繼電保護(hù)可靠性及風(fēng)險性評估研究

唐華力

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.043

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，用電量也有顯著提高。因此，保障日常生活中用電的安全性是國民最為關(guān)注的話題，也是相關(guān)電力公司需要解決的首要問題。但就目前形勢來看，電力公司的繼電保護(hù)時常出現(xiàn)問題，給電系統(tǒng)的穩(wěn)定性也十分堪憂。本文從繼電保護(hù)的原理出發(fā)，淺析了繼電保護(hù)可靠性的影響因素和存在的主要問題，以及繼電保護(hù)的風(fēng)險評估。希望本文能夠為我國繼電保護(hù)工作有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 可靠性 風(fēng)險評估

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（a）-0043-02

在我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展形式下，現(xiàn)代電力系統(tǒng)也正以越來越迅猛的速度發(fā)展著。在新技術(shù)的支撐下，現(xiàn)代電力系統(tǒng)更加的智能化，并且容量也有了顯著增大。但由于其運(yùn)行系統(tǒng)非常的復(fù)雜，隨之而來產(chǎn)生了一系列的不確定因素，并且這些因素對電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)都造成了嚴(yán)重的影響。電網(wǎng)保障的第一道防線就是繼電保護(hù)系統(tǒng)，所以，繼電保護(hù)系統(tǒng)是否安全可靠，對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。因此，研究繼電保護(hù)的可靠性及風(fēng)險性評估就顯得非常的重要。

1 繼電保護(hù)的工作原理

對繼電保護(hù)的可靠性及風(fēng)險性進(jìn)行評估研究，首先應(yīng)從繼電保護(hù)的工作原理入手，只有對其工作原理進(jìn)行深入理解，才能對可靠性及風(fēng)險性評估進(jìn)行深入研究。繼電保護(hù)的工作原理是：首先，應(yīng)該對電力系統(tǒng)進(jìn)行縝密的監(jiān)測來判斷各種被保護(hù)單元是否處于正常狀態(tài)。其監(jiān)測方法主要是對比電氣量的變化，可以通過判斷電流量是否過大，或者電壓值是否過低，或者測量抗阻異常等。通過監(jiān)測的結(jié)果，來確定到底是哪里出現(xiàn)了故障及造成故障發(fā)生的確切原因，然后把故障發(fā)生的部位切斷，以確保系統(tǒng)的安全可靠。從繼電保護(hù)的工作原理可以看出，繼電保護(hù)過程中的很多風(fēng)險問題都是由于對工作原理認(rèn)識的不夠透徹。在依據(jù)測定值對故障進(jìn)行判斷時，有可能出現(xiàn)判斷失誤的問題，進(jìn)而導(dǎo)致保護(hù)動作不能正常做出，這就極有可能引發(fā)更為嚴(yán)重的事故。因此，對繼電保護(hù)做出必要的風(fēng)險評估是必不可少且非常重要的。

2 繼電保護(hù)可靠性研究

2.1 可靠性計算的方法

目前，在對繼電保護(hù)進(jìn)行可靠性計算時，主要采用Markov模型法、故障樹法、GO法等。例如：故障樹法，在用該方法對系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析，主要是通過建立可靠性模型，了解確定系統(tǒng)可靠性的實際情況，從而找出整個系統(tǒng)最為薄弱的環(huán)節(jié)，并預(yù)測系統(tǒng)的可靠性。歸納法和演繹法是對系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析時最常采用的兩種基本方法。FTA是一種系統(tǒng)化的演繹方法，其編制程序比較適用與由計算機(jī)協(xié)助完成，可以按部就班的操作下去，但在使用過程中比較麻煩。該方法是以系統(tǒng)所不期望發(fā)生的一個頂事件作為分析目標(biāo)，然后對接下來所有原因的可能性進(jìn)行理性的判斷，在判斷時要格外的關(guān)注其直接原因。這種方法主要分為三步：第一步是建立故障樹；第二步是對故障樹進(jìn)行定性分析，第三步是對故障樹進(jìn)行定量分析。

此外，對于“GO法”，這種方法是一種以成功為導(dǎo)向的對系統(tǒng)的概率進(jìn)行詳細(xì)分析技術(shù)。在利用GO模型時，只要已經(jīng)輸入事件就可對最終概率有所推斷計算，這種方法的效率非常的高。對于GO運(yùn)算，主要包括操作符和信號流，操作符不但可以代替其中的某一個具體部分，還可以替代某種邏輯關(guān)系。用信號流可以連接操作符所代表的具體物流或邏輯上的進(jìn)程。

在整個電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)及自動化裝置也是其中的一個重要組成部分。它不僅可以反映出電力系統(tǒng)中任何電氣設(shè)備在運(yùn)行時是否處于正常狀態(tài)或是否發(fā)生故障，還能夠?qū)崿F(xiàn)遙信、遙控、遙測和遙調(diào)，能有效地防止電力系統(tǒng)供故障的擴(kuò)大。因而，對繼電保護(hù)及自動化裝置的可靠性進(jìn)行深入的研究，對整個電力工業(yè)的安全生產(chǎn)具有非常重要的意義。

2.2 繼電保護(hù)可靠性的影響因素

2.2.1 繼電保護(hù)設(shè)備自身的因素

在對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)時，要根據(jù)不同類別各自的保護(hù)邏輯原理、保護(hù)功能和范圍的不同提出有針對性的保護(hù)措施，這才能保證不同保護(hù)，在故障時運(yùn)作的可能性有了不同。

