繼電保護(hù)運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)方法探討

劉東靈 劉偉

【摘 要】繼電保護(hù)動(dòng)作對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性有重大影響。 為避免網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)重大質(zhì)量問題，相關(guān)人員應(yīng)評(píng)估繼電保護(hù)功能的狀態(tài)。本文介紹了幾種常見的估值方法。在繼電保護(hù)過程中，可以保證統(tǒng)計(jì)的全面性，保證評(píng)估的重要性。為了解員工保護(hù)的特殊性，相關(guān)人員應(yīng)從創(chuàng)新的角度制定新的統(tǒng)計(jì)評(píng)估方法，以促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);運(yùn)行狀況;評(píng)價(jià)方法

1 引言

繼電保護(hù)功能狀態(tài)評(píng)估是能源行業(yè)的核心工作之一。采用的評(píng)估方法主要是前蘇聯(lián)“適當(dāng)行動(dòng)率”的統(tǒng)計(jì)方法。存在一定的時(shí)間段，主要用于估計(jì)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的數(shù)量。該評(píng)估方法應(yīng)觀察改變繼電保護(hù)裝置的趨勢(shì)，并對(duì)220kV和500kV電力系統(tǒng)進(jìn)行處理，了解不同系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)。此舉的主要原因是：生產(chǎn)質(zhì)量，安裝質(zhì)量，計(jì)算質(zhì)量等，繼電保護(hù)裝置故障的主要原因是工作原理存在問題，元件損壞，電氣安裝誤差和干擾能力不強(qiáng)，為了提高人員保護(hù)水平，工作人員應(yīng)了解設(shè)備故障的原因，從而進(jìn)行改進(jìn)，以確保繼電保護(hù)裝置發(fā)揮更高的應(yīng)用價(jià)值，這樣才能實(shí)現(xiàn)能源的最大利用化。繼電保護(hù)在系統(tǒng)中的作用日益重要，繼續(xù)采用以往周期性檢修的負(fù)面效應(yīng)也體現(xiàn)出來。隨著微機(jī)保護(hù)的全面使用，裝置的自檢水平不斷提高，因此，釆用常規(guī)的定期檢驗(yàn)制度對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)是不合時(shí)宜的，必須根據(jù)保護(hù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行狀態(tài)檢修。

2 繼電保護(hù)運(yùn)行常見問題

2.1在對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施測(cè)量的環(huán)節(jié)中，具有一定的偏差

此類問題在供電企業(yè)運(yùn)用繼電保護(hù)的環(huán)節(jié)中是比較普遍的。把繼電保護(hù)模式運(yùn)用在供電企業(yè)中，很多工作都是通過人工的方式進(jìn)行的，在實(shí)際測(cè)量的過程中難以避免的會(huì)出現(xiàn)人為因素造成的測(cè)量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，這樣一來就會(huì)產(chǎn)生誤差，所以供電企業(yè)在對(duì)電力進(jìn)行輸送以及管理的過程中就會(huì)存在一定的隱患，不能保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2斷路器失靈問題

斷路器失靈保護(hù)裝置是最常見的用于保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行的裝置，其可以檢測(cè)電網(wǎng)中出現(xiàn)的故障，這樣有利于工作人員第一時(shí)間檢測(cè)問題，排除故障，確保電網(wǎng)正常運(yùn)行。然而，在實(shí)際的情況中，斷路器可能會(huì)出現(xiàn)失靈的問題。例如在運(yùn)行過程中產(chǎn)生錯(cuò)誤的動(dòng)作，在這種情況下，由于斷路器的失靈誤動(dòng)會(huì)給電網(wǎng)帶來很多不可避免的運(yùn)行事故。除此之外，斷路器也可能會(huì)因電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)發(fā)生保護(hù)據(jù)動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中存在的故障不及時(shí)，延誤對(duì)繼電系統(tǒng)故障的維修過程，導(dǎo)致電網(wǎng)供電出現(xiàn)問題，影響供電系統(tǒng)。斷路器失靈保護(hù)出現(xiàn)的問題主要是上述的兩種;誤動(dòng)及拒動(dòng)，這兩個(gè)問題在繼電保護(hù)系統(tǒng)中是常見也是很嚴(yán)重的問題，任何一個(gè)發(fā)生都會(huì)給電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行帶來了極大的消極影響。

2.3繼電保護(hù)裝置的影響

電力保護(hù)系統(tǒng)的作用對(duì)象有電流、互感器、線路等等。在對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行保護(hù)的同時(shí)，必須先確定繼電保護(hù)裝置的自身的安全性和可靠性，如果某個(gè)零件因?yàn)椴缓侠淼募庸け旧泶嬖趩栴}，那么后續(xù)對(duì)于電路一切的保護(hù)都是妄談，甚至還有可能造成短路、斷路等等威脅。3 常見的繼電保護(hù)運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)方法

我國(guó)現(xiàn)行的統(tǒng)計(jì)方法是沿用前蘇聯(lián)的“正確動(dòng)作率”統(tǒng)計(jì)方法 ，這種方法是用一定期限 （例如一年）內(nèi)被統(tǒng)計(jì)的繼電保護(hù)裝置的總動(dòng)作次數(shù)和其中的正確動(dòng)作次數(shù)來定義：

