繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及可靠性探究

【摘要】經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展一定程度上推動(dòng)了電力事業(yè)的發(fā)展，繼電保護(hù)作為電力運(yùn)行安全的一個(gè)重要組成部分，在電網(wǎng)運(yùn)行的不斷擴(kuò)大和復(fù)雜的情況下也就顯得越發(fā)重要。正確的評(píng)估繼電保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)，才能有效的做好保護(hù)裝置的選擇和配置。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；可靠性

1、電網(wǎng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)基本原理

要想做好繼電保護(hù)工作，就必須對(duì)目前電網(wǎng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)的基本原理進(jìn)行分析，一般來說，我國電網(wǎng)中的繼電保護(hù)的基本形式為：繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，發(fā)現(xiàn)電量電流的突然異常變化、電壓電阻的突然增大或變小等問題后，及時(shí)的進(jìn)行自動(dòng)的應(yīng)急切斷線路處理，以此來保護(hù)整個(gè)電路系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

由以上的繼電保護(hù)的工作原理我們可以看到，電網(wǎng)的繼電保護(hù)在運(yùn)行的過程中還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)的，一旦繼電保護(hù)裝置對(duì)電流、電壓、電量的測定有誤時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)誤判，也就會(huì)進(jìn)行電源的切斷，這種情況下不僅會(huì)影響正常的供電，還會(huì)引發(fā)一定的安全事故。

2、繼電保護(hù)運(yùn)作的風(fēng)險(xiǎn)可能

既然繼電保護(hù)的運(yùn)行存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，有關(guān)部門和單位在使用該裝置前，就必須對(duì)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測，以此來推測可能產(chǎn)生的危害，并做好預(yù)防工作。因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的方式是多樣的，不是單一的，不同的繼電保護(hù)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)有可能組合出現(xiàn)。一般來說，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的過程中，主要應(yīng)用的公式為R=P·I，R表示的是運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，P表示該風(fēng)險(xiǎn)所可能產(chǎn)生的概率，I表示該風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的后果。

對(duì)于運(yùn)行中的電力系統(tǒng)來說，繼電保護(hù)的意義在于它的選擇性、靈活性、及時(shí)性和可靠性幾個(gè)方面，也就是說在對(duì)線路進(jìn)行切斷時(shí)，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)這幾個(gè)原則，才能實(shí)現(xiàn)安全的繼電保護(hù)。首先，選擇性指的是一旦電網(wǎng)的運(yùn)行出現(xiàn)問題，繼電保護(hù)可以及時(shí)的篩選出出現(xiàn)問題的線路部分，其次，靈活性指的是繼電保護(hù)裝置可以在故障發(fā)生的第一時(shí)間進(jìn)行故障訊息的接收，并作出反應(yīng)；再次，及時(shí)性指的是繼電保護(hù)裝置能夠在電網(wǎng)故障的第一時(shí)間作出正確的處理，避免事故的發(fā)生或者擴(kuò)大；最后，可靠性也較安全性，指的就是繼電保護(hù)裝置在故障發(fā)生時(shí)能夠有效的保護(hù)電網(wǎng)的運(yùn)行安全，并且在電網(wǎng)正常運(yùn)行的過程中，不作出錯(cuò)誤的制動(dòng)行為。

2.1對(duì)繼電保護(hù)的定值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測

上文中我們了解到繼電保護(hù)的運(yùn)行要通過對(duì)繼電保護(hù)的固定數(shù)值進(jìn)行判斷來實(shí)現(xiàn)，所以在定值的設(shè)定的過程中，也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行的變化性決定了這些安全數(shù)值并不是一成不變的。一般來說，繼電保護(hù)的定值存在以下三種情況：第一種，繼電保護(hù)的既有定值不能達(dá)到繼電保護(hù)的運(yùn)行靈敏度的要求，也就是繼電保護(hù)的定值設(shè)定的低于安全標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)使繼電保護(hù)裝置無法正常發(fā)揮其職能；第二種，繼電保護(hù)的定值不能滿足繼電保護(hù)過程中的選擇性，也就是說高于基點(diǎn)保護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn)，容易造成越級(jí)跳閘，這樣也不利于電網(wǎng)的正常有序運(yùn)行。第三種，繼電保護(hù)的定值的設(shè)置不能滿足電網(wǎng)運(yùn)行的最大負(fù)荷的需要，也就是說不能夠針對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。這些問題都使得電網(wǎng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)存在風(fēng)險(xiǎn)，危害了電網(wǎng)運(yùn)行的安全。

