关于电力系统中继电保护配置的可靠性研究

关于电力系统中继电保护配置的可靠性研究

朱光辉

（中石化天然气榆济管道分公司山东济南250101）

摘要：继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的，其主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。如何能使电力系统继电保护装置做到高效、安全、可靠的运行是电力工作中一个不容忽视的问题。本文主要对电力系统中的继电保护配置的可靠性进行分析研究。

关键词：继电保护；可靠性；电力系统

前言：在国家能源局2014年4月15日发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中第十八项“防止继电保护事故”中，与之前发布的反事故措施相比，对继电保护的可靠性，提出了细致的要求。其中对继电保护设备各环节提出包括：涉及电网安全、稳定运行的发电、输电、配电及重要用电设备的继电保护装置应纳入电网同一规划、设计、运行、管理和技术监督；继电保护装置的配置和选型，必须满足有关规程规定的要求，并经相关继电保护管理部门同意。保护选型应采用技术成熟、性能可靠、质量优良的产品。

一、继电保护的基本内容和要求

电力系统中的继电保护主要是对系统中存在的故障以及异常情况进行及时的检测并且发出相应的预警，同时也可以将发生故障的部位进行隔离和切除，这样就可以有效的保证电力系统不会造成更大的破坏。而电力系统在运行时继电保护还会对系统中发生的故障进行处理，这样也最大限度的提高了系统运行的可靠性。

此外，继电保护装置在应用过程中必须要具备灵活性、可靠性、快速性以及选择性等特点。其中灵活性主要是指在电力系统发生故障时继电保护装置的反应速度。而可靠性是在该动作时不会出现拒动作，并且不该动作时也不会发生动作失误。快速性主要是在继电保护过程中对电力系统的故障消除以及报警的速度。而选择性是指在最小区间内消除故障，保证故障不会影响到电力系统其他部位的正常运行。我们在明确了继电保护装置应用的基本要求后，还要对继电保护装置应用的费用加以全面的考虑，这样才能够最大限度的降低电力系统运行的成本，从而避免出现一些不必要的经济损失。

另外，继电保护装置对于电力系统故障进行反馈时需要根据系统故障的成因来对外界提供相应的警示，同时采取相应的动作来作出调整。其主要作用是在电气元件出现问题时，通过接收到的检测信号来快速的作出相应的反应，把发生故障的电气元件与电力系统进行隔离，这样就可以避免发生更加严重的后果。而电力元件的故障如果相对较小，那么继电保护装置还会发出相应的预警信号来提醒工作人员来进行及时的维护，这也是继电保护装置应用的基本功能。

二、继电保护装置可靠性的影响因素分析

影响继电保护可靠性的因素主要有以下几点：①系统软件出错。继电保护系统的软件发生错误时，会造成继电保护装置不正确动作，或者不按要求动作。导致软件不可靠的原因可能是设计时需求分析不严密，软件的机构设计不合理或者程序代码中存在错误，还可能是软件设计结束后测试不完善，最终导致控制继电保护装置时出现错误。②继电保护装置硬件问题。一些关系到电力系统主接线和继电保护可靠性的重要电力网络元件，比如说二次回路，通道和接口，断路器等，都会影响电力系统继电保护的可靠性。③人为因素。在继电保护装置安装时，如果工作人员不按照系统设计要求接线和检修，那么就会给继电保护的可靠性带来隐患，这类人为因素导致的电力系统继电保护不可靠的事件在好多电网中都发生过。④自动化设备使用中存在问题。自动化设备接入电力系统中给工作人员提供了便利，实现了数据的自动提取，但是这些设备基本处于独立运行状态，对数据的综合利用能力不高。

三、提高继电保护可靠性的相关措施

首先，在继电保护设计时可以采用容错技术来保证继电保护的可靠性。容错技术就是容许个别保护装置出错，但是不影响整体系统的工作。通过备用切换，重复等硬件冗余设计方法可以实现容错技术来保障电力系统的可靠性。在对定值或二次网路进行变更时，应进行整定值等有关注意事项的核对，并对变更内容进行详细登记。如时间，更改人，更改前数值等，在管理上还需要强化签名制度，确保继电保护的给定值正确无误。因为一旦给定值出现失误，那么继电保护也将失去意义。另外，对主设备的保护进行更改时还必须进行试运行或相关实验，如差动保护取用CT更换，就应作六角图实验合格。

其次，应严格继电保护裟置与二次回路的巡检。尽管继电保护属于自动装置，但是对于电力系统而言，最可靠的手段还是提前认为判断，识别电力系统的异常部分，这就有必要加强对以下巡视设备的检查：开关、压板位置是否正确，是否按调度要求投入；熔断器接触是否良好，继电器触点是否有抖动或烧毁现象；同路接线是否正常如松脱、发热、存在焦臭味等；还包括CT、PT回路、指示灯、运行监视灯、光字牌、警铃以及相关事放报告、更改报告是否正常。

此外，在硬件上要提高其可靠性。继电保护中由于继电器质量的问题会导致继电保护不可靠，所以要加大力度开发耐压水平高的，可靠性强的继电器来保障回路中的工作技术数据。对成熟的继电保护装置而言，其在软件功能上应相差不大，但在电子元件上，由于其一旦被封装就很难检查，而且现代元器件的尺寸和数量要求在高生产率情况下，出现问题是不可避免的。在使用中要针对性能、应力和防护方面进行正确的挑选和使用，保证在组装到电路中时，没有缺陷，同时电子元器件不能出现超限应力或损伤。

为了保障继电保护安全运行，还要求注意以下几点：①注意继电保护装置的检验：在检验继电保护装置时，放在最后进行的是整组测试和电流回路升流试验。在这两个试验测试完成后就不能再进行改定值、拔插件等工作。②注意定值区：在进行自动化继电保护的好处是可以设置多个定值区，适应了电网运行方式复杂变化的要求。但是这里需要说明的是，由于定值区对继电保护的重要性，必须严格确保定值区的正确，避免定值区出错。③注意检查：在继电保护中要注重对装置的一般性检查，检查时确保焊接点没有虚焊，螺丝钉不松动等，不能给继电保护装置留下拒动，误动的隐患。④接地问题：接地问题是继电保护中需要认真考虑的问题，要做到保护屏各装置机箱屏蔽必须接在屏内的铜排上，保护屏内部的铜排要接入地网，并用大截面的导线将其固定在接地网上。⑤做好检查和记录工作：在平时的工作中认真地做好检查并将其记录在案，这样可以在日后遇到同样类型的问题时就可以翻阅之前的记录，快速地找出问题的原因并将其解决，做到有据可寻。

另外，鉴于继电保护的重要性，定期的进行预防性试验是十分有必要的。预防性试验是电力设备运行和维护工作中一个重要环节，是保证电力设备安全运行的有效手段之一。继电保护设备预防性维护的根本目的应该是确保继电保护系统处于正常工作状态，能够确保供电运行的安全性和可靠性。

四、小结

由于电力发生故障时会对人民的生活和财产造成很大的影响，所以必须做到在发生故障时快速地准确地将系统中的故障与系统隔离，将影响范围缩到最小。要做到这个效果必须依靠继电保护装置。因此，电力系统运行的可靠性直接受到继电保护装置可靠性指标的影响。在某种程度上来说，它是保证电力系统正常运行的必要条件，我们应予以足够的重视。

参考文献：

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