电力系统中继电保护和自动化装置可靠性研究

电力系统中继电保护和自动化装置可靠性研究

肖宏义

国网通辽供电公司 内蒙古通辽 028000

摘要：随着人们生活水平的不断提升，人们的用电需求越来越大，而电力系统的整个容纳量和整体系统也在逐渐扩大和发展，相应地，继电保护与自动化装置的地位也日益提升，保证继电保护与自动化装置的安全、稳定、正常运转能全面保证电力系统的可靠性。从评价保护装置灵敏性、选择性切断故障点、短时间内切除故障设备等方面可了解到继电保护与自动化装置的可靠性，但电力系统在实际发展中，仍需精益求精，不断提升工作人员的业务技能水平和工作细致度、积极性，有效运用冗余设计，优化继电保护设备，提升继电保护事故解决效率，并强化自动化装置的运行稳定性，最大限度保障电力系统的运行安全。

关键词：电力系统；继电保护和自动化装置；可靠性

1电力系统继电保护的概念与作用

1.1继电保护的基本内涵

继电保护包含继电保护技术和继电保护自动装置。该项技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成；继电保护装置是有效发挥继电保护功能的关键一环，在电力系统运行设备产生异常或者出现故障时，能快速地分析故障的情况，及时有选择性地动作，进而快速切除故障。

1.2继电保护所发挥的作用

继电保护在电力系统发生内部故障或不正常运行状态时，能够智能识别电力系统本身的故障或危及安全运行的事件，根据故障的性质，在保护装置可能实现的最短时间和最小范围内，将运行的故障设备从系统中切除，或及时发出报警信号。具体而言，主要功能包括：（1）监控电力系统中设备的运行，当被保护的设备发生故障时，相应的继电保护装置迅速精确地给故障元件相关的断路器设备发出跳闸指令，让故障设备第一时间从电力系统中切除，将事故影响范围降到最小，降低对电力系统安全稳定供电的影响。（2）科学智能传达电气设备各种不正常运行状态，并根据不正常运行状态和设备运维条件的迥异而发出相应的指令，警醒值班工作人员及时高效地采取相应的措施，或可由自动装置自动进行相关的跳闸及控制。

2影响电力系统继电保护可靠性的因素分析

2.1自然因素

可以对继电保护装置的运行造成影响的自然因素主要是雷雨天气。如果发电设备在运行过程中被雷电击中，那么装置内部电压瞬间就会出现上升的趋势，电压超出既定的负荷，就会直接导致发电系统的崩溃。受雷电因素的影响，继电保护装置对各类设备所发生的故障做出的判断往往也缺乏正确性，继而影响整个电力系统运行的安全性和可靠性。

2.2电路之间的频率过高

电路之间的频率过高也会对继电保护装置的可靠性造成一定的影响，而电路之间频率过高大多是由发电设备隔离开关设置过远导致的。随着线路的增长，电流传递的速度就会减慢，电路之间就会频繁发生“电弧闪络”的情况，这类情况的出现导致的结果就是电压和电流的频率的增加，这样一来，继电保护周围就会形成磁场，对系统的运行产生干扰，如果干扰作用达到一定程度，继电保护装置就会发生其他严重的故障，继而影响其正常可靠运行。

2.3辐射影响

在电厂内部，人们习惯应用通信设备控制发电设备的运行，通信设备的应用往往会产生一些敷设或者干扰，影响继电保护装置的正常运行。具体来说，首先，通信设备的运行也会对继电保护装置的稳定运行产生影响，这是因为，通信设备在运行过程中往往会产生磁场，磁场会干扰电流方向和电压情况，进而导致继电保护装置做出错误的动作；其次，磁场因为敷设作用会被耦合到电子设备运行的回路中，导致继电保护失效问题的发生。在电厂设备运行中，合理的配置移动设备，可以有效降低敷设干扰作用。

3提升电力系统中继电保护和自动化装置可靠性的方法

3.1冗余设计的有效运用

合理地运用冗余设计能全面提升电力系统中继电保护和自动化装置的各项指标，保证设备的正常运行，让其完全符合安全工作的实际要求。冗余设计主要是指电力系统一旦出现故障，继电保护设备便会自动进入安全保护模式，即使是严重的故障问题或者保护装置发生错误操作，也不会给电力系统的实际工作带来影响和损失。有效运用冗余设计还能有效调整继电保护与自动化装置的拒绝动作几率和可使用度。冗余设计在运行时，其中会包含少数预备切换模式以及多数表决，加上并联电路等，能全部将冗余数据输送出来，让继电保护与自动化装置有效分析数据实施相应的维修保护方案。工作人员在运用冗余设计时，应从整体出发，有效联系电力系统的理论设计和实际运转状况，保证电力系统的各项标准数值的正确性，让继电保护与自动化装置接收准确数据并进行探析，以此提升电力系统的稳定性。

3.2不断优化继电保护设备

若想提升继电保护与自动化装置的可靠性，保证电力系统的稳定性，就必须不断完善继电保护与自动化装置管理制度，做好细节工作，及时维修、保养、优化继电保护设备。同时，在实际的检修、养护工作中，工作人员需严格按照步骤、时间进行继电保护设备的检查和保养，详细标注继电保护与自动化装置的名称以及相关元器件，并作为维修登记，保证设备的实际运行速度，避免其灵敏度出现偏差。若发现接电烧坏或者电压过低，工作人员应及时检查继电保护设备光字牌的完整性，确保其没有遭受破坏。工作人员在处理断路器故障时，应在限定时间内评估继电保护设备的真实运转速度，检查是否贴合设定运转速度，若各项指标和运转速度都正常，则只要保证设备能正常运转即可。若继电保护设备的故障问题较为严重，可能会造成电力系统大范围影响，工作人员就应该重点检查所有设备的全部性能，并做好各项检测数据记录，为后续维修工作奠定保障基础，让继电保护设备更加可靠。

3.3提升继电保护事故解决效率

电力系统中的继电保护与自动化装置的作用便是维护各元器件和电路的正常运行，确保各项数据指标的准确性，并通过相关数据分析快速找到故障部位和问题，自动处理故障。在实际工作中，工作人员还可在变电所里按上小电流接地选线装置，若电力系统出现故障，这些装置也可及时探查电流接地的情况发出警示，提高故障解决效率。此外，人们的实际用电需求以及工作人员的专业技能均会影响电力系统中的继电保护与自动化装置，因此，电力企业需加强用电管理，制定合理的培训计划和赏罚制度等，减少用电负荷，提高工作人员的工作积极性和问题解决能力，保证电力系统的运行安全。

3.4强化自动化装置的稳定性

自动化装置是电力系统维持稳定运行的一个关键点，因此，电力企业应将先进的自动化技术全面应用于这一方面中，保证继电保护系统的可靠性。但是，自动化装置的实际构造较为复杂，能干扰其稳定性的因素也非常多，所以，在提升继电保护与自动化装置可靠性时，应要求工作人员准确掌握自动化装置的数据校对工作，仔细完成各项检查工作，保证其一直能稳定运行，从而提升电力系统的安全性。

结束语

继电保护属于电力系统的重要组成部分，也是现代化发展中的一项重要技术，更是保证电力系统正常、稳定、安全运行的基础。继电保护能够准确检测到电力系统在运行时的异常现象和故障问题，发出警报的同时会隔离或切除故障系统，起到保护作用。自动化装置是为了进一步保证电力系统的供电安全，在智能化现代社会中，电网的建设越来越依赖变电站的自动化技术，但随着人们对用电需求的不断提高，给电力系统的可靠性和稳定性带来更多压力。

参考文献

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