關(guān)于電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性研究

杜文濤 龍波

摘要：在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置發(fā)揮著十分重要的作用，其可靠性直接影響著電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定。這兩種裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行感應(yīng)，并有針對(duì)性的作出預(yù)防和阻止。本文將就電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置的可靠性進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù)設(shè)備;自動(dòng)化;可靠性研究

引言

在我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r下，電力行業(yè)是其中十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，其可以為我國生產(chǎn)出需要的能源，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展最基礎(chǔ)的階段，電力行業(yè)的技術(shù)革新能夠使得我國經(jīng)濟(jì)更加快速的發(fā)展?，F(xiàn)階段，電能成為了我們生活中不可缺少的部分，這就要求電力企業(yè)做好電能的供應(yīng)問題。電力企業(yè)中的繼電保護(hù)裝置是保證電能供應(yīng)非常關(guān)鍵的手段，隨著自動(dòng)化技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用，使得繼電保護(hù)的作用更加的高效。所以就要求相關(guān)單位加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的分析，使其在電力企業(yè)中能夠有更加高效的運(yùn)用，從而保障人們的用電需求。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置的運(yùn)行特點(diǎn)分析

隨著電網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)深入，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷提升，因此其在運(yùn)行的過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些故障，這是就需要系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置發(fā)揮作用，防止故障影響的擴(kuò)大。繼電保護(hù)裝置的具體作用是將一定的信息發(fā)出去，使其他電氣設(shè)備在操作的過程中對(duì)故障進(jìn)行有效的隔離。

目前，電力系統(tǒng)運(yùn)行中遇到的故障大致可以分為兩種類型，分別是拒動(dòng)故障和誤動(dòng)故障。前者是指電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置沒有及時(shí)動(dòng)作將故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，導(dǎo)致故障范圍不斷擴(kuò)大，最終危害到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。后者則是指電力系統(tǒng)運(yùn)行因外部因素的影響發(fā)出不該有的動(dòng)作，這種故障的原因就是繼電保護(hù)裝置自身的特性。因此自動(dòng)化裝置的主要作用就是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，一旦無法掌握精確的參數(shù)情況，即代表著自動(dòng)化裝置出現(xiàn)故障。

2繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性指標(biāo)

繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性主要體現(xiàn)在設(shè)備功能的可靠性、設(shè)備本身的可靠性以及設(shè)備出現(xiàn)誤動(dòng)和拒動(dòng)的概率。通常情況下，可靠性評(píng)估指標(biāo)主要由成功率（R）、平均壽命和有效度（A）三部分組成。成功率指的是設(shè)備能夠在特定環(huán)境下順利完成規(guī)定功能的能力。平均壽命指的是設(shè)備在沒有出現(xiàn)故障時(shí)的工作時(shí)間。有效度是指設(shè)備在出現(xiàn)不可修復(fù)故障前的有效工作時(shí)間。在電力系統(tǒng)傳輸運(yùn)行中，為了能夠提升整體電力傳輸效果，應(yīng)該對(duì)電力運(yùn)行體系中的繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置進(jìn)行有效管理。在配置過程中，必須保證電力企業(yè)在電力配送過程中的安全性，保證電力架設(shè)配置的平穩(wěn)運(yùn)行。在電力設(shè)施的操作控制中，應(yīng)該按照電力企業(yè)的規(guī)定和要求，對(duì)電力傳輸繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)電力輸送結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，建立有效的電力輸送運(yùn)行體系，真正提高整體的控制架設(shè)效果。在開展裝置工作過程中要注意以下問題：第一，慎重選擇相關(guān)設(shè)備，對(duì)電力傳輸系統(tǒng)的架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行重新組合，保障各種裝置配備的合理運(yùn)行，提高電力傳輸效果。第二，在電力輸送過程中，要依照電力傳輸構(gòu)建要求進(jìn)行整改，調(diào)整相關(guān)設(shè)備的使用情況，真正滿足繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的配置要求。

3提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置可靠性的有效策略

3.1繼電保護(hù)裝置性能與設(shè)備的質(zhì)量保障

為了保障配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，必須要根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況選擇合適的繼電保護(hù)裝置，要求繼電保護(hù)裝置必須要具有較高的靈敏度，以保障繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過程中不會(huì)出現(xiàn)安全問題。另外，在選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)，還要求繼電保護(hù)裝置不能隨意干涉配電網(wǎng)的正常運(yùn)行，以保障電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)安全問題。靈敏度較高的繼電保護(hù)裝置可以在出現(xiàn)安全事故的第一時(shí)間采取措施，及時(shí)采取針對(duì)的措施排除繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的安全問題，減少電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的安全問題。在對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的第一時(shí)間，繼電保護(hù)裝置就能對(duì)電路器下達(dá)切斷電力線路的指令，減少配電系統(tǒng)中出現(xiàn)的安全問題，以減少安全事故給電力線路造成的損失，避免電力設(shè)備原件受到影響。另外，在選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)，要保證繼電保護(hù)裝置的造型能滿符合電力系統(tǒng)對(duì)供電穩(wěn)定、安全性的要求，選擇性能較高、質(zhì)量較好的繼電保護(hù)裝置，以減少電力系統(tǒng)中安全隱患出現(xiàn)的概率。