2.2.2 電磁干擾因素

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展及其應(yīng)用的逐漸推廣，微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來得越廣泛。電子技術(shù)使用得當(dāng)，不但能夠保證電網(wǎng)安全運(yùn)行，還能有效地對電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)今的繼電保護(hù)設(shè)備中的微機(jī)保護(hù)裝置顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備，隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電設(shè)備也在跟隨著科技發(fā)展的步伐激流勇進(jìn)，并有望成為整個電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的主體，使得其他的保護(hù)裝置被逐漸的替代。但在實際操作運(yùn)行中，不但保護(hù)裝置中的硬件會對保護(hù)裝置造成影響，而且其中的各類軟件系統(tǒng)也會或多或少的產(chǎn)生影響，此外，運(yùn)行環(huán)境中存在的電磁干擾都可能對保護(hù)裝置的可靠性造成深遠(yuǎn)的影響。

2.2.3 外部環(huán)境的干擾

繼電保護(hù)的可靠性除了受設(shè)備本身及電磁干擾的影響外，外部環(huán)境的諸多因素也會對起造成嚴(yán)重的影響。外部環(huán)境的溫度、濕度、沖擊、振動、濾波、接地等因素都會對可靠性產(chǎn)生不同的影響。

對于溫度而言，由于不同的產(chǎn)品由不同的材料所制成，因而不同的產(chǎn)品對溫度變化所產(chǎn)生的反應(yīng)也不盡相同，最終對可靠性的影響也有所區(qū)別。

對于濕度這一外界環(huán)境而言，潮濕的環(huán)境會使材料的機(jī)械性能發(fā)生改變，并且還會對其化學(xué)性能產(chǎn)生影響。由于產(chǎn)品存在不同程度的吸潮現(xiàn)象，這就會使得密封產(chǎn)品的密封性能降低，甚至?xí)耆珕适?、產(chǎn)品表面涂敷層剝落等，最終對可靠性也會產(chǎn)生影響。

3 繼電保護(hù)的風(fēng)險評估

風(fēng)險包括導(dǎo)致?lián)p害的可能性和損害的嚴(yán)重程度。風(fēng)險不是突然形成或一個單一的個體，它可以是由最初的幾個小的問題所堆積起來的。因此，要根據(jù)不同的風(fēng)險類型進(jìn)行準(zhǔn)確的風(fēng)險評估，做到有的放矢。另外，也可以對繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體進(jìn)行評估，并且在研究風(fēng)險，對整個系統(tǒng)的全面影響時，也需要使用相應(yīng)的定量風(fēng)險指標(biāo)。一般情況下，風(fēng)險程度一般用概率與后果的乘積表示。

對繼電保護(hù)的風(fēng)險進(jìn)行評估時，主要包括對保護(hù)定值進(jìn)行風(fēng)險評估和對繼電保護(hù)硬件系統(tǒng)的內(nèi)部缺陷進(jìn)行風(fēng)險評估。當(dāng)繼電保護(hù)定值的設(shè)定有誤時，就會可能造成繼電保護(hù)的保護(hù)動作出現(xiàn)錯誤。繼電保護(hù)的不合理定值所引發(fā)的風(fēng)險也是不同的，在對繼電保護(hù)的風(fēng)險性進(jìn)行實際評估的過程中，應(yīng)當(dāng)緊密的結(jié)合具體電網(wǎng)系統(tǒng)的實際情況，依據(jù)其相間距離的保護(hù)定值設(shè)定情況來進(jìn)行深入的研究。對于繼電保護(hù)硬件系統(tǒng)的內(nèi)部缺陷進(jìn)行實時的風(fēng)險評估，在一定程度上能夠規(guī)避由于某些硬件存在問題而引發(fā)的故障，保證繼電保護(hù)硬件能夠正常動作，對降低相鄰設(shè)備的誤動概率有一定的直接聯(lián)系，并有利于防止產(chǎn)生不間斷的錯誤的繼電保護(hù)動作，從而降低危險事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

確保繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全可靠性，就是使整個電網(wǎng)系統(tǒng)有了第一道安全屏障，直接影響整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。繼電保護(hù)的可靠性和風(fēng)險性評估是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要手段。繼電保護(hù)工作完成的質(zhì)量直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，也深刻影響著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定。對于電力公司要想提高繼電保護(hù)的風(fēng)險評估的準(zhǔn)確度，增強(qiáng)繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性，就應(yīng)該加大對繼電保護(hù)風(fēng)險評估及可靠性的深入研究。筆者對繼電保護(hù)的原理首先進(jìn)行的淺析，芻議了繼電保護(hù)可靠性的影響因素和存在的主要問題，以及繼電保護(hù)的風(fēng)險評估。

參考文獻(xiàn)

[1] 李永亮，周雷，晏浩然，等.基于模糊算法的智能變電站繼電保護(hù)可靠性評估[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017（4）：65-71.

[2] 劉飛快.繼電保護(hù)可靠性及其風(fēng)險評估研究[J].價值工程，2014（15）：58-59.

[3] 苗建勛，武毅，孫洪玉，等.繼電保護(hù)可靠性及其風(fēng)險評估研究[J].電子制作，2014（6）：225，230.

[4] 江成，潘曉峰，沈旭曉.繼電保護(hù)可靠性評價及風(fēng)險評估研究[J].機(jī)電信息，2013（12）：25，27.endprint