電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性研究

李成棟

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司茂名供電局， 廣東 茂名 525000）

1 繼電保護(hù)的發(fā)展演變

隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，繼電保護(hù)技術(shù)也隨之出現(xiàn)，并且現(xiàn)階段當(dāng)中的繼電保護(hù)技術(shù)變得越來越成熟。繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中運(yùn)用到的原理由最初的過電流保護(hù)，然后到電流差保護(hù)，再到方向性電流保護(hù)，直到最后的距離保護(hù)以及高頻保護(hù)。而且繼電保護(hù)裝置也從剛開始最簡單的熔斷器不斷的進(jìn)行發(fā)展，變化為現(xiàn)在的集電式、整流式以及晶體管式和集成電路式、微型計(jì)算機(jī)式。而在當(dāng)前的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，繼電保護(hù)基本原理所涉及的技術(shù)并沒有取得突破性的進(jìn)展，但是繼電保護(hù)裝置卻隨著當(dāng)前日新月異的科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展變化，不僅能夠跟隨時(shí)代發(fā)展的步伐，還能很好地滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展要求，為相關(guān)工作人員帶來更多的便捷。

此外，隨著電力系統(tǒng)要求的提高，繼電保護(hù)裝置也變得越來越復(fù)雜，繼電保護(hù)的可靠性也就顯得更加重要。目前國內(nèi)外相關(guān)的研究學(xué)者主要是從正確建立繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)以及如何對(duì)可靠性的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)兩方面入手進(jìn)行研究，而且不管從工程研究角度來講，還是從理論角度來看都取得了一定的成果。

2 簡述繼電保護(hù)系統(tǒng)

2.1 繼電保護(hù)的意義

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠很好地滿足系統(tǒng)對(duì)可靠性、安全性等方面的要求，它的基本原理是當(dāng)電力系統(tǒng)中某些元件出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟保護(hù)措施。而且從設(shè)計(jì)的角度來講，繼電保護(hù)裝置并不是緊密連接的整體，而是由多個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)相連接構(gòu)成的整體，因此，增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置功能也可以有效提高電氣設(shè)備的安全性，并促進(jìn)供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 繼電保護(hù)裝置的保護(hù)措施

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)裝置的主要功能就是當(dāng)元件或是設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)繼電保護(hù)裝置就會(huì)根據(jù)邏輯判斷做出相應(yīng)的處理措施，并在短時(shí)間內(nèi)發(fā)出自動(dòng)跳閘的指令，如此一來，故障元件就能在短時(shí)間與電力系統(tǒng)斷開聯(lián)系，這樣就會(huì)有效降低對(duì)電力系統(tǒng)的損害，并防止大問題的出現(xiàn)，還能在一定程度上減少工作人員的負(fù)擔(dān)。不僅能夠有效保障電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定的運(yùn)行，還能減少系統(tǒng)當(dāng)中電氣元件的受損力度，有效地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

除此之外，在電力系統(tǒng)當(dāng)中繼電保護(hù)裝置還能在第一時(shí)間對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效分析，并根據(jù)分析結(jié)果的實(shí)際情況做出相應(yīng)的反應(yīng)，當(dāng)電力系統(tǒng)中的元件或是設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)繼電保護(hù)裝置也可發(fā)出相關(guān)的報(bào)警信號(hào)，如此一來，相關(guān)的系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出切斷故障設(shè)備電源的信號(hào)，并對(duì)故障處進(jìn)行合適的調(diào)節(jié)，而且相關(guān)的工作人員還能根據(jù)電源切斷處及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并在短時(shí)間內(nèi)解決問題，減少大事故發(fā)生的幾率。而且在此過程當(dāng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)的裝置可具有相對(duì)延時(shí)動(dòng)作。

2.3 簡述可靠性指標(biāo)

電力系統(tǒng)當(dāng)中繼電保護(hù)的可靠性主要指的是質(zhì)量以及相關(guān)的技術(shù)等多個(gè)方面。電力系統(tǒng)當(dāng)中有關(guān)的設(shè)備以及工作元件能否按照相應(yīng)的工作指令實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，并且電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)能否及時(shí)有效將問題產(chǎn)生的損害降到最小也是繼電保護(hù)的最基本要求。而繼電保護(hù)的可靠性指標(biāo)一般主要從兩方面進(jìn)行考慮，一個(gè)是有關(guān)設(shè)備方面，另一個(gè)則是功能方面。對(duì)于設(shè)備的可靠性主要是保證繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中每一時(shí)刻都處于工作狀態(tài)的概率。而功能的可靠性則主要指的是工作狀態(tài)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)正確工作的概率。在電力系統(tǒng)當(dāng)中分析繼電保護(hù)的可靠性時(shí)可以使用概率法等多種分析方法，此外，繼電保護(hù)系統(tǒng)與其他的系統(tǒng)不同，它屬于可修復(fù)的系統(tǒng)。

