電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性分析

張偉 劉明龍

摘要：繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成重大影響，因此如何提高繼電保護(hù)裝置的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。本文討論了供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性的重要性，提出了影響繼電保護(hù)可靠性的因素及提高繼電保護(hù)可靠性的對策。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；可靠性；對策

繼電系統(tǒng)屬于自動化設(shè)備，隨著科技的不斷進(jìn)步，繼電系統(tǒng)的性能越來越強(qiáng)，可靠性也越來越高，這種電子設(shè)備在規(guī)定的時間內(nèi)，一般可以完成設(shè)定的多項(xiàng)任務(wù)。為了保證電力系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，需要保證電力系統(tǒng)中的元件、設(shè)備可以正常發(fā)揮功能。繼電保護(hù)屬于安全防線，其可以檢測出系統(tǒng)存在的故障問題，可以防止系統(tǒng)出現(xiàn)惡化現(xiàn)象，提醒檢修人員采取有效的措施進(jìn)行防治，避免系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰，從而導(dǎo)致大面積停電現(xiàn)象的出現(xiàn)。

一、繼電保護(hù)可靠性對于電力系統(tǒng)的重要性分析

繼電保護(hù)裝置應(yīng)用于電力系統(tǒng)中對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著一定的保護(hù)作用，一般來講，當(dāng)某些電力設(shè)備處于非正常狀態(tài)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行異常時，繼電保護(hù)裝置隨機(jī)發(fā)出警報信息，便于相關(guān)維護(hù)人員及時排查故障，恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置可以使電力設(shè)備快速脫離配電網(wǎng)，最大程度上保護(hù)電力設(shè)備的安全性。故而，可以說，繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，基本實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動化運(yùn)行，為供電企業(yè)的供電提供了極大的便利條件。所以，在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用過程中，必須確保繼電保護(hù)的可靠性。如果繼電保護(hù)可靠性差，那么繼電保護(hù)裝置就不能發(fā)揮原有的保護(hù)作用，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成較大的影響。所以，在應(yīng)用繼電保護(hù)裝置時，要確保其保護(hù)作用的可靠性。

二、影響繼電保護(hù)可靠性的因素

電壓以及電流互感器作為繼電保護(hù)測量設(shè)備的起始點(diǎn)，對于二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著十分重要的影響，不過，電壓和電流互感器在二次回路運(yùn)行中也很容易出現(xiàn)問題。電流互感器對繼電保護(hù)的影響主要體現(xiàn)在電流互感器的飽和與電流互感器的誤差，當(dāng)電流互感器出現(xiàn)飽和現(xiàn)象時，會造導(dǎo)致電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)舉動、延遲動作或是出現(xiàn)誤動問題，進(jìn)而造成大面積停電，降低電力系統(tǒng)故障測距的準(zhǔn)確性。若是電流互感器出現(xiàn)誤差時將直接影響到繼電保護(hù)裝置的工作質(zhì)量，其誤差對其傳變一次電流有著很大的影響，而電流互感器在短路過程中能否完成傳變一次電流則對其正常工作起著決定性作用。電壓互感器二次回路主要體現(xiàn)在斷線和接線錯誤兩個方面，當(dāng)出現(xiàn)二次回路斷線時會影響繼電保護(hù)裝置動作的準(zhǔn)確性。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)接線錯誤時會影響繼電保護(hù)裝置的動作錯誤，同時影響到電力系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控和系統(tǒng)事故處理。此外若是二次回路出現(xiàn)老化或是絕緣裸露現(xiàn)象而引發(fā)的故障，將直接阻止繼電保護(hù)的正常運(yùn)作。此外，互感器在二次回路中的應(yīng)用設(shè)備并不多，而且線路的連接也是簡單的，但在運(yùn)行使用中故障仍然是經(jīng)常出現(xiàn)，比如當(dāng)二次中性點(diǎn)沒有接觸到地面或者接觸地面產(chǎn)生異常的時候就會造成保護(hù)裝置誤動或者拒動現(xiàn)象。

對于繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)，我們也要求生產(chǎn)商具有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置運(yùn)行的可靠性還受到繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)質(zhì)量的直接影響。一些生產(chǎn)廠家為了謀取更大的經(jīng)濟(jì)利益，對繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)偷工減料，從而造成產(chǎn)品性能較差，而器件與器件之間的性能差異如果過大，也很容易造成保護(hù)裝置的誤動和拒動。因此，要加強(qiáng)和管理繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)檢驗(yàn)過程，從而使得繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性得到有效的提高。

