電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性研究

路慶鵬

【摘要】近些年，由于社會的快速發(fā)展，帶動了我國社會經(jīng)濟(jì)水平的提升，以及城市化進(jìn)程的不斷加快，對于電力能源的需求與依賴程度較以往而言有了大幅提升，年用電量不斷增加;因此，人們對于電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性提出了更高的要求。對于當(dāng)前的電力網(wǎng)絡(luò)而言，概況來說就是借助電氣線路將所有相關(guān)的電氣設(shè)備連成一個整體。但由于在實(shí)際運(yùn)行過程中，極易受到各方面因素的影響，電力系統(tǒng)中部分電氣設(shè)備易出現(xiàn)故障問題，從而降低設(shè)備運(yùn)行的可靠性，繼電保護(hù)設(shè)備就是其中之一。不難看出，研究電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?；诖耍P者就相關(guān)內(nèi)容展開詳細(xì)論述，望給予實(shí)踐一定的參考。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)設(shè)備;自動化;可靠性;電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)自動化，是當(dāng)代能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)自主發(fā)展與優(yōu)化調(diào)節(jié)主要趨向。隨著國內(nèi)電力行業(yè)逐步創(chuàng)新，自動化技術(shù)應(yīng)用方式也在逐步增加。而對于設(shè)備應(yīng)用的可靠性探索，就成為技術(shù)優(yōu)勢得以發(fā)揮出來的參考理論。

一、繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行特征

對于電力系統(tǒng)而言，常見的故障為短路、負(fù)荷量過大等。繼電保護(hù)裝置可以主動去搜索電力系統(tǒng)中的故障點(diǎn)，中斷與故障點(diǎn)連接的電力供應(yīng)，避免故障影響的擴(kuò)大化。從實(shí)際情況來看，由于電力系統(tǒng)的特殊性質(zhì)，因而繼電保護(hù)設(shè)備需要長期保持運(yùn)行狀態(tài)，否則就無法體現(xiàn)自身的作用價值，這無疑對于繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性提出了較高的要求。繼電保護(hù)設(shè)備故障的主要原因在于設(shè)備及零部件老化問題，特殊的工作性質(zhì)與工作環(huán)境決定了其零部件的老化速度，尤其是絕緣零部件的老化頻率與情況最為嚴(yán)重，因而更換絕緣零部件的現(xiàn)象較為常見。繼電保護(hù)設(shè)備故障主要為誤動和拒動兩種，前者指的是繼電保護(hù)設(shè)備在自身因素與客觀因素的影響下，系統(tǒng)發(fā)出了錯誤的質(zhì)量，致使繼電保護(hù)設(shè)備錯誤運(yùn)行;后者指的是在電力系統(tǒng)存在故障的情況下，繼電保護(hù)設(shè)備沒有主動去切斷與故障點(diǎn)相連的電力供應(yīng)，導(dǎo)致故障的擴(kuò)大化，嚴(yán)重時還會致使區(qū)域內(nèi)的電力網(wǎng)絡(luò)癱瘓。從技術(shù)原理的角度來看，繼電保護(hù)裝置主要依靠監(jiān)控與自動控制功能為電力系統(tǒng)提供運(yùn)行保障，其與電力系統(tǒng)之間存在著互相依存的關(guān)系。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性研究

