繼電保護運行狀況評價方法的探討

尹海洋

摘 要：繼電保護運行狀況的統(tǒng)計分析是電力行業(yè)的重要工作，我國現(xiàn)行的是前蘇聯(lián)的“正確動作率”統(tǒng)計方法，存在一定缺點，并不能較為準確地反映系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和水平。本文指出了我國電力系統(tǒng)長期沿用的“繼電保護正確動作率”統(tǒng)計方法的不足之處，并對此提出了新的統(tǒng)計方法，旨在促進電力行業(yè)健康、長遠的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：繼電保護 運行狀態(tài) “正確動作率”

繼電保護運行狀況評價是電力行業(yè)的基礎(chǔ)工作之一，我國現(xiàn)行的是前蘇聯(lián)的“正確動作率”統(tǒng)計方法，主要是對繼電保護裝置的動作次數(shù)進行評價。這種方法雖然能在一定程度上反映繼電保護系統(tǒng)的運行狀況，但這種統(tǒng)計方法在應(yīng)用的過程中存在一定缺點，并不能較為準確地反映系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和水平。

一、當前的評價統(tǒng)計方法

正確的動作率 =（正確動作次數(shù) / 總動作次數(shù)） ×100%

采用這種評價方法，不僅需要觀測繼電保護裝置每年的變化趨勢，同時還要對 220kV 與 500kV 的電力系統(tǒng)進行區(qū)分和對比，以此來了解不同系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。

除了“正確動作率”的指標外，統(tǒng)計部門還要將其細分，劃分為不同的引起誤動作的責(zé)任或原因，比如可以把責(zé)任細分為：制造質(zhì)量、安裝問題、設(shè)計部門、調(diào)試部門、 運行人員和整定計算人員等;可以把誤動作原因細分為：原理缺陷、元件損壞和特性變化、接線錯誤、接插不良、抗干擾 能力薄弱和誤碰等等。

“正確動作率”對提高我國繼電保護水平起到過非常大的啟發(fā)和指導(dǎo)作用，而今后的一段時間內(nèi)仍然會繼續(xù)起到它應(yīng)有的作用。

二、“正確動作率”的不足之處

首先，在區(qū)外或反方向發(fā)生短路時保護裝置未誤動作，這是否也反映出該保護裝置是“正確動作”呢？因為區(qū)外短路或反方向短路不動作，也是對該保護裝置選擇性考驗的重要組成部分。現(xiàn)有的統(tǒng)計方法在統(tǒng)計的過程中會把區(qū)外和反方向短路時的誤動作不計入正確動作，但計入到不正確動作中，因此，這種方法可以通過統(tǒng)計正確動作的次數(shù)，了解保護裝置的正確動作率?；诖耍绻骋槐Ｗo裝置在固定的時間內(nèi)，比如一年，在其保護區(qū)內(nèi)沒有發(fā)生過一次內(nèi)部故障，卻先后發(fā)生過100次左右的外部和反方向故障，其統(tǒng)計數(shù)據(jù)是正確動作率將為“0 ”。并且有的保護裝置可能已經(jīng)無法運行使用，在統(tǒng)計的過程中卻可能顯示“正確動作率”不存在問題。顯然，這種統(tǒng)計方法是不準確的。

其次，與上面一點相關(guān)的，就是如何在保護裝置的運行統(tǒng)計中反映出被保護對象的“故障頻率”。我們可以將“正確動作率”的統(tǒng)計方法寫成：正確動作率 =D/（D+Dm）。在這一式中，D表示故障正確動作次數(shù)，Dm就表示區(qū)外故障誤動作次數(shù)。由此可知，如果被保護對象的故障頻率比較低，或者在這一統(tǒng)計期限內(nèi)根本沒有發(fā)生任何內(nèi)部故障時，其正確動作率就會很低，趨向為零。其實，保護裝置可能經(jīng)受了許多次非區(qū)內(nèi)故障沖擊而沒有出現(xiàn)誤動作，但這種情況卻未能被現(xiàn)有統(tǒng)計方法所反映，這就會造成誤解，導(dǎo)致人們誤認為這種裝置保護性能差，使得這種設(shè)備不能被采用。

第三，統(tǒng)計對象的數(shù)量對統(tǒng)計數(shù)據(jù)的結(jié)果會造成一定影響。比如說，在電力系統(tǒng)中，如果在某地區(qū)采用同一電壓等級的保護裝置 10 套，而在另一地區(qū)采用同一電壓等級的保護裝置 100 套，兩個地區(qū)都是1次正確動作，1次誤動作，那么帶來的結(jié)果必然是不一樣的。如果依據(jù)常用的“正確動作率”統(tǒng)計方法，那么二者的正確動作率均為 50%，但是兩個地區(qū)的繼電保護運行水平顯然是完全不同的。設(shè)備較多的地區(qū)保護裝置出現(xiàn)故障的次數(shù)明顯是較少的，而10套設(shè)備的地區(qū)，其繼電保護運行狀況明顯較差。

三、關(guān)于新的統(tǒng)計方法的設(shè)想

被保護設(shè)備無論是在事故類型上還是在事故的頻率上都有著較大的差別，而這些差別勢必會影響統(tǒng)計指標或統(tǒng)計結(jié)果的準確性。因此，必須結(jié)合實際情況來選擇評價統(tǒng)計方法。基于此，可以考慮采用新的統(tǒng)計方法與指標，如下：

（1）保護生效系數(shù) E

E=DC/L

此為式1，其中DC為正確切除被保護設(shè)備的次數(shù);而L為同類設(shè)備一年內(nèi)運行的臺數(shù)，即一年內(nèi)有多少臺設(shè)備投入運行。

（2）保護失效系數(shù) R

R=DR/L

此為式2，其中DR為應(yīng)該切除而沒有切除內(nèi)部故障或拒動的次數(shù)。

（3）保護誤動系數(shù)

M= Dm /L

此為式3，式中Dm為不該動作而誤動作的次數(shù)。

（4）保護生效率E

E=E/F

此為式4，F(xiàn)為該類設(shè)備的事故頻率，其公式為：

F=f/L

此為式5，f為該類設(shè)備在該年內(nèi)的事故次數(shù)，據(jù)此，式4也可以寫成：

E=E*L/f= DC /f，此為式6。

（5）保護失效率 R

R=R/F= R*L/f = DR /f

此為式7。

（6 ）保護誤動率 M

M=M/F= M*L/f = Dm/f

此為式8。

若能找出一個非區(qū)內(nèi)故障，保護正確不誤動的次數(shù)為Dc，并將正確動作界定為Dc +Dc，那么正確動作率Cr的公式就應(yīng)當為：Cr=（Dc+D）c /（Dc+D+c Dm），此為式9。而目前仍在使用的“正確動作率”C0 的公式為：C0 =Dc/（Dc+Dm），此為式10，這兩個公式的差別就在于是否把Dc計入在內(nèi)。雖然從理論上講應(yīng)把Dc計入在內(nèi)，但在實際運用中Dc卻難界定。

四、 結(jié)語

繼電保護運行狀況的統(tǒng)計分析，既是電力行業(yè)的基礎(chǔ)工作，同時也具有重要的指導(dǎo)性作用。工作人員可以通過對繼電保護進行觀測的過程，了解其薄弱環(huán)節(jié)以及其中存在的安全隱患，從而制定應(yīng)對方案，極大提高電力系統(tǒng)的運行水平。

【參考文獻】

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