基于继电保护装置对配网供电可靠性保障的分析冯蕊

基于继电保护装置对配网供电可靠性保障的分析冯蕊

冯蕊

国网天津市电力公司宁河供电分公司天津301500

摘要：当前工业发展步伐不断加快，社会发展过程中对电能的需求不断增加，电网规模不断扩大，在这种情况下，电力企业对继电保护系统的要求也随之增加。特别是在科学技术水平不断发展的情况下，继电保护技术加快了一体化和智能化的发展进程，这就要求继电保护人员要不断地掌握新技术和新方法，以此来全面提高电力系统继电保护工作的智能化和可靠性水平，为电力系统安全、稳定运行提供重要的保障。

关键词：配网供电；继电保护；可靠性保障

引言

在整个电力系统当中配网所起到的作用价值至关重要，其主要负责将系统与用户进行连接，因此必须确保配网系统的安全、稳定运行。为切实提升配网在实际运行过程当中的可靠性，还需在系统内部配置大量的继电保护装置，以便能够更加在系统出现故障问题时可直接向工作人员发送报警信息亦或是自动排除故障，以便实现配网系统的安全运行，最大程度地避免电力事故危险的发生。

1继电保护系统可靠性概念

电力系统是由发电厂、变电站等多种设备，通过输电线路连接而组成的复杂网络，由于涉及的设备众多，分布范围广泛，大部分设备裸露在外受到自然灾害的影响，发生故障的可能性很大。在电力系统中，任何一个设备发生故障都会影响到整个网络的正常运行，甚至会造成大面积断点。而继电保护装置的作用就是持续监测电力系统的运行状态，对出现故障的设备进行迅速隔离，以保障系统的正常运行。

一个合格的继电保护系统应具备四条特性：可靠性、选择性、快速性以及灵敏性。可靠性是其他三条特性实现的前提，指继电保护系统在预定工况下及相应时间内成功完成预定功能的能力。可靠性又可分为安全性和信赖性：安全性指继电保护系统仅在电力系统出现故障、需要对设备进行隔离时工作，在系统中不存在故障时不工作。信赖性指电力系统出现故障的情况下，继电保护系统可以主动工作。以上两点是对继电保护装置的最基本要求，任何一点出现问题都会给电力系统带来严重损害，因而在进行继电保护系统的可靠性评价时必须综合考虑安全性和信赖性两点。

2配网中继电保护装置的配置

2.1零序电流保护

这一保护方式是依据系统内部的零序电流来进行判断的一种保护机制，其主要的功能价值体现在若系统出现故障问题便会在线路内部发生零序电流，继电保护装置选用本线路零序电流值，一旦电流与继电保护装置动作值一致便会即刻切除故障，然而在配网系统内通常不投入零序电流保护，这主要是由于在配网系统出现故障后，零序电流是整体系统对地电容电流，电流值相对偏小，因此无法对故障问题作出快速反应，因而通常不采用零序保护。

2.2过电流保护

过电流保护在配网内的应用主要是以三段式为主，其中第Ⅰ段保护为电流速断保护，其功能主要是应用在对线路末尾故障的高效切除，动作时间为瞬时性，因此即被称作是电流速断保护，因此，愈发接近于故障点，与之相对应的动作值便会愈发减小，所作出的动作相对也将会更加灵便。第Ⅱ段保护为限时限电流保护，其功能是将线路上第Ⅰ段所无法排除的故障进行切断，同时还具备一定的延时特性，因此也时常被称作是限时限电流保护，在这一段保护当中通常会与后一级电路的Ⅰ段进行协同配合，便可对整个配网系统运行的有效保障。第Ⅲ段保护即为定时限电流保护，其咋配置之时所依据的原理和前两段完全不同，主要是依据过负荷进行配置，每一段保护均具备其自身的固定时间与数值，同时由用户至电源点，动作时间不断延长，电流值也持续增大，此类配合方式可有选择性的进行故障切除，然而在逐步接近电源点的过程当中，一旦故障电流增大且动作时间延长，便很有可能会造成电网出现严重损毁，因此基于这一状况下需将Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段保护同时应用，以便给予主后备保护互相协同配合应用。

3影响继电保护可靠性的因素

3.1自然环境因素

3.1.1雷电影响

因素中，对于继电保护装置的可靠性影响较为巨大的是雷电因素。受大多数电厂建设选址因素的限制，导致很多电厂建设于空旷地带或山上，这些地方因电厂较为突兀，已受到雷电的影响。尤其是煤矿改造的燃气发电厂，其位置依托煤矿建于山顶，这样的位置一旦遭遇雷暴天气，就会对继电保护装置及其他电力设备构成威胁。其瞬间电流或感应电流会对设备造成巨大的冲击，导致电子器件烧毁或设备损坏。