在對(duì)繼電保護(hù)的定值進(jìn)行設(shè)定的過程中，一定要測定固定的隱患范圍，也就是說要根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)情況，對(duì)定值的設(shè)置進(jìn)行調(diào)節(jié)，只有這樣，才能使得繼電保護(hù)可以適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜情況。

2.2繼電保護(hù)硬件系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定

對(duì)于繼電保護(hù)的硬件系統(tǒng)來說，風(fēng)險(xiǎn)主要存在于設(shè)備的內(nèi)部缺陷，也就是說設(shè)備的功能的風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：第一，系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可能由于繼電保護(hù)某些硬件存在問題而產(chǎn)生拒動(dòng)；第二，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，由于繼電保護(hù)某些硬件存在問題導(dǎo)致其它硬件產(chǎn)生保護(hù)誤動(dòng)；第三，即使在系統(tǒng)沒有發(fā)生故障的情況下，也可能由于電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)不同，由繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件問題而導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。因此，當(dāng)故障點(diǎn)由于繼電保護(hù)硬件缺陷而發(fā)生不正確的保護(hù)動(dòng)作，對(duì)相鄰設(shè)備的誤動(dòng)概率會(huì)增加，可能會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的不正確的繼電保護(hù)動(dòng)作，從而引發(fā)事故。

3、繼電保護(hù)的可靠性

繼電保護(hù)的可靠性就是能夠在電網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下，不發(fā)生誤動(dòng)，不作出錯(cuò)誤的操作。對(duì)繼電保護(hù)的可靠性進(jìn)行研究，不但要使繼電保護(hù)在故障發(fā)生時(shí)實(shí)施可靠的保護(hù)動(dòng)作，做到不拒動(dòng)不誤動(dòng)，而且要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的缺陷情況進(jìn)行監(jiān)測，統(tǒng)計(jì)其缺陷信息，因?yàn)榧词故呛苄〉娜毕菀部赡苡绊懤^電保護(hù)的保護(hù)功能，甚至可能造成拒動(dòng)和誤動(dòng)。充分利用監(jiān)測到的缺陷信息，進(jìn)行深入的研究分析，可以作為對(duì)繼電保護(hù)可靠性進(jìn)行評(píng)估的重要依據(jù)之一。

對(duì)于繼電保護(hù)的可靠性進(jìn)行評(píng)估，應(yīng)該從可能性和后果兩個(gè)方面進(jìn)行充分評(píng)估。繼電保護(hù)可靠性的評(píng)估體系利用相應(yīng)的可靠性模型，綜合考慮各種影響因素后進(jìn)行評(píng)估分析。

目前在對(duì)繼電保護(hù)的可靠性進(jìn)行分析時(shí)，常用的模型有故障樹解析法。故障樹解析法從繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障模式出發(fā)，利用瞬間抓拍技術(shù)，進(jìn)行推理。這種模式存在著很多不足，因此目前較為廣泛采用的是成功流法，即GO法。這種模式是從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，仿真模擬系統(tǒng)部件之間的邏輯關(guān)系和分析數(shù)據(jù)，使分析更為直觀。

4、總結(jié)

電力系統(tǒng)中對(duì)繼電保護(hù)的可靠性研究總體上可以概括為三個(gè)階段，即確定性評(píng)估、概率評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。其中，確定性評(píng)估基本上是對(duì)較為嚴(yán)重的事故進(jìn)行評(píng)估，其評(píng)估效果非常保守。而概率法是主要考慮了事故發(fā)生的概率，但對(duì)事故可能造成的后果沒有充分考慮在內(nèi)，因?yàn)榧词垢怕屎苄〉氖鹿?，如果?huì)造成嚴(yán)重的后果，也應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是確定性評(píng)估和概率評(píng)估的延伸，它除了考慮概率外，也能將概率以外的安全指標(biāo)考慮在內(nèi)。為提高繼電保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確度，增強(qiáng)繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性，應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及可靠性進(jìn)行更深入的研究。