浅谈继电保护风险评估及其可靠性

浅谈继电保护风险评估及其可靠性

颜世军

广东电网有限责任公司肇庆供电局颜世军

摘要:随着我国经济的快速发展，社会上各个领域对电力的需要不断增加，而电力行业作为推动社会经济发展的基础，保证电力系统的正常运行起到重要作用，继电保护是电力运行安全的一个重要系统，在电网运行的不断扩大和复杂的情况下也越来越重要。提高继电保护在故障发生后的可靠性，保证电力系统正常运行，已经成为电力企业关键的问题，正确的评估继电保护的风险，才能有效的做好保护装置的选择和配置。本文对继电保护可靠性及其风险评估进行研究探讨，仅供参考。

关键字:继电保护可靠性风险评估

前言：目前，国家的电网规模在逐步扩大，电力系统安全时刻影响着整个国民经济的建设发展,所以，电力系统运行的最高要求就是能够保持很高的安全稳定性，即可靠运行，这就意味着继电保护及防护装置必需具有很高的可靠性。电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求，对于二次系统最重要的组成部分（继电保护系统）来说，为保证其保护作用正确可靠地发挥，必须在对继电保护装置进行更合理的配置后，对其进行风险评估和可靠性研究，保证电力系统安全稳定地运行。

一、继电保护的工作原理

1、要想做好继电保护工作，要必须要了解继电保护存在的风险，有必要分析继电保护的工作原理及装置要求，一般来说，我国电网中的继电保护的基本形式为：继电保护装置在电网运行的过程中，发现电量电流的突然异常变化、电压电阻的突然增大或变小等问题后，及时的进行自动的应急切断线路处理，以此来保护整个电路系统的正常运行。根据整个电力系统的故障前后监测对比情况，检查电气量的剧烈变化，经过判断实现保护功能，对于与反应非工频量对应的工频量的继电保护，判断依据是电流的不正常增大、电压的降低、电流与电压相位角的改变、测量抗阻发生变化等，短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将大大超过此前的负荷电流反映的数值，电力系统内部各个点之间的电压值也会发生变化，而且与短路点距离的远近，影响着电压值得高低。继电保护的工作原理，就是根据电力系统的可测变化，及时做出故障区位判断，从这一原理可知，电网的继电保护在运行的过程中还是存在一定的风险的，一旦继电保护装置对电流、电压、电量的测定有误时，就会出现误判，也就会进行电源的切断，这种情况下不仅会影响正常的供电，还会引发一定的安全事故。

2、继电保护的装置要求

继电保护配备相应装置，是对继电保护进行风险评估前的要求，这样可以提高继电保护技术上的选择性、速动性、灵敏性和可靠性，实现风险评估的辅助性措施，综合降低风险评估的难度。理论上，对继电器跳闸的继电保护，应同时具备选择性、速动性、灵敏性和可靠性的基本要求，在电力系统中的设备或线路发生短路时，继电保护仅将发生故障的设备或者线路的保护从电力系统且相互，但故障设备或线路的保护拒动时，由相邻设备或者线路的继电保护设施将故障切除，即继电保护的选择性，对继电保护进行风险评估，其选择性应包含在内，若继电保护的选择性方面出现纰漏，电力系统全面崩溃的风险就会增加。速动性是对继电保护装置的另一个要求，它是指继电保护装置应具备的尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压状态运行的时间，减少设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性的功能特性，继电保护装置如果有良好的速动性，将大大减少风险，为风险评估提供良好的开头。

