如何確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運行的可靠性

宋秋月

引言

繼電保護(hù)能夠有效維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運行，不過目前電力系統(tǒng)中普遍存在繼電保護(hù)的拒動和誤動現(xiàn)象，從而對人們的正常生活造成了嚴(yán)重的影響，經(jīng)濟(jì)上有所損失。因此，對于繼電保護(hù)運行的可靠性進(jìn)行研究分析，具有重要的意義。本文就繼電保護(hù)的特征以及影響繼電保護(hù)可靠性因素進(jìn)行了簡單的介紹，并提出了相關(guān)的有效措施。

在電力系統(tǒng)中加強(qiáng)繼電保護(hù)，不僅使電網(wǎng)的運行效率得到有效的提高，而且使電網(wǎng)在運行過程中的風(fēng)險有所降低。因此，在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，對于日常的維護(hù)技術(shù)水平以及保護(hù)措施要有所加強(qiáng)，從而提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運行的可靠性。

一、繼電保護(hù)的特征

繼電保護(hù)是保障電力系統(tǒng)正常運行和系統(tǒng)突發(fā)故障處理減損的基礎(chǔ)，繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中有著重要的作用。繼電保護(hù)不但是電力系統(tǒng)正常運行的保障，同時還對電力系統(tǒng)中的各大設(shè)備以及元件具有一定的保護(hù)作用，若是繼電保護(hù)出現(xiàn)故障將會對整個電力系統(tǒng)造成很大的營銷。在電力系統(tǒng)中若是其設(shè)備發(fā)生故障，繼電保證能夠第一時間發(fā)現(xiàn)，并通過自身的判斷來確定發(fā)生故障的設(shè)備及其元件，之后有選擇性的對故障設(shè)備和元件發(fā)出指令，使其斷路而處于暫停狀態(tài)，之后由工作人員發(fā)現(xiàn)并對其設(shè)備進(jìn)行維修。繼電保護(hù)的運用使電力系統(tǒng)的的安全性得到保障，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)能夠及時判斷并作出處理，進(jìn)而避免了事故的產(chǎn)生，并且在繼電保護(hù)的作用下，故障部分能夠及時脫離工作狀態(tài)同時還不會對其他設(shè)備造成影響，直至其恢復(fù)正常。下圖所示為繼電保護(hù)的工作原理。

實際上，繼電保護(hù)是一種機(jī)電設(shè)備，主要由測量、邏輯、執(zhí)行和定值調(diào)整等四部分組成。跟一般的機(jī)電設(shè)備相比，繼電保護(hù)具有以下明顯特征：1）繼電保護(hù)需要互相配合。各類繼電保護(hù)裝置相輔相成的構(gòu)成了電力系統(tǒng)中一個完善的整體保護(hù)系統(tǒng)，電力系統(tǒng)要想得到可靠穩(wěn)定的運行，就需要各類繼電保護(hù)裝置相互配合。因此，當(dāng)我們對電力系統(tǒng)中某一保護(hù)裝置進(jìn)行可靠性分析的時候，不僅要對單個繼電保護(hù)裝置的可靠性進(jìn)行研究，同時還要研究各個保護(hù)裝置配合工作的可靠性。2）故障的隨機(jī)性大。在進(jìn)行繼電器的元件制造時，所用的元件種類比較繁多，制造工藝相對比較復(fù)雜，所以在其進(jìn)行可靠運行時，受到的影響因素也比較多，很容易造成故障的發(fā)生，且隨機(jī)性較大。我們目前對其可靠性理論進(jìn)行研究時，多采用概率的方式方法。3）處在非連續(xù)工作或準(zhǔn)備的狀態(tài)。繼電保護(hù)對于電力系統(tǒng)來說極其重要，當(dāng)工作發(fā)生異常時，所造成的后果不堪設(shè)想。但是，繼電器只有在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，在一定短暫的時間內(nèi)工作從而提供給系統(tǒng)保護(hù)，因此，大多數(shù)繼電器是處在準(zhǔn)備或者非連續(xù)工作的狀態(tài)。