裝置出現(xiàn)故障的另一個原因就是人為操作不當(dāng)。在人為操作方面，對電源的操作可直接影響到保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。在保護(hù)裝置中，如果電容儲存裝置的內(nèi)部電容有所減少，可能是由于裝置出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，這時我們就要對其進(jìn)行電容裝置更換，而我們對電容裝置型號大小的選擇不當(dāng)?shù)臅r候，也會影響其保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。同時，作為維修人員，其專業(yè)知識上的水平以及人員自身的安全意識等，都會對裝置的正常運(yùn)行造成一定的影響，此外，當(dāng)出現(xiàn)極高溫或者灰塵等天氣時，由于外界環(huán)境的劇變，也有可能造成裝置老化等威脅，腐蝕電路板及其元器件，從而影響保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。

三、提高繼電保護(hù)可靠性的對策

1、要把好繼電保護(hù)裝置及其二次回路的巡檢關(guān)

精確巡視檢查設(shè)備內(nèi)部隱藏的危險狀況，是避免危機(jī)事故發(fā)生的一類特殊適應(yīng)方法。 結(jié)合技術(shù)人員全新繼電保護(hù)可靠性完善規(guī)則分析，安排一個全面詳細(xì)的檢查項(xiàng)目，除了檢查自動移位類設(shè)備結(jié)構(gòu)完善程度以外，還要根據(jù)最新調(diào)度要求的輸入數(shù)值大小，及時提供斷路器保護(hù)壓板媒介，同時在壓板位置是否正確的情況下，檢查不同位置電路接線正常結(jié)果，將任何存在松動跡象的結(jié)構(gòu)予以精確化修繕。 一旦有發(fā)熱的現(xiàn)象存在，要立即檢查保險絲是否接觸良好，然后檢查繼電器觸點(diǎn)是否接觸完整，有無抖動和燃燒的現(xiàn)象發(fā)生。 在繼電器運(yùn)行時間和參數(shù)的監(jiān)控?zé)艟@示正常時， 還要檢查參數(shù)是否符合要求，光字牌、電鈴、事故音頻是否完好，最后還應(yīng)該打印出檢查報告，將異常情況及時的通知保安人員處理。

2、保證電力繼電保護(hù)運(yùn)行環(huán)境的優(yōu)良性

電力繼電保護(hù)裝置受外部環(huán)境的影響較大，因此為了保證電力繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性必須要保證運(yùn)行環(huán)境的優(yōu)良性。由于電力繼電保護(hù)裝置是一種精密的電子元器件組合裝置，外部環(huán)境中的溫度、濕度、灰塵、外力、電磁干擾以及腐蝕性氣體等都會對電力繼電保護(hù)裝置造成影響和破壞。因此，電力繼電保護(hù)裝置必須要進(jìn)行有效的保護(hù)，其所處的環(huán)境必須要隔離對裝置有損害的因素。

3、高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)授時精度和數(shù)字化程度

當(dāng)前電力系統(tǒng)中主要采用自動化設(shè)備進(jìn)行繼電保護(hù)，在繼電保護(hù)中需要對自動化設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一、精確的授時，以保證系統(tǒng)中各個功能模塊、功能單元的時間統(tǒng)一，這樣才能保證繼電保護(hù)繼電保護(hù)裝置動作的可靠性防止出現(xiàn)誤判，并且通過提高繼電保護(hù)裝置的保護(hù)授時精度能夠提高裝置的速動性。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠有效地根據(jù)數(shù)據(jù)存儲模塊得到故障數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)各個部分?jǐn)嚅_的先后次序和時間進(jìn)行分析，得到故障信息。電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全的運(yùn)行前提之一就是精準(zhǔn)、統(tǒng)一的授時。目前我國采用較多的是利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行電力系統(tǒng)的時間基準(zhǔn)服務(wù)。全球定位系統(tǒng)能夠進(jìn)行脈沖對時、串口對時，其中脈沖對時能夠提供較高精度的時間信息，但是這種對時方式不能直接為工作人員提供時間信息。串口對時的對時精度有待提高，故當(dāng)前利用較多的是 IRIG-B時間編碼對時方式。這種對時方式通過編碼方式能夠避免現(xiàn)場總線通信報文和脈沖節(jié)點(diǎn)信號進(jìn)行對時，提高授時系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和工作效率，能夠有效滿足電力系統(tǒng)主設(shè)備繼電保護(hù)所需要的實(shí)時性和準(zhǔn)確性，大力保障了電力系統(tǒng)主設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

綜上所述，伴隨著我國電力系統(tǒng)容量和規(guī)模的不斷變大，繼電保護(hù)和自動化裝置的重要性將變的越來越大，繼電保護(hù)裝置的可靠性將直接影響到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。在可以預(yù)知的一段時間內(nèi)，為了提高繼電保護(hù)裝置的可靠性應(yīng)當(dāng)不斷加大該方面的資金投入研究新方法和新技術(shù)，另一方面應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有保護(hù)裝置的基礎(chǔ)上做好人員的管理和培訓(xùn)工作加強(qiáng)對設(shè)備的檢修和維護(hù)從而最大限度的提高設(shè)備的可靠性和工作的穩(wěn)定性。

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