淺談繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響

【摘?要】近些年來，隨著社會對電力能源需求量的不斷增多，電力系統(tǒng)的規(guī)模也相應(yīng)地在不斷地擴(kuò)大，人們對用電可靠性也提出了更高的要求。而繼電保護(hù)裝置作為確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，提高其可靠性則尤為重要。本文筆者即從繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展歷程入手進(jìn)行闡述，剖析了影響繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的原因，并提出了加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的具體措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)系統(tǒng);可靠性;一次設(shè)備;影響

電在給人們的生活帶來無限便利的同時，也給人們的生活帶來了許多潛在的危險，也正因如此，做好電網(wǎng)可靠性的分析研究則儼然已經(jīng)成為電力企業(yè)所面臨的重要課題。而在分析電網(wǎng)可靠性時，必須要做好繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響分析，這是因?yàn)槔^電保護(hù)系統(tǒng)是電網(wǎng)的第一道防線，它的行為會對整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性造成直接的影響，所以，做好繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響研究則尤為重要。以下筆者即結(jié)合個人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)：，從多個方面入手，就繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的影響研究進(jìn)行粗略的探討，以供參考。

1.繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展歷程

目前我們所熟悉的繼電保護(hù)技術(shù)是依托于電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢而逐漸形成并發(fā)展完善的。而產(chǎn)生繼電保護(hù)技術(shù)的根本原因則是因?yàn)槎搪?，這個電力系統(tǒng)無法避免客觀存在的問題。尤其是當(dāng)電力系統(tǒng)的電流不斷增大時，那么發(fā)生短路的可能性也就會隨之變大。而在電力初期，電力工作人員為了能夠進(jìn)一步做好因短路造成的發(fā)電機(jī)線圈燒斷問題，則采取將串聯(lián)熔斷器放置在供電線路中的方法，從而當(dāng)電流迅速增大時，優(yōu)先熔斷熔斷器，對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行保護(hù)。該裝置本身既簡單又容易操作，因此，直至今日仍有部分電力企業(yè)，在低壓線路和簡單的電力設(shè)備使用該種保護(hù)方法。然而，伴隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力規(guī)模的不斷極大，線路的連接方法也變得更加的復(fù)雜化、精細(xì)化，在此背景下，熔斷器這種簡單的保護(hù)方法勢必?zé)o法滿足日益精細(xì)的電力系統(tǒng)需求，繼電器則應(yīng)運(yùn)而生，并開啟了電氣保護(hù)系統(tǒng)的先河。1901年出現(xiàn)的感性電流繼電器，1908年提出的保護(hù)原件兩端的電流差動保護(hù)原理，1901年推廣應(yīng)用的方向性電流保護(hù)以及其所衍生出的電流電壓比保護(hù)理論。而經(jīng)過十多年的發(fā)展，到1920年，伴隨著新材料、新技術(shù)等大量關(guān)聯(lián)學(xué)科的快速發(fā)展，繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)得到了一定的完善，并且從形式、結(jié)構(gòu)、工藝等諸多方面得到了一個質(zhì)的飛躍，進(jìn)入了靜態(tài)繼電保護(hù)、數(shù)字式、繼電式這3個階段。尤其是20世紀(jì)50年代初期，晶體管技術(shù)日益成熟，使得晶體管繼電保護(hù)裝置得以出現(xiàn)，其不僅體積小，無機(jī)轉(zhuǎn)保護(hù)裝置，且不存在觸電。因此，在此時期內(nèi)我國電力系統(tǒng)采用了大量的晶體管作為繼電保護(hù)裝置。而20世紀(jì)80年代后期，伴隨著晶體管繼電保護(hù)裝置向集成化電路式的逐步過度，靜態(tài)繼電保護(hù)裝置成為了繼電保護(hù)裝置的發(fā)展主流，直至20世紀(jì)90年代后期，集控制面板、測量測繪、保護(hù)機(jī)制、數(shù)據(jù)通信為一體的綜合自動化設(shè)備已經(jīng)成為了我國大規(guī)模在建變電站所用的二次設(shè)備，并為我國繼電保護(hù)層次的技術(shù)發(fā)展起到了重要的指導(dǎo)與支持。

2.影響繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的原因

2.1軟硬件裝置帶來的影響

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，無論采取哪種安裝方式，其都離不開電子設(shè)備、軟件系統(tǒng)，二者之間的有機(jī)結(jié)合。但是正是由于二者之間的相互融合，運(yùn)行原理又不盡相同，也就造成了任何一方出現(xiàn)問題都會給另一方造成巨大的影響，并對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成巨大的影響。因此，這種單純的以硬件裝置為主導(dǎo)的繼電保護(hù)裝置其往往存在著較大的缺陷，所以，硬件裝置只能充當(dāng)平臺的作用，軟件才應(yīng)該是繼電保護(hù)系統(tǒng)的核心所在。尤其是通過分析，我們可以看到在運(yùn)行過程中，軟件往往不易受到外部環(huán)境的干擾，因此，在設(shè)計過程中要想滿足繼電保護(hù)系統(tǒng)測試的穩(wěn)定性，就必須確保軟件測試上的可靠性。