3.2控制自動(dòng)化總線

控制自動(dòng)化總線是指在改良好電力系統(tǒng)的自動(dòng)化裝置后，對(duì)相關(guān)設(shè)備和配置進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化，緊密連接集控室與饋線通道，最大限度提高電力系統(tǒng)設(shè)備的有效運(yùn)行率?？刂谱詣?dòng)化總線能夠大幅提高電路的否認(rèn)反應(yīng)速度，簡(jiǎn)化檢修維護(hù)的具體進(jìn)程。控制自動(dòng)化總線是人為去連接電力系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備，并對(duì)設(shè)備的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫管理，提高內(nèi)網(wǎng)儲(chǔ)存庫數(shù)據(jù)的更新率。連接時(shí)使用光纖和雙絞線能夠節(jié)約控制成本，提高相關(guān)設(shè)備的反應(yīng)速度。在控制自動(dòng)化總線與校正數(shù)據(jù)庫的相互作用下，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)，工作準(zhǔn)確性在互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展下不斷提高，內(nèi)部管理控制效果也在不斷完善。4G技術(shù)與無線網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展，突破了傳統(tǒng)單一的管理模式，能夠很好地進(jìn)行分散控制。

3.3完善繼電保護(hù)設(shè)備的調(diào)試安裝

在選擇繼電保護(hù)器時(shí)，要對(duì)繼電保護(hù)器進(jìn)行科學(xué)的調(diào)試，以保證繼電保護(hù)裝置的可靠性，避免繼電保護(hù)裝置投入使用之后出現(xiàn)故障。在安裝繼電保護(hù)裝置時(shí)，安裝人員要嚴(yán)格按照規(guī)定的要求安裝繼電保護(hù)裝置，并且在安裝完成之后還要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試，保障繼電保護(hù)裝置能符合電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求。在安裝繼電保護(hù)裝置時(shí)，要對(duì)繼電保護(hù)裝置的后臺(tái)監(jiān)控的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，做好繼電保護(hù)裝置管理和監(jiān)控工作，采用先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化，做好后臺(tái)數(shù)據(jù)錄入工作，并且還要對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，以便對(duì)繼電保護(hù)裝置的各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，保障繼電保護(hù)裝置的調(diào)試結(jié)果能符合規(guī)定的要求。

在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試時(shí)，還要對(duì)配電線路運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障進(jìn)行科學(xué)的分析，以保障繼電保護(hù)裝置能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)安全故障問題，并及時(shí)做出正確的反應(yīng)，以保障電力運(yùn)行的穩(wěn)定性。除此之外，在進(jìn)行繼電包裝裝置設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用兩端電纜屏蔽層的方式，并且在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還要保障繼電保護(hù)裝置能符合電力控制和電力規(guī)范的要求，在配置二次回路時(shí)，還要采用先進(jìn)的避雷器，以提升電力設(shè)備的安全性，減少外界因素對(duì)繼電保護(hù)裝置造成的干擾。

3.4做到硬件冗余

要提高繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性，就要做到硬件冗余，以便符合繼電保護(hù)容錯(cuò)的相關(guān)設(shè)計(jì)。容錯(cuò)技術(shù)是指裝置在運(yùn)行過程中，當(dāng)有關(guān)基石出現(xiàn)一些不明顯的故障時(shí)，系統(tǒng)依舊完好無損，整體上不會(huì)出現(xiàn)太大影響。硬件冗余有助于改善拒動(dòng)率和可用度指標(biāo)，使繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性得到提高。在管理繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置時(shí)，必須對(duì)相關(guān)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理計(jì)算，計(jì)算繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的運(yùn)行正確率，找出區(qū)外故障的不正確動(dòng)作。同時(shí)，要高度重視輔助裝置的可靠性，它能確保整個(gè)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的安全運(yùn)行。

結(jié)語

綜上所述，在電力行業(yè)發(fā)展新形勢(shì)下，人們對(duì)供用電質(zhì)量的要求越來越高，這就要求供電企業(yè)必須積極采取措施保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置能夠系統(tǒng)運(yùn)行的過程中為電氣設(shè)備的安全運(yùn)行提供良好的保護(hù)，本文探究了提升二者可靠性的措施，希望可以為我國電力行業(yè)發(fā)展提供助力。

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