)的保護措施，以提高電力系統(tǒng)的安全性能。繼電保護裝置能準(zhǔn)確控制電力系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時報警，并能及時發(fā)出跳閘指令，防止故障對電力系統(tǒng)造成更大的損害，靈活解決電力系統(tǒng)中的各種故障問題。

二、繼電保護與自動化裝置在電力系統(tǒng)中的可靠性2.1選擇性切斷故障點為保證電力系統(tǒng)的正常運行，自動化裝置會自動選擇合適的位置點解決故障問題，這即指故障點。由于繼電保護裝置的輸入特征量較為特殊，所以其運行工作情況更復(fù)雜。繼電保護裝置多數(shù)指標(biāo)均具有可靠性，若電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障屬于可維修部分，在特定條件之下，繼電保護裝置能快速調(diào)整特定功能的概率，計算設(shè)備進行無故障工作的具體時間平均值，再針對不同類型的故障問題調(diào)整工作運行時間，減少不可修復(fù)裝置的工作時間，防止電力系統(tǒng)將工作時間浪費在不可修復(fù)裝置上提高繼電保護裝置的有效度和維修成功率，延緩設(shè)備的平均壽命。在電力系統(tǒng)的實際運行中，自動化裝置的電子式互感器的靈敏性不可小于常規(guī)的電磁型互感器，當(dāng)電力系統(tǒng)運行工作時間延長，自動化裝置的故障修復(fù)率和常規(guī)電磁型互感器的保護作用是相一致的。在二次回路時，自動保護裝置會使用通信網(wǎng)絡(luò)取代銅電纜，當(dāng)其間指標(biāo)的數(shù)值大小出現(xiàn)變化時，便說明電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。假設(shè)繼電保護裝置的基本指標(biāo)成功率超過了正常值，又不可修復(fù)時，在接近電力系統(tǒng)500米內(nèi)自動化裝置便會挑選其中一個點切斷故障點，保護電力系統(tǒng)的正常運行和安全性。當(dāng)基本指標(biāo)成功率低于正常值時，自動化裝置則會選擇超過500米的距離選擇故障點切斷。而當(dāng)故障位置屬于可維修部分時，自動化裝置先會自動分析基本指標(biāo)成功率的改變，再適當(dāng)選擇合適的故障點進行維修，并不是通過電纜切斷保證電力系統(tǒng)的運行。2.2可靠性指標(biāo)所謂的繼電保護和自動化裝置可靠性指標(biāo)就是指的是繼電保護和自動化系統(tǒng)內(nèi)部元件質(zhì)量、配置的技術(shù)是否穩(wěn)定與合理，繼電保護元件或者繼電保護設(shè)備在正常規(guī)定的條件下能否完成預(yù)定的功能?？煽啃灾笜?biāo)可以概括為兩個方面：第一為電力設(shè)備的安全可靠運行；第二為電力設(shè)備功能的可靠性。電力系統(tǒng)設(shè)備功能的可靠性是指繼電保護和自動化裝置系統(tǒng)在電力系統(tǒng)正常使用的過程中，其進行正常的概率。設(shè)備功能性可靠性與繼電保護設(shè)備發(fā)生拒動與誤動有著直接的關(guān)系。設(shè)備運行的可靠性是指的是繼電保護設(shè)備在整個電力系統(tǒng)運行的過程中，每時每刻都處于工作狀態(tài)的瞬間。在電力系統(tǒng)繼電保護和自動化裝置進行可靠性分析的過程中，我們經(jīng)常采用發(fā)分析方法有基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障樹分析方法、馬夫克夫故障分析方法以及高等數(shù)學(xué)統(tǒng)計概率的分析方法。此外，在進行繼電保護和自動化裝置可靠性分析的過程中如果采用數(shù)學(xué)概率統(tǒng)計分析的方法由于受到電力系統(tǒng)可修復(fù)性的影響，對于整個計算分析的求解較為不利。三、提升電力系統(tǒng)中繼電保護和自動化裝置可靠性的方法

3.1優(yōu)化繼電保護硬件冗余

在繼電保護中硬件冗余主要起到的是容錯的作用，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，不會影響其他設(shè)備的運行，使繼電保護充分發(fā)揮效果。所以，為了有效的提升繼電保護的效果，應(yīng)該充分發(fā)揮硬件冗余的效果，借助并聯(lián)、備用等方式提升硬件冗余系統(tǒng)的效果，降低拒動率。拒動率主要是指繼電保護不能按照規(guī)定運行的概率，拒動率越高，那么繼電保護的可靠性就越低。因此，繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)化主要是通過降低拒動率實現(xiàn)。在操作環(huán)節(jié)中，應(yīng)該結(jié)合繼電保護的方式，優(yōu)化硬件冗余。3.2確定校驗時間與內(nèi)容

繼電保護自動化裝置發(fā)生故障時保持正常運行，但需要進行檢查。同時要對于一些用電可靠性有更高要求的用戶，堅持一年一次檢驗，而對于一些要求較低的用戶也要每兩年進行一次檢驗，以提升其穩(wěn)定性，使得其在正常的運行中能夠減少問題發(fā)生的概率。另外一方面也需要及時對相關(guān)的一些設(shè)施設(shè)備進行嚴格的檢修。并且，對必要的一些零部件及時更換，以確保工作中的零部件都是安全可靠的。在日常作業(yè)的過程中，要按照相關(guān)制度，根據(jù)實際情況進行檢修，甚至是全面的檢驗，一般來說應(yīng)當(dāng)在一年四季的時間之內(nèi)進行一次沖擊性試驗，每三年的時間都要進行對繼電保護自動化裝置的全面檢查，要對繼電器的電氣特性及機械部分，二次回路中的絕緣電阻進行私鹽，并通過二次通電試驗和機電保護裝置的全部動作進行全面檢驗，從而使得事故發(fā)生的頻率和次數(shù)大大降低，將隨時所存在的隱患消滅于無形。

3.3監(jiān)控繼電保護設(shè)備及其自動化運行情況在電力企業(yè)的實際運行過程中，為了保證電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備及其自動化可以發(fā)揮出自身的作用，相應(yīng)的企業(yè)以及工作人員就需要及時改變以往的思想觀念，在實際的工作要樹立正確的意識，掌握電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備及其自動化的運行特點，在此基礎(chǔ)上開展相關(guān)工作，這樣才可以確保工作環(huán)節(jié)的有效性。電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)備及其自動化其中所涉及的內(nèi)容較多且比較復(fù)雜，其主要包括了保護系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)等，在實際的工作過程中相應(yīng)的工作人員要確保繼電保護設(shè)備及其自動化的價值得到實現(xiàn)，就需要統(tǒng)計其運行情況，針對其實際情況來對各方面數(shù)據(jù)進行收集，并總結(jié)出繼電保護設(shè)備的運行規(guī)律，后續(xù)根據(jù)實際情況來開展相關(guān)工作，這可以確保繼電保護設(shè)備及其自動化在使用過程中出現(xiàn)相關(guān)問題，進而進一步提高其運行的效率與質(zhì)量。結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)都離不開電力資源的供應(yīng)，為了切實提升人