電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析

李佳鑫

【摘??要】現(xiàn)階段，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展也有了創(chuàng)新。我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展不斷加快，電力系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大。但是，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意味著需求的增多，在龐大的電力需求下，各種各樣的電氣設(shè)備不斷出現(xiàn)，增加了電氣系統(tǒng)產(chǎn)生故障的幾率。為了保障電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，需要有超高安全保障的繼電保護(hù)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能夠在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)進(jìn)行故障反饋和關(guān)閉故障部分電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的安全，避免故障進(jìn)一步延續(xù)。因此，提高繼電保護(hù)裝置的安全性和穩(wěn)定性十分必要。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化裝置;可靠性分析

引言

隨著居民生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)電力的需求量也日益提升。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)是用于保持電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的技術(shù)，提高繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平有著非常重要的意義。因此，針對(duì)應(yīng)用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的意義進(jìn)行剖析，結(jié)合繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，通過(guò)研究相應(yīng)的應(yīng)用策略，以提高人們對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)知，加快行業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀

目前，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)主要靠繼電保護(hù)器檢查系統(tǒng)于線路的穩(wěn)定性，找出其可能存在的安全隱患或及時(shí)反饋出現(xiàn)安全隱患的位置，確保在出現(xiàn)安全隱患時(shí)可以及時(shí)反饋位置，關(guān)閉出現(xiàn)故障的設(shè)備，避免問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大。隨著新興科技的發(fā)展，繼電保護(hù)器不斷更新，在實(shí)踐中新的繼電保護(hù)設(shè)備和繼電保護(hù)技術(shù)難免存在缺陷。目前，我國(guó)的繼電保護(hù)設(shè)備已經(jīng)不局限于檢查問(wèn)題和反饋問(wèn)題，而是逐漸與計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起，向著智能化方向發(fā)展，增加了處理故障的功能，從而確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。此外，繼電保護(hù)裝置的功能性也從單一化轉(zhuǎn)向集成化，使得電氣自動(dòng)化設(shè)備在設(shè)置、調(diào)試和操作等方面更加可靠安全。尤其當(dāng)繼電保護(hù)裝置與通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、電子技術(shù)進(jìn)行相關(guān)融合后，使得其在技術(shù)方面變得極其全面，也達(dá)到了一些意想不到的效果，如在繼電保護(hù)器的防干擾和防雷擊的方面優(yōu)勢(shì)明顯。盡管我國(guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)得到了較大發(fā)展，但安全故障仍然不時(shí)出現(xiàn)。由于電力公司固有思想尚未改變，難以用發(fā)展的眼光看待現(xiàn)今繼電保護(hù)設(shè)備與技術(shù)，且相關(guān)工作人員專業(yè)素養(yǎng)不夠，安全思想未能貫徹落實(shí)到整個(gè)系統(tǒng)工作中，致使新的發(fā)展階段安全問(wèn)題頻繁出現(xiàn)。因此，要提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全性與穩(wěn)定性，促使繼電保護(hù)的安全技術(shù)得到普遍提升和切實(shí)應(yīng)用，從而推動(dòng)我國(guó)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全工程不斷發(fā)展。

2繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置中的故障

2.1故障類型

第一，電網(wǎng)系統(tǒng)和自動(dòng)化裝置在非正常工作狀態(tài)下進(jìn)行工作，將會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置發(fā)生故障。如供電系統(tǒng)處于高強(qiáng)度工作狀態(tài)下，供電系統(tǒng)局部出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況，繼電保護(hù)裝置發(fā)生應(yīng)用失靈的狀況極易出現(xiàn)。第二，互感交流器發(fā)生飽和現(xiàn)象誘發(fā)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置發(fā)生故障，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題。第三，電力系統(tǒng)保護(hù)裝置存在配置不合理的情況，將會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障。如電流互感器的繞組配置設(shè)置不合理，將會(huì)導(dǎo)致電流互感器的繞組母線無(wú)法有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2故障發(fā)生因素

第一，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置檢修機(jī)制不完善，將會(huì)促使系統(tǒng)保護(hù)裝置發(fā)生故障問(wèn)題。如部分管理人員并未將管理制度落實(shí)到日常檢修工作中，對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的檢修流于表面形式，使得保護(hù)裝置的故障隱患難以被完全排除。第二，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置應(yīng)用的裝置元件可靠性程度較低。一是由于裝置元件工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，器件發(fā)生松動(dòng)、絕緣部分發(fā)生老化問(wèn)題，繼而導(dǎo)致繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置發(fā)生故障;二是由于保護(hù)裝置在生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，管理人員并未對(duì)保護(hù)裝置的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，裝置質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)流于形式，導(dǎo)致保護(hù)裝置在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)生故障。