正確動(dòng)作率= （正確動(dòng)作次數(shù) / 總動(dòng)作次數(shù) ）×100%

用“正確動(dòng)作率”可以觀測(cè)該繼電保護(hù)系統(tǒng)每年的變化趨勢(shì) ，也可以反映不同繼電保護(hù)系統(tǒng) （例如220kV系統(tǒng)與 500kV系統(tǒng) ）之間的對(duì)比情況 ，從中找出薄弱環(huán)節(jié)。除“正確動(dòng)作率”指標(biāo)外 ，統(tǒng)計(jì)部門還將其細(xì)分 ，區(qū)分為不同的引起誤動(dòng)作的責(zé)任或原因 ，例如責(zé)任可細(xì)分為屬于： 制造質(zhì)量、安裝問題、設(shè)計(jì)部門、調(diào)試部門、運(yùn)行人員和整定計(jì)算人員等;在誤動(dòng)作原因方面可細(xì)分為： 原理缺陷、元件損壞和特性變化、接線錯(cuò)誤、接插不良、抗干擾能力薄弱和誤碰等等。

以上方法為提高我國(guó)繼電保護(hù)水平起過很大的啟發(fā)和指導(dǎo)作用 ，今后仍會(huì)繼續(xù)起到它應(yīng)有的作用。

3 “正確動(dòng)作率”方法的缺點(diǎn)

“正確動(dòng)作率”主要是根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，了解裝置的運(yùn)行情況以及保護(hù)水平，這種統(tǒng)計(jì)方法在應(yīng)用的過程中存在一定缺點(diǎn)，下面筆者進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

首先，如果是區(qū)外發(fā)生短路而導(dǎo)致裝置出現(xiàn)的誤動(dòng)作，在評(píng)價(jià)的過程中，應(yīng)反映出裝置的組成是否存在問題，在統(tǒng)計(jì)的過程中，會(huì)將區(qū)外及短路誤動(dòng)作不計(jì)入正確動(dòng)作，而計(jì)入到不正確動(dòng)作中，這種方法可以通過統(tǒng)計(jì)正確動(dòng)作的次數(shù)，了解保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率。裝置如果在固定的時(shí)間內(nèi)（1 年），保護(hù)區(qū)為發(fā)生故障，但是出現(xiàn)了 100 次左右的區(qū)外或者反方向短路故障，則正確的動(dòng)作率為“零”。這種統(tǒng)計(jì)的方法存在不準(zhǔn)確的問題，而且統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不夠詳盡，有的保護(hù)裝置可能已經(jīng)無法運(yùn)行，在統(tǒng)計(jì)的過程中可能顯示“正確動(dòng)作率”不存在問題。

其次，在統(tǒng)計(jì)的過程中，需要將“故障頻率”反映在保護(hù)裝置運(yùn)行統(tǒng)計(jì)中，在設(shè)置“正確動(dòng)作率”的統(tǒng)計(jì)方法時(shí)，可以寫成正確動(dòng)作率 =D/（D+Dm） 。

式中， D 表示故障正確動(dòng)作次數(shù)， Dm表示區(qū)外故障誤動(dòng)作次數(shù)。如果被保護(hù)對(duì)象的故障頻率較低，或者在統(tǒng)計(jì)的過程中保護(hù)裝置內(nèi)部沒有出現(xiàn)過任何故障，正確動(dòng)作率趨于零，保護(hù)裝置受到了非區(qū)內(nèi)故障多次沖擊，但是卻未出現(xiàn)誤動(dòng)作，這種情況下顯示統(tǒng)計(jì)方法并未反應(yīng)出故障，所以人們會(huì)誤以為裝置的保護(hù)性能較差，從而不選用這種設(shè)備，這是一種誤解。

（3）再次，統(tǒng)計(jì)對(duì)象的數(shù)量會(huì)影響統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的結(jié)果，在電力系統(tǒng)中，如果采用同一電壓等級(jí)的保護(hù)裝置 10 套，而某一地區(qū)采用同一電壓等級(jí)的保護(hù)裝置 100 套，二者都是 1 次正確動(dòng)作， 1 次誤動(dòng)作，但是帶來的結(jié)果是不一樣的。常用“正確動(dòng)作率”的統(tǒng)計(jì)方法，二者的正確動(dòng)作率都為 50%，但是兩個(gè)地區(qū)的保護(hù)運(yùn)行水平卻有著千差萬別。設(shè)備較多的地區(qū)保護(hù)裝置出現(xiàn)故障的次數(shù)較少，而 10 套設(shè)備的地區(qū)，每 10 套就有一次區(qū)外故障動(dòng)作，說明該地區(qū)的保護(hù)運(yùn)行水平較低，但是采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法卻未能顯示出這一情況。

4 結(jié)束語

很多設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)不同的故障和問題，而且發(fā)生故障的頻率也各不相同，所以人們?cè)谶x用評(píng)價(jià)方法時(shí)，一定要以設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)，確保統(tǒng)計(jì)結(jié)果擁有較高的正確率，同時(shí)還要確保統(tǒng)計(jì)方法的可用性。在繼電保護(hù)的過程中，可以了解其薄弱環(huán)節(jié)和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，員工可以制定改進(jìn)的問題計(jì)劃，以改善電力系統(tǒng)的功能與水平。本文介紹了評(píng)估繼電保護(hù)功能狀態(tài)的一些常用方法，對(duì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有很好的影響。隨著電網(wǎng)建設(shè)步伐的飛速發(fā)展，變電站數(shù)量急劇增加，繼電保護(hù)技術(shù)不斷更新?？焖?，導(dǎo)致操作和維護(hù)人員的工作量增加，因此在人員有限的情況下，繼電器保護(hù)評(píng)估設(shè)備狀態(tài)的狀態(tài)，并根據(jù)設(shè)備的評(píng)估狀態(tài)檢查保護(hù)設(shè)備。維護(hù)，不僅降低了維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，而且提高了繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃偉.針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)研究[J].通訊世界 .2015（03）

[2] 朱乃輝.鐘敏偉.提高繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性的技術(shù)措施[J].科技風(fēng) .2012（23）

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司晉中供電公司）