電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性評估

沈楊

摘 要：在電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測的過程中，依據(jù)不正常的抗阻、電流量無故增加和電壓不正常降低等電氣量的非正常變化情況進(jìn)行判斷的行為被稱為繼電保護(hù)。其實(shí)它是判斷保護(hù)單元的電壓是否正常。如果存在相關(guān)故障，就需要準(zhǔn)確判斷故障出現(xiàn)的位置和事故種類，進(jìn)而自動切斷保護(hù)故障點(diǎn)，并將警報的信號傳達(dá)給控制人員，以保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全?；谝恍┌踩L(fēng)險的特性，如果在電力系統(tǒng)中錯誤判斷故障，執(zhí)行了錯誤操作，就會引發(fā)較為嚴(yán)重的事故。因此，有效評估和提升繼電保護(hù)的可靠性是非常必要的。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；可靠性評估；安全風(fēng)險

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.082

文章編號：2095-6835（2016）20-0082-01

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模隨之發(fā)生了變化，其范圍和服務(wù)領(lǐng)域也隨之?dāng)U大，各種線路與電子設(shè)備之間的聯(lián)系也越來越緊密。但是，受到各種社會因素和人為因素的影響，電力系統(tǒng)會發(fā)生一些不可預(yù)見的故障，進(jìn)而影響人們的生活。為了更好地解決此類問題，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就要合理設(shè)置電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，以確保繼電保護(hù)的正常運(yùn)行。

1 繼電保護(hù)可靠性評估分析

1.1 評估指標(biāo)

繼電保護(hù)工作可以體現(xiàn)出繼電保護(hù)可靠性的兩個重要方面，即拒動和誤動。因此，要想保證電力系統(tǒng)的完整性、設(shè)備的可靠性、功能的可靠性，在制訂可靠性指標(biāo)時，可以采取以下幾個標(biāo)準(zhǔn)：①概率表示。本質(zhì)是在規(guī)定的時間范圍或額定的時間內(nèi)，電力系統(tǒng)、設(shè)施和元器件可以完成額定功能的概率。②時間表示。在時間表示中，MTBF表示的是故障的平均時間，而MTTP表示的是使用電力設(shè)施到電力設(shè)施出現(xiàn)故障的平均時間。③頻率表示。頻率表示指的是在特定的時間內(nèi)，電力設(shè)備元器件出現(xiàn)非正常的錯誤動作和動作資料綜合之間的次數(shù)比例，或者是在特定的時間內(nèi)，可修復(fù)性系統(tǒng)可以被計算出來的部分。此外，在制訂繼電保護(hù)可靠性指標(biāo)時，除了要充分考慮繼電保護(hù)裝置自身的功能外，還要考慮繼電保護(hù)裝置的特殊使用條件和環(huán)境條件。

1.2 繼電保護(hù)可靠性評估

在當(dāng)前情況下，繼電保護(hù)的可靠性評估主要有2種方法，分別是Markov 狀態(tài)空間法和故障樹分析法。下面以Markov 狀態(tài)空間法評價方法為例，簡要分析繼電保護(hù)可靠性的評估方法。

由于Markov符合繼電保護(hù)的工作流程，所以，可靠性研究要以狀態(tài)空間圖為基礎(chǔ)。保護(hù)裝置狀態(tài)空間圖的建立情況如圖1所示，然后根據(jù)保護(hù)裝置狀態(tài)空間圖2建立轉(zhuǎn)移矩陣。依據(jù)轉(zhuǎn)移矩陣可得知保護(hù)裝置在每個狀態(tài)時的穩(wěn)定概率，這對檢修維護(hù)工作有很大的促進(jìn)作用。

如圖2所示，保護(hù)裝置正常的工作狀態(tài)、自檢狀態(tài)、不可以自檢狀態(tài)和失效狀態(tài)在圖2中分別由狀態(tài)0、狀態(tài)1、狀態(tài)2和狀態(tài)3表示。

2 提升繼電保護(hù)可靠性的措施

2.1 設(shè)置繼電裝置定值，改進(jìn)保護(hù)裝置維修工作

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的過程中，需要合理設(shè)置定值。因此，在繼電保護(hù)中，定值的準(zhǔn)確率提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性有較大的影響。定值的計算故障也需要專業(yè)技術(shù)水平高的人員計算，并且需要具備較高的責(zé)任心和義務(wù)感。在計算定值前，為了保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，要先繪制出系統(tǒng)的阻抗網(wǎng)絡(luò)圖，不同設(shè)備要對應(yīng)不同的保護(hù)定值，所以，要在電氣設(shè)備參數(shù)計算標(biāo)準(zhǔn)上加以計算，以確保繼電保護(hù)定值計算數(shù)據(jù)的科學(xué)性。在計算的同時，為了避免上下級定值不配套而出現(xiàn)跳閘的問題，需要定期、及時檢查上下級保護(hù)定值的配合情況。

2.2 提高操作規(guī)范性

技術(shù)人員要根據(jù)實(shí)際情況和二次圖紙及其保護(hù)原理等檢查二次回路段子、信號吊牌等。在具體的工作中，設(shè)備調(diào)度的劃分工作要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行，接到調(diào)度指令后才可進(jìn)行調(diào)度操作，操作不可違規(guī)。此外，對于PT的檢查維修，要派遣專業(yè)人士檢查原件，確保線路和保護(hù)定值的一致性，為繼電保護(hù)的正常運(yùn)行打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。在檢查的過程中，如果設(shè)備出現(xiàn)故障，要將可能引起誤動的保護(hù)推到之前的位置，并告知相關(guān)人員到場維修。

2.3 加大高新技術(shù)應(yīng)用程度

在高新科技發(fā)展的推動下，電力行業(yè)迅速發(fā)展，特別是在硬件設(shè)施方面，其更新?lián)Q代的頻率越來越高，這為保證繼電保護(hù)的可靠性打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。我國對繼電保護(hù)裝置的研究也比較深入，吸收了國外先進(jìn)理念和技術(shù)的精華，然后在其中融入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)，將系統(tǒng)的動能擴(kuò)充為多項。例如，遠(yuǎn)程終端檢測裝置的繼承和監(jiān)控系統(tǒng)的融合功能等。高新技術(shù)不僅帶動了硬件的發(fā)展，還擴(kuò)大了軟件的應(yīng)用范圍。例如，繼電器的連接不僅實(shí)現(xiàn)了多程性，還將之前較為煩瑣的邏輯關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚牟僮麝P(guān)系，提升了電力系統(tǒng)的可靠性。

3 結(jié)束語

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)是其主要組成部分，加強(qiáng)對繼電保護(hù)可靠性的管理可以提升電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。但是，影響繼電保護(hù)可靠性的因素比較多，要合理分析繼電保護(hù)可靠性的評估結(jié)果，進(jìn)而提高評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，在管理和技術(shù)方面，要加大安全保護(hù)力度，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行。

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