2.2對一次設(shè)備的影響

我們都知道，目前電力系統(tǒng)在繼電保護(hù)可靠性的研究工作上，往往多注重于對繼電保護(hù)系統(tǒng)本身可靠性的研究，而缺乏對一次設(shè)備可靠性的影響研究。尤其是在硬件組成與軟硬件結(jié)合上，其所提供的研究模式有限且有所欠缺。因此，我們可以清楚地看到，在繼電保護(hù)系統(tǒng)之中，一次設(shè)備之間往往存在著較大的差異性。而繼電保護(hù)系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的可靠性作用又恰恰需要通過一次設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。所以，出現(xiàn)問題時，不同的一次設(shè)備，其在繼電保護(hù)系統(tǒng)的耦合性與相鄰繼電保護(hù)系統(tǒng)之間的配合也是不盡相同的，而這種變化恰恰會導(dǎo)致每一次測試的數(shù)據(jù)都會呈現(xiàn)出不同的變化。因此，對繼電保護(hù)系統(tǒng)的要求應(yīng)該是能夠?qū)σ淮卧O(shè)備的誤動、拒動等功能進(jìn)行正確的、有效的發(fā)硬，并且在系統(tǒng)的正確運(yùn)行狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)執(zhí)行輸出。

2.3對二次回路的影響

相對于一次設(shè)備而言，二次回路主要包括：測量回路、開關(guān)控制、信號回路以及斷路器等，基本上屬于低壓回路。當(dāng)二次回路發(fā)生問題，如線路裸露、絕緣老化、線路接地或者元器件松動等，就會造成繼電保護(hù)系統(tǒng)的不正確動作發(fā)生。為了避免這種情況發(fā)生，二次回路也逐漸采取了繼電器保護(hù)系統(tǒng)升級，如采取數(shù)字化技術(shù)的引入，這樣一來二次回路就具有了更強(qiáng)大的自我檢測能力，在一定程度上緩解了對電力系統(tǒng)的干擾，減弱了對穩(wěn)定性的影響。

3.加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的具體措施

3.1做好繼電保護(hù)裝置的檢查工作近些年來，隨著電力系統(tǒng)的不斷完善，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)對一次設(shè)備可靠性的保護(hù)也儼然已經(jīng)成為所有電力企業(yè)面臨的重要課題。因此，做好繼電保護(hù)裝置的檢查工作則尤為重要。尤其是繼電保護(hù)裝置分布在電力系統(tǒng)的各個重要組成部分之中，在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置檢查的過程中，更應(yīng)該嚴(yán)格遵循電力系統(tǒng)的各項(xiàng)規(guī)章流程進(jìn)行作業(yè)。

3.2進(jìn)一步提高接地布置的安全可靠性進(jìn)一步確保線路接地的安全性，繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，對確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行都有著至關(guān)重要的影響。所以，在實(shí)際電力工作中，就必須進(jìn)一步提高接地布置的安全與可靠性。首先，做好保護(hù)屏裝置、屏障接地位置的檢查工作;其次，在接地布置的過程中要嚴(yán)格按照相應(yīng)工藝流程進(jìn)行，確保無遺漏、無缺陷;再次，選擇大截面的銅線應(yīng)用在接地網(wǎng)之中;最后，做好接地安全區(qū)域的事先選擇工作，從而進(jìn)一步降低測試對一次設(shè)備可靠性造成的影響。

3.3做好高新技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的高新技術(shù)被引入到電力系統(tǒng)之中，尤其是在硬件設(shè)施的發(fā)展上，更是取得了令人矚目的優(yōu)異成績，為繼電保護(hù)系統(tǒng)的不斷升級提供了無限的可能性。尤其是通過分析我們可以看到，目前我國在繼電保護(hù)裝置方面結(jié)合發(fā)達(dá)國家的成功經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)提出了許多改進(jìn)方案，并且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的不斷引進(jìn)實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)控體系的融合，與遠(yuǎn)程終端檢測裝置的結(jié)合。而在軟件方面，高新技術(shù)的引入同樣也取得了十分優(yōu)異的成績，如：在繼電器的控制中實(shí)現(xiàn)了多程連接，簡化了原有的邏輯關(guān)系，促使操作變得更加簡便。因此，在繼電保護(hù)工作中，我們更應(yīng)該做好對高新技術(shù)的引進(jìn)工作，從而通過高新技術(shù)的應(yīng)用有效的改進(jìn)與完善繼電保護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個用電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

3.4對電力系統(tǒng)的工作方式進(jìn)行改善雖然近些年來，經(jīng)過系統(tǒng)且完善的改革，我國電力系統(tǒng)在管理方面已經(jīng)表現(xiàn)出了嚴(yán)格趨勢，但是在一些業(yè)務(wù)處理上，仍存在著較為被動的態(tài)勢，突出表現(xiàn)在電力工作人員只有在電力故障發(fā)生以后，才會去搶修，而平時卻疏于管理，且在應(yīng)急事件上也缺乏應(yīng)急預(yù)案。而在實(shí)際的電力設(shè)備檢查工作上，不僅工作缺乏主動性，也沒有做到針對所出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入、細(xì)致的思考。因此，對電力系統(tǒng)的工作方式進(jìn)行改善則尤為重要，也成為提高一次設(shè)備可靠運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。在日常工作中，電力工作人員應(yīng)該從一般性入手，在電力企業(yè)工作中做好定期檢查工作，從而將電力故障降至最低。

結(jié)語：總之，繼電保護(hù)系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響。因此，要想確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行就必須做好繼電保護(hù)工作，尤其是繼電保護(hù)系統(tǒng)作為電網(wǎng)的第一道防線，更應(yīng)該做好其對一次設(shè)備可靠性的影響，也只有如此，才能夠切實(shí)提高繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性，促進(jìn)整個電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，為人們提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

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作者簡介：

陳默然（出生年份—）1987-04-21 研究方向：電氣技術(shù)類 現(xiàn)有職稱：工程師

（作者單位：深圳供電局有限公司）