探究电力系统继电保护与自动化装置的可靠性

探究电力系统继电保护与自动化装置的可靠性

贺银志芦新强刘志同

（国网新疆电力公司伊犁供电公司835000）

摘要：我国社会经济发展的越迅速，对用电质量也就有了更高的需求，国家也不断地提高了供电的数量并扩大了其使用范围，而且现阶段的新型能源也取得的了很可喜的成果，在全国范围内开始使用风能、太阳能等新能源，在一定的程度上也造成了电力结构的复杂。随着供电系统网络变得越来越庞大而且复杂，想要将安全性有效的提高，对自动化装置和继电保护的使用时必然的，在如此复杂的情况性，也可以保证电力系统正常的运行。

关键词；继电保护与；自动化；装置；可靠性

随着人们生活水平的提高，对于电力资源的需求也在不断增加，电网改造项目发展迅速。在环境因素和人为因素的影响下，电力运行期间容易发生各种故障。为了保证电力系统的安全运行、稳定运行，就必须提高继电保护和自动化装置的可靠性。

一、继电保护和自动化装置概述

在电力系统中，继电保护是重要的装置之一，其作用体现在：电力运行期间发生故障后，继电保护动作并发出相应信号，促使电力设备及时切断故障，避免造成严重的损失。继电保护在使用时，必须满足以下几个要求：第一，灵敏性。在继电保护范围以内，不论故障的部位和类型，保护装置都不能拒动；在继电保护范围以外，出现任何故障都不能误动。第二，选择性。当电力系统中出现故障，继电保护应该及时对故障点进行切除处理，避免影响其他部分的正常运行。第三，速动性。发生故障后，继电保护能在第一时间切除故障，将电力损害降至最低，并提高电压恢复的速度。第四，可靠性，体现在设计、安装、调试等各个阶段，一方面能够促使线路健康稳定运行，另一方面可以控制故障带来的不利影响。自动化装置的作用，则是监测并控制电力系统的运行参数。考虑到装置在原理、结构、输入量上的复杂性，可以采用可靠性指标，来评价设备的使用性能。根据我国电力系统的运行特点，可靠性指标如下：第一，成功率，反映的是设备完成设置功能的机率，可以简单理解为试验成功的机率。第二，有效度，反映的是修复后的设备运行可靠程度，以及整个电力系统的运行可靠程度。第三，连续工作时间，自动化装置属于可修复产品，连续工作时间也就是无故障工作时间。

二、电力系统中继电保护的基本任务和要求

2.1继电保护可靠性任务和要求

可靠性是要求保护装置动作可靠，即在规定保护范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。继电保护装置的误动作和拒绝动作都会给电力系统造成严重的危害。

提高继电保护可靠性的办法，主要是采用经过全面分析论证，有实际运行经验或者经试验确证为技术性能满足要求、元件工艺质量优良的装置；而提高继电保护的可靠性，除了选用高可靠性的装置外，重要的还可以采取装置双重化，实现“二中取一”跳闸方式。

2.2继电保护选择性任务和要求

选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。如果电力系统在运行过程中出现故障，继电保护装置必须能够针对故障点有选择性切除故障，即确保将故障点距离最近的断路器切断，以确保电力系统能够继续安全稳定运行。

2.3继电保护灵敏性任务和要求

电力系统运行出现故障时，继电保护必须能够针对故障及时进行处理。

如果故障属于继电保护的工作范围，则继电保护不能够出现拒动故障。

如果故障不属于继电保护工作范围，则继电保护不能够出现误动故障，即继电保护必须具有高灵敏性，一般主要是采用灵敏系统进行继电保护灵敏性评价，确保电力系统故障处理的合理性。

2.4继电保护速动性任务和要求

电力系统某一位置和设备出现故障时，为了能够避免故障的扩大，造成严重的事故，必须将出现故障的设备以最短的时间进行处理，即继电保护速动性要求。

继电保护装置需要做到以最快的时间处理故障，同时确保将短路电流对设备的损坏控制在最低，确保电力系统电压最快恢复，有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。

三、加强自动化设备的可靠性措施

3.1了解自动化设备的起始状态

自动化保护装置的结构比较复杂,其运行状态非常容易出现波动,为了保证设别后续运行的稳定性,需要了解设备的初始状态,了解自动化装置设备的初始数值,比如设计图纸、相关的技术资料和数据等,从而全面的了解设备的运行状态。

3.2统计自动化设备的全面运行情况

提升自动化装置的可靠性,需要全面的了解设备的运行情况,收集设备运行的数据,进行全方面的系统分析,总结设备的运行规律,设备的统计数据可以作为设备技术更新和维修的重要参考。自动化设备在运行的过程中会出现多方面的问题,并且运行时间越长,设备出现的问题越多,因此需要定期的对装置进行检查和维修。当设备出现问题后,要立即进行解决和排除,对出现问题的设备进行反复的检测,从而提升检测的质量和设备的可靠性,让自动化装置的运行更加安全。

3.3关注装置的技术改造

随着新技术的应用,自动化装置需要进行及时的技术更新和改造,为了保证自动化装置的可靠性,需要严格的控制技术的改进,用科学的方法进行选择,比如在进行自动化装置的保护时,可以同时选择两个的厂家的产品,选择不同的装置原理,从而达到双重保护的目的,减少设备的故障。需要注意的是,在同一个变电站中,需要统一保护装置的型号,采用非常规的互感器和保护系统,从而让自动化技术更好的进行改进。提升装置可靠性的另一个重要途径就是对装置进行定期检测,比如应用装置检测器,对自动化装置进行日常的检测和维修,或是使用红外热成像技术进行检测。

3.4提升维护人员的素养

想要提升继电保护和自动化装置的可靠性,需要提升维护人员的技术水平和责任意识,认真做好技术维护工作。维护人员的专业素养、技术水平、事故应对能力等需要不断的进行提升,要加强对设备维护人员的技术培训,让其熟练的掌握维修技术,熟练工作流程,提升事故的应变能力，从而让电力系统更加稳定的运行。

3.5做好冗余设计和优化措施

技术人员在进行冗余设计时，可以利用硬件冗余，以起到满足继电保护系统容错的设计标准。如果电力系统继电保护中，某个保护装置存在动作不正确，但却不会对系统的整体性能产生明显的影响，该属于容错，即采用硬件冗余，能够有效起到改善举动率和可用度指标，保证继电保护系统的安全性和稳定性。常见硬件冗余措施主要为并联措施、备用却换措施、多数表决措施等，且其还能够将误动率出现的变化显示出来，具有重要的作用。

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。

参考文献

[1]叶峻，吴庆彤.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验评估研究[J].通信电源技术，2015.

[2]陈妍宁.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验与评估[J].通信电源技术，2016.

[3]叶峻,吴庆彤.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验评估研究[J].通信电源技术,2015.

作者简介：

贺银志（1987.02），男，山东潍坊人，单位：国网新疆电力公司伊犁供电公司。研究方向：电力系统继电保护及自动化。

芦新强（1991-1-14），男，新疆和田人，单位：国网新疆电力公司伊犁供电公司，研究方向：电力系统继电保护及其自动化。

刘志同（1989.7-），男，山东泰安人，单位：国网新疆电力公司伊犁供电公司，研究方向：电力系统继电保护及其自动化。