二、继电保护的风险评估

既然继电保护的运行存在一定的风险，就必须对可能产生的风险进行评估和预测，以此来推测可能产生的危害，并做好预防工作。对于运行中的电力系统来说，继电保护的意义在于它的选择性、灵活性、及时性和可靠性几个方面，也就是说在对线路进行切断时，要同时实现这几个原则，才能实现安全的继电保护。首先，选择性指的是一旦电网的运行出现问题，继电保护可以及时的筛选出出现问题的线路部分，其次，灵活性指的是继电保护装置可以在故障发生的第一时间进行故障讯息的接收，并作出反应；再次，及时性指的是继电保护装置能够在电网故障的第一时间作出正确的处理，避免事故的发生或者扩大；最后，可靠性也较安全性，指的就是继电保护装置在故障发生时能够有效的保护电网的运行安全，并且在电网正常运行的过程中，不作出错误的制动行为。

2.1对继电保护的定值进行风险预测

在继续保护定值的设定的过程中，也存在一定的风险，因为电网运行的变化性决定了这些安全数值并不是一成不变的。一般来说，继电保护的定值存在以下三种情况：第一种，继电保护的既有定值不能达到继电保护的运行灵敏度的要求，也就是继电保护的定值设定的低于安全标准，这样会使继电保护装置无法正常发挥其职能；第二种，继电保护的定值不能满足继电保护过程中的选择性，也就是说高于基点保护的安全标准，容易造成越级跳闸，这样也不利于电网的正常有序运行。第三种，继电保护的定值的设置不能满足电网运行的最大负荷的需要，也就是说不能够针对电网的运行情况进行调整。

2.2继电保护硬件系统的风险评定

对于继电保护的硬件系统来说，风险主要存在于设备的内部缺陷，也就是说设备的功能的风险，主要表现为以下几个方面：第一，系统发生故障时，可能由于继电保护某些硬件存在问题而产生拒动。第二，当系统发生故障时，由于继电保护某些硬件存在问题导致其它硬件产生保护误动。第三，即使在系统没有发生故障的情况下，也可能由于电网运行状态不同，由继电保护系统的硬件问题而导致保护误动。因此，当故障点由于继电保护硬件缺陷而发生不正确的保护动作，对相邻设备的误动概率会增加，可能会产生连续的不正确的继电保护动作，从而引发事故。

三、继电保护的可靠性

继电保护可靠性是指指继电保护装置在给定条件下的给定时间累完成规定保护功能的概率，如前之所述，可靠性是继电保护最根本的要求，继电保护对整个电力系统的作用，能够在电网正常运行的情况下，不发生误动，不作出错误的操作。对继电保护的可靠性进行研究，不但要使继电保护在故障发生时实施可靠的保护动作，做到不拒动不误动，而且要对继电保护系统的缺陷情况进行监测，统计其缺陷信息，因为即使是很小的缺陷也可能影响继电保护的保护功能，甚至可能造成拒动和误动，充分利用监测到的缺陷信息，进行深入的研究分析，可以作为对继电保护可靠性进行评估的重要依据之一。根据GO法建立可靠性模型应用于检测实际。在提高继电保护可靠性的具体操作中，除了选用与电压匹配的继电器等设备外，定期维护、检修，提高工作人员的警惕也是必须的，及时更换故障设备，确保整个电力系统平稳正常运行，针对继电保护的可靠性与选择性、速动性、灵敏性之间的矛盾，鼓励技术创新，对其加以改进，使继电保护方便，直接，安全。

结束语：为提高继电保护的风险评估的准确度，增强继电保护运行的可靠性，应对继电保护风险评估及可靠性进行更深入的研究。随着电力系统覆盖面积日益扩大，只关注继电保护本身而不考虑电网运行不足的弊端，以及继电保护本身的问题，隐藏故障造成输电线路被误切会的危险，也会表现为电力系统连锁故障，造成大面积供电突然中断的灾难性事故，这样引起巨大的经济损失，因此，必须对继电保护可靠性及其风险进行评估。

参考文献：

[1]王永强.浅谈供电系统继电保护原则[J].科技创新导报.2011(17)

[2]孔令,马珊.基于风险的供电企业突发事件预警分级[J].云南电力技术.2010(05)

[3]邹俊,程鹤,朱洪顺.浅析电力系统中继电保护的原则及可靠运行措施[J].现代经济信息.2009(15)