（一）性能評價體系構(gòu)建

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性主要指繼電保護(hù)設(shè)備能夠在預(yù)先規(guī)定的時間內(nèi)，完成預(yù)先制定的任務(wù)。在對其可靠性進(jìn)行分析的期間，往往會覆蓋到評估系統(tǒng)整體性能以及統(tǒng)計(jì)繼電保護(hù)設(shè)備元件相關(guān)數(shù)據(jù)等內(nèi)容。詳細(xì)來看，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的可靠性主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)遇到故障問題時，可以嚴(yán)格遵循預(yù)先設(shè)定的方位作出合理評估，從而減小故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。研究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性的過程中，首要的問題就是構(gòu)建性能評價體系，具體包括以下六個反面：①繼電保護(hù)設(shè)備修復(fù)時間;主要指繼電保護(hù)設(shè)備修復(fù)所花費(fèi)的平均時間。②繼電保護(hù)設(shè)備的修復(fù)率;主要指設(shè)備在出現(xiàn)故障的前提下，從某個時間段開始進(jìn)行修復(fù)的概率。③繼電保護(hù)設(shè)備無故障運(yùn)行時間;主要指繼電保護(hù)設(shè)備的修復(fù)時間段與下次故障問題出現(xiàn)之間的時間間隔。④繼電保護(hù)設(shè)備的可靠度;主要指在確定設(shè)備的初始正常時刻后，某特定時間段中故障問題不出現(xiàn)的概率。不難看出，繼電保護(hù)設(shè)備的可靠度集中體現(xiàn)在設(shè)備從正常運(yùn)行到下一次故障問題出現(xiàn)的時間間隔。⑤繼電保護(hù)設(shè)備可用率;主要指設(shè)備從某個正常工作時間段開始到下一時間段無故障問題的概率。可用率與可靠度的主要區(qū)別表現(xiàn)在可用率的判斷標(biāo)準(zhǔn)是繼電保護(hù)設(shè)備在特定的時間段內(nèi)必須進(jìn)行不間斷運(yùn)行。⑥繼電保護(hù)設(shè)備的正確動作率;主要是指在規(guī)定的統(tǒng)計(jì)時間段中，繼電保護(hù)設(shè)備正確動作與全部動作之間的比例;這一指標(biāo)是當(dāng)前繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性評價指標(biāo)中的重點(diǎn)內(nèi)容。

（二）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，可先通過線路自動化控制檢測裝置，對電力控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控。另一方面，自動化系統(tǒng)可自主對繼電器初步調(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程中，實(shí)行安裝結(jié)構(gòu)的調(diào)控處理，利用自動化系統(tǒng)對繼電器線路連接各個部分是否具有沖突進(jìn)行測試，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，自動化程序?qū)凑兆詣涌刂频臍v史運(yùn)用記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行繼電器控制需求分析時，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)備管理人員要對應(yīng)進(jìn)行相關(guān)情況的剖析檢測，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，說明自動化設(shè)備應(yīng)用效果較好;反之，說明當(dāng)前自動化繼電器保護(hù)系統(tǒng)中存在故障，需要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行問題調(diào)節(jié)。繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化裝置在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的最終目的，是提升資源利用率，保障區(qū)域電力傳輸資源的科學(xué)調(diào)節(jié)。而初步進(jìn)行繼電器保護(hù)資源運(yùn)用情況的評定過程，可以從程序應(yīng)用初步做功功率、保護(hù)裝置與系統(tǒng)化調(diào)控結(jié)構(gòu)之間穩(wěn)定狀態(tài)之間進(jìn)行了系統(tǒng)化調(diào)節(jié)。從這層面而言，測定結(jié)構(gòu)屬于較好的技術(shù)程序應(yīng)用方式。

（三）優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)

設(shè)備產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是控制設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和可靠性的源頭，所以設(shè)計(jì)人員要優(yōu)化繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，需樹立起現(xiàn)代科學(xué)的設(shè)計(jì)理念，從多種角度考慮設(shè)備運(yùn)行可靠性問題的影響因素，將先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。這樣也能達(dá)到提升可用度、減少誤動發(fā)生率的效果。值得一提的是，由于繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求不同，所以在具體工作中要結(jié)合實(shí)際要求和具體情況，科學(xué)選擇適合的方式，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)能夠與系統(tǒng)指標(biāo)保持一致要求，最大限度通過優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)降低成本。

三、結(jié)語

綜合來看，電力系統(tǒng)是關(guān)乎社會發