數(shù)字繼電保護裝置可靠性研究

【摘要】繼電保護裝置是電網(wǎng)的重要組成，其可靠性對電網(wǎng)運行的質(zhì)量有著較大影響。近年來，我國的電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用了數(shù)字繼電保護裝置。本文對數(shù)字機電保護裝置可靠性進行了研究，在對保護原理進行改進的同時，也對機電保護裝置的配置方案進行了改良。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字；繼電保護；可靠性研究

一、影響繼電保護裝置可靠性的因素

（一）自然環(huán)境因素

對繼電保護裝置的可靠性影響較大的是雷電。受建設(shè)選址因素的限制，很多電廠建設(shè)于空曠地帶或山上，這些電廠較為突兀，易受雷電的影響。尤其是煤礦改造的燃氣發(fā)電廠，其位置依托煤礦建于山頂，這樣的位置一旦遭遇雷暴天氣，就會對繼電保護裝置及其他電力設(shè)備構(gòu)成威脅。其瞬間電流或感應(yīng)電流會設(shè)備造成巨大的沖擊，導(dǎo)致電子器件燒毀或設(shè)備損壞。

因為選址的因素導(dǎo)致其自然條件較為惡劣，若在山區(qū)更會出現(xiàn)溫差大的情況。南方夏天的高溫天氣對發(fā)電廠的繼電保護設(shè)備來說是一個極大的考驗，繼電保護裝置安裝于機柜中，其環(huán)境溫度會更高。發(fā)電廠機柜受到發(fā)電機輻射熱量的影響，內(nèi)部設(shè)備均在極高的環(huán)境中工作。若繼電保護設(shè)備沒有良好的散熱手段極易導(dǎo)致器件損壞，設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)。

與溫度影響類似，當(dāng)連綿的陰雨天氣出現(xiàn)時，電力設(shè)備易受到潮濕氣體的侵蝕，導(dǎo)致功能受損，可靠性下降。對于繼電保護裝置也是如此，在潮濕環(huán)境下，其各個觸點間的連接可靠性均會受到一定程度的影響。一旦這些位置受到影響難免會出現(xiàn)繼電保護裝置誤動作或不動作的情況。

（二）工作環(huán)境因素

在發(fā)電廠的發(fā)電系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)各個部件之間無線通訊信息的傳輸及電脈沖信號的響應(yīng)。這些信號會對繼電保護系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的電磁信號。由于部分信號的頻段比較接近，故在通訊過程中易發(fā)生一定程度的傳輸錯誤。這些電磁干擾會造成繼電保護系統(tǒng)之間的通訊不暢，繼而發(fā)生誤動作。

發(fā)電設(shè)備中最常出現(xiàn)的是各種動作開關(guān)，開關(guān)受到控制端的影響不斷地進行開合操作，在操作過程中會產(chǎn)生各種瞬態(tài)過電壓和瞬態(tài)過電流，這些不穩(wěn)定的電壓和電流引起的浪涌會對繼電保護系統(tǒng)造成沖擊。超過系統(tǒng)中設(shè)備的承受極限時，就會造成繼電保護設(shè)備燒毀，使得電力系統(tǒng)無法得到有效保護。

（三）人為因素

通常情況下，繼電保護系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維護均為專業(yè)人員。然而，不少情況下會出現(xiàn)非專業(yè)人員隨意操作繼電保護系統(tǒng)的情況。在觀察了很多繼電保護裝置燒毀的案例后，會發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的損壞情況與誤操作有著一定的聯(lián)系。

二、提升繼電保護系統(tǒng)可靠性的改善措施

（一）針對自然環(huán)境因素的改善

其一，對自然界的雷電影響，目前的措施是進行系統(tǒng)化的防雷工程建設(shè)。這要從各個層級對雷電的影響進行消除。首先，要對直擊雷對繼電保護系統(tǒng)的影響進行消除，利用避雷針將直擊雷導(dǎo)入地下。其次，針對感應(yīng)雷進行防護。使用多級的防雷箱和防雷器，逐級消除瞬態(tài)感應(yīng)電動勢的影響，保證繼電保護系統(tǒng)不會受到感應(yīng)電流沖擊。最后通過合理布局消除電壓差，減小因壓降導(dǎo)致的高壓或大電流對器件的影響。其二，為了消除高溫或低溫對于繼電保護系統(tǒng)中裝置的影響，需要引入一個溫度控制器部件來管理工作環(huán)境溫度。通過溫度控制器部件感應(yīng)到的工作環(huán)境溫度，控制風(fēng)機降溫或加熱器升溫，來調(diào)節(jié)繼電保護工作柜中的溫度。其三，對于會侵蝕繼電保護系統(tǒng)的水汽，可以采用濕度控制器來改善工作環(huán)境。

（二）針對電力環(huán)境的改善

首先，對繼電保護系統(tǒng)產(chǎn)生干擾影響的電磁信號是比較棘手的一個問題，其對繼電保護系統(tǒng)可靠性的影響無時無刻不存在?？赏瑫r采用兩個手段來消除影響，通過隔離和屏蔽技術(shù)將繼電保護系統(tǒng)與干擾源進行隔離，很大程度上能夠降低電磁干擾對其的影響強度。其二就是在繼電保護系統(tǒng)的通訊位置增加濾波功能，將電磁雜波的影響通過濾波器進行消除。其次，浪涌沖擊對于繼電保護系統(tǒng)往往是致命的，一次大的浪涌就有可能造成繼電保護裝置燒毀。為了更好地消除浪涌沖擊，在其中使用壓敏電阻和放電管來泄放掉瞬態(tài)大電流是一個很好的途徑。

（三）加強繼電保護裝置技術(shù)改造

隨著科技不斷發(fā)展，電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)以及信號處理技術(shù)為繼電保護提供了良好的技術(shù)支持。應(yīng)充分依靠新技術(shù)，提高繼電保護水平，不斷提高保護系統(tǒng)性能。并及時更新保護校驗設(shè)備，完善供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在不影響正常運行的情況下，確保各回路均有足夠保護整定時間，使保護裝置校驗做到應(yīng)校必校，不漏項，不簡化。為快速隔離故障、恢復(fù)供電，可以考慮結(jié)合配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)。

三、結(jié)語

決定變電站是否安全運行主要是智能變電站之中的變電保護系統(tǒng)，在此系統(tǒng)設(shè)置的過程之中，要周全考慮各種因素，從而更加高效以及合理的設(shè)置交換機與智能變電站之中的智能終端等重要設(shè)備。可以在開發(fā)、設(shè)計繼電保護系統(tǒng)的時候，對相關(guān)的電路元件進行及時更新，從而保障繼電保護系統(tǒng)在管理工作之中的可靠性以及安全性。

參考文獻

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[2]黃雅宣.智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析[J].通訊世界，2017（08）：177～178.

作者簡介：傅靖爽（1992.10—），女，重慶潼南人。