3.1.2温度影响

因为选址的因素导致其自然条件较为恶劣，若在山区更会出现温差大的情况。在南方夏天的高温天气对发电厂的继电保护设备来说是一个极大的考验，因继电保护装置安装于机柜中，故其环境温度会更高。发电厂机柜受到发电机辐射热量的影响，内部设备均在极高的环境中工作。若继电保护设备没有良好的散热手段极易导致器件损坏，设备无法正常运转。

3.1.3湿度影响

温度影响类似，当连绵的阴雨天气出现时，电力设备容易受到潮湿气体的侵蚀，导致功能受损，可靠性下降。对于继电保护装置也是如此，在潮湿环境下，其各个触点间的连接可靠性均会受到一定程度的影响。一旦这些位置受到影响难免会出现继电保护装置误动作或不动作的情况。

3.2工作环境因素

3.2.1电磁干扰

在发电厂的发电系统中经常会出现各个部件之间无线通讯信息的传输及电脉冲信号的响应。这些信号均会对继电保护系统产生干扰的电磁信号。由于部分信号的频段比较接近，故在通讯过程中易发生一定程度的传输错误。这些电磁干扰会造成继电保护系统之间的通讯不畅，继而发生误动作。

3.2.2浪涌冲击

发电设备中最常出现的是各种动作开关，开关受到控制端的影响不断的进行开合操作，在操作过程中会产生各种瞬态过电压和瞬态过电流，这些不稳定的电压和电流引起的浪涌会对继电保护系统造成冲击，待超过系统中设备的承受极限时，就会造成继电保护设备烧毁，使得电力系统无法得到有效保护。

3.3人为因素

通常情况下，针对继电保护系统的安装、调试和维护均为专业人员。然而，不少情况下会出现非专业人员随意操作继电保护系统的情况。在观察了很多继电保护装置烧毁的案例后，会发现大多数的损坏情况均与误操作有着一定的联系。

4继电保护系统可靠性提升的建议

4.1强化规范化操作管理

为提升电厂继电保护系统可靠性，需要强化规范化操作管理。对于继电保护装置的应用，电厂工作人员要严格按照装置的说明书，规范操作继电保护装置，熟练掌握设备操作技能，确保电厂继电保护装置能够正常运行。除此之外，需要做好继电保护装置应用管理工作，确保规范应用。完善继电保护装置管理制度，做好运维管理工作，保证继电保护作用充分发挥，提升装置管理水平。

4.2提升保护速度

对于电厂机组运行来说，继电保护装置运行具有速度快的优势。若受到雷电因素和其他因素等的影响，则会影响继电保护装置运行的速度，难以保证其作用的发挥。基于此，要保证继电保护装置处于稳定运行状态和其运行速度。管理人员要充分掌握电网情况，进而合理的设置继电保护，实现对电网的有效保护，以免存在保护死角。

4.3做好定期检查工作

提升继电保护可靠性，需要做好定期检查工作。在日常运行的过程中，通过电网实时监测，掌握电网运行情况，满足继电保护装置对运行灵敏度的要求。除此之外，需要做好专业运行维护，及时消除运行隐患。若发现继电保护装置存在耗损或者陈旧等问题，要结合装置运行的实际情况，采取维修或者更换措施，提升继电保护装置运行的安全性以及可靠性。

4.4强化二次回路和巡检力度

对于电厂继电保护系统的运行管理，要强化二次回路以及巡检，定期做好巡视和检查工作，避免运行事故的发生。正常交接班工作时，管理人员要做好各项内容的检查，包括保护装置以及保护压板等，强化巡检工作力度。对于继电器节点以及监视灯等，需要重点检查。若发现运行隐患，要采取相应的措施，做好相应的处理，进而保证电厂机组运行的可靠性和稳定性。

4.5做好继电保护装置防护工作

为了减少各类因素对电厂继电保护系统可靠性的影响，需要做好继电保护装置防护工作。比如，对于雷电因素的影响，使用防雷击装置或者其他手段，提升继电保护装置抗雷击的性能。对于继电保护装置应用效果失常情况，需要针对操作人员，做好技能培训工作，完善管理制度，提高操作管理，做好操作失误情况的防范工作。通过采取系列措施，提升电厂继电保护系统运行的可靠性，进而保障机组运行的安全性。

结束语

综上所述，通过对电厂继电保护系统可靠性的分析，明确了人为因素和外部因素等。基于此，提出了提升电厂继电保护系统可靠性的措施。通过强化运维管理，做好继电保护装置防护工作等来提升系统运行的安全性。

参考文献

[1]白瑞珍．电厂继电保护系统可靠性的影响因素及提升途径［J］．科技创新与应用，2016（27）：195．

[2]刘斌，刘青松．电力继电保护的主要问题及维修方法［J］．南方农机，2016，47（9）：82＋85．

[3]方东，习松．影响火力发电厂继电保护可靠性因素分析及改善措施［J］．化工管理，2015（17）：14．

[4]刘学，刘善栋．影响火力发电厂继电保护可靠性因素及改善措施［J］．工业b，2015（34）：179．