3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性優(yōu)化

3.1設(shè)備驗(yàn)收和運(yùn)行維修方面

對(duì)于繼電保護(hù)器而言，在使用安全記事時(shí)，要格外注意處理好驗(yàn)收和運(yùn)行維修方面的工作。這需要專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)檢查和維修繼電保護(hù)器，使用科學(xué)合理的方式處理其中的不足。第一，對(duì)設(shè)備開(kāi)展科學(xué)檢測(cè)驗(yàn)收處置，按照設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的具體繼電保護(hù)要求，優(yōu)化運(yùn)行程序，確定工作重點(diǎn)，嚴(yán)格管理和控制運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性。第二，針對(duì)設(shè)備可能產(chǎn)生的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)提前制定處理方案，以便發(fā)生故障時(shí)能夠準(zhǔn)確判別故障位置，及時(shí)排除故障，減少因故障導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)暫停運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)損失。第三，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)電源的控制，盡量保證直流電源維持在220V左右，便于對(duì)其進(jìn)行控制和維護(hù)，使繼電保護(hù)器能以最穩(wěn)定、最安全的狀態(tài)發(fā)揮最大效用。此外，電力公司要做好相關(guān)管理工作，完善管理機(jī)制，以確保在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)中采用安全技術(shù)切實(shí)提高其安全性和穩(wěn)定性。

3.2在線路接地保護(hù)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中的線路復(fù)雜性極高，且不同設(shè)備的技術(shù)方式和使用條件存在一定差異。如果出現(xiàn)電流接地現(xiàn)象，為避免延伸性地發(fā)生接地故障，要及時(shí)切斷電源。線路接地故障可能導(dǎo)致零序電流快速持續(xù)上升，各項(xiàng)繼電保護(hù)動(dòng)作明顯，此時(shí)需立即斷開(kāi)電源。當(dāng)零序電壓情況存在于持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的系統(tǒng)中時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)馬上發(fā)出告警信號(hào)。

3.3設(shè)備初始狀態(tài)調(diào)控

電力系統(tǒng)中繼電器保護(hù)裝置自動(dòng)化程度應(yīng)用效果分析，應(yīng)從設(shè)備的最初應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。一方面，繼電器在線路中安裝時(shí)，可先通過(guò)線路自動(dòng)化控制檢測(cè)裝置，對(duì)電力控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。另一方面，自動(dòng)化系統(tǒng)可自主對(duì)繼電器初步調(diào)試數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行電力系統(tǒng)維護(hù)與處理。某地區(qū)進(jìn)行電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)設(shè)備操控處理期間，就首先從設(shè)備初始應(yīng)用環(huán)進(jìn)行了可靠性調(diào)配分析。其一，繼電器安裝人員在繼電器安裝過(guò)程中，實(shí)行安裝結(jié)構(gòu)的調(diào)控處理，利用自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)繼電器線路連接各個(gè)部分是否具有沖突進(jìn)行測(cè)試，將其中不夠協(xié)調(diào)的環(huán)節(jié)進(jìn)行維護(hù)調(diào)整;其二，自動(dòng)化程序?qū)凑兆詣?dòng)控制的歷史運(yùn)用記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行繼電器控制需求分析時(shí)，系統(tǒng)可適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行操作數(shù)據(jù)信息的調(diào)節(jié);其三，設(shè)備管理人員要對(duì)應(yīng)進(jìn)行相關(guān)情況的剖析檢測(cè)，若繼電器初步運(yùn)行數(shù)據(jù)與安全式結(jié)構(gòu)運(yùn)用需求之間保持一致，說(shuō)明自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用效果較好;反之，說(shuō)明當(dāng)前自動(dòng)化繼電器保護(hù)系統(tǒng)中存在故障，需要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行問(wèn)題調(diào)節(jié)。

3.4繼電保護(hù)裝置要提高安全可靠性

繼電保護(hù)裝置的整體性能要有所提高，通常選用技術(shù)成熟、安全可靠的控制元件。目前，電力繼電保護(hù)技術(shù)水平逐步提高，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)研究不斷深入，投入的資金量不斷增加。因此，在運(yùn)行繼電保護(hù)裝置的過(guò)程中，要重視安全問(wèn)題，合理控制可能產(chǎn)生的故障。但在一定的合理范圍內(nèi)，要使用一些優(yōu)質(zhì)的設(shè)備使繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行，以保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究可以明確，繼電保護(hù)裝置對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)具有很好的保護(hù)作用，可以保證系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行，避免電氣設(shè)備停運(yùn)。在繼電保護(hù)裝置長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，不可避免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，影響保護(hù)的質(zhì)量。這就要加強(qiáng)保護(hù)裝置的管理工作，提高保護(hù)效率，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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（作者單位：西安科技大學(xué)）