3 提高繼電保護(hù)可靠性運(yùn)行的有效策略

容錯(cuò)技術(shù)經(jīng)常會(huì)被應(yīng)用到繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，因?yàn)槭褂萌蒎e(cuò)技術(shù)可以有效減少故障的發(fā)生率。使用硬件的冗余可以有效地實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)技術(shù)。當(dāng)前，在有關(guān)繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件冗余設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，工作人員一般會(huì)使用并聯(lián)的方法，使用此種設(shè)計(jì)方法可以有效的提高繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的可靠性，但是此種設(shè)計(jì)方法有利也有弊，雖然有效提高了可靠性，但是其弊端卻是大大增加了相關(guān)指標(biāo)當(dāng)中的誤動(dòng)率。所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以使用多種表決方式，如此一來就能更好地達(dá)到規(guī)定當(dāng)中的指標(biāo)數(shù)值，并進(jìn)一步改善指標(biāo)。

在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)將相關(guān)的冗余設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化可以更好地滿足可靠性指標(biāo)的要求，還能在一定程度上減少企業(yè)成本的開支。雖然不能在繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)在增加可靠性的基礎(chǔ)上減少成本開支，但是如果對(duì)兩者求極值就可以將不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比，然后優(yōu)先選擇更好的方案，所以在繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)該將滿足可靠性指標(biāo)放在首要考慮位置。

4 加強(qiáng)繼電保護(hù)規(guī)范運(yùn)行的有效措施

4.1 加強(qiáng)驗(yàn)收力度

電力系統(tǒng)當(dāng)中的驗(yàn)收工作主要是對(duì)相關(guān)的電力施工項(xiàng)目進(jìn)行確定，并對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行確定。在完成工程的驗(yàn)收之后相關(guān)的工作人員還要嚴(yán)格按照工作流程填寫驗(yàn)收單，并將驗(yàn)收單保管好，之后再由其他的工作人員組織運(yùn)行、生產(chǎn)、檢修等工作，這項(xiàng)工作完成之后還要注意做好詳細(xì)的記錄。最后在一系列驗(yàn)收工作完成之后，并保證裝置沒有異常的情況下再啟動(dòng)裝置進(jìn)行正常的運(yùn)行。

4.2 加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的巡查監(jiān)督力度

在有關(guān)電力系統(tǒng)的工作當(dāng)中，要首先做好事故防范預(yù)案工作，只有這樣在繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)將損失降到最低，減少事故對(duì)電力系統(tǒng)的破壞力度。為了最大限度地減少事故的發(fā)生率，這其中最有效的方法就是加強(qiáng)對(duì)相關(guān)繼電保護(hù)設(shè)備巡查監(jiān)督力度。在巡查過程中要重點(diǎn)進(jìn)行巡查的是警鈴、警示燈具等具有警示作用的相關(guān)設(shè)備是否出現(xiàn)故障。此外，還要檢查電力系統(tǒng)當(dāng)中繼電器的附加電阻以及線圈是否會(huì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，回路是否完好等。還要保證各個(gè)回路之間的接線不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤連線，而且也不會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱以及燒焦脫落的現(xiàn)象；繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的壓板以及自動(dòng)裝置需要按照要求進(jìn)行投入工作狀態(tài)；開關(guān)和壓板在繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中的位置也要準(zhǔn)確無誤。

4.3 加強(qiáng)技術(shù)改造

隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和信息化程度的提高，繼電保護(hù)中應(yīng)用到的技術(shù)也越來越多，當(dāng)前的繼電保護(hù)技術(shù)也正在向著一個(gè)新的方向不斷發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)化水平也在不斷的提高。為了能夠更好地適應(yīng)社會(huì)的需要，跟隨時(shí)代的步伐，相關(guān)的工作人員也應(yīng)該不斷提高自己的知識(shí)能力，在有關(guān)繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中要從多方面進(jìn)行考慮，努力將技術(shù)改造的工作做好。

5 結(jié)語

隨著人們生活質(zhì)量的提高，相關(guān)的使用用戶對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的要求也越來越高。國內(nèi)外的繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷向著更加人工智能化、科學(xué)化的方向發(fā)展。這也使得繼電保護(hù)工作對(duì)相關(guān)的工作人員背負(fù)的任務(wù)有了更高的要求，尤其是要加強(qiáng)繼電保護(hù)工作的智能化和可靠性研究力度。