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，對于二次系統(tǒng)的正常運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，但在運行使用中故障仍然是經(jīng)常出現(xiàn)，比如當(dāng)二次中性點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)，因為保護(hù)裝置運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)檢驗過程，從而使得繼電保護(hù)運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)裝置的正常運行。

二、繼電保護(hù)運行可靠性提高的相關(guān)措施

1.使繼電保護(hù)運行的智能化程度加強(qiáng)

智能化是一種關(guān)鍵的技術(shù)創(chuàng)新，目前所運用的范圍也越來越寬廣，得到了更多行業(yè)的應(yīng)用，在電力系統(tǒng)中，智能化的理念和技術(shù)也愈來愈成熟，從而使得繼電保護(hù)運行的可靠性得到了進(jìn)一步的提升。比如在電力系統(tǒng)中模糊邏輯和遺傳算法等先進(jìn)技術(shù)的運用。在電力系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)具有十分明顯的優(yōu)勢，它們不僅使繼電保護(hù)裝置的運行可靠性得到進(jìn)一步提升，而且對于繼電保護(hù)裝置中工作連續(xù)性和隱蔽性等方面的不可靠因素，可進(jìn)行有效的控制。對于這些不可靠因素的處理速度相當(dāng)之快，并且人工智能具有強(qiáng)大的邏輯思維能力。站在在線評估實踐的角度，可見人工智能在電力系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用，其憑借著獨特的強(qiáng)大優(yōu)勢，在電力系統(tǒng)中逐漸占據(jù)著主導(dǎo)地位。

2.提高從業(yè)人員的技術(shù)水平

繼電保護(hù)工作人員的技術(shù)水平過低，以及整體素質(zhì)不高，是影響繼電保護(hù)正常運行的重要原因之一。提高繼電保護(hù)裝置運行的可靠性實質(zhì)上就是提高供電的可靠性，因此我們要對供電可靠性的制度加強(qiáng)建設(shè)，使相關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理得到完善，同時建立起一個完善的管理體系。對繼電保護(hù)裝置的相關(guān)從業(yè)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，從而使其對于故障的處理能力得到有效的提高。加強(qiáng)員工的技能培訓(xùn)，提高其整體素質(zhì)，使員工在日常工作中養(yǎng)成記錄的習(xí)慣，這樣當(dāng)故障發(fā)生時，就可以拿出這些工作記錄進(jìn)行參考，從而提高故障處理的效率。與此同時，工作人員在計算數(shù)據(jù)的時候，應(yīng)秉持一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，保證數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行設(shè)備的操作運行。

3.提高繼電運行的信息化和微機(jī)化水平

微機(jī)保護(hù)科技水平和能力的提升，離不開當(dāng)前電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展及其創(chuàng)新。跟傳統(tǒng)的小型機(jī)相比，最新的工控機(jī)速度更快，功能更齊全，存儲容量更大，并且工控機(jī)的體積大小跟微機(jī)保護(hù)裝置的體積差不多，因此，在繼電保護(hù)裝置中就技術(shù)與技術(shù)操作方面而言，成套工控機(jī)可確保更高的技術(shù)與良好的技術(shù)操作性，從而降低繼電保護(hù)中的不可靠性。在電力系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上改變了繼電保護(hù)運行的傳統(tǒng)方式。繼電保護(hù)裝置重點在于出現(xiàn)故障的元件的切除，相對而言作用比較單一，在確保電力系統(tǒng)的運行方面還存在很多不足。在繼電保護(hù)運行過程中，為了使各個保護(hù)單元都能對故障信息和數(shù)據(jù)得到共享，就需要在依靠計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，建立一個機(jī)電一體化的電力系統(tǒng)，從而使微機(jī)保護(hù)裝置的信息共享化水平進(jìn)一步提升。

繼電保護(hù)運行的可靠性對維護(hù)電力系統(tǒng)的安全起著重要的作用，我們在不斷提高繼電保護(hù)的可靠性的同時，也要對其進(jìn)行不斷創(chuàng)新和發(fā)展，只有這樣，整個電力系統(tǒng)才能得到更好的正常運行。

（作者單位：江蘇省電力公司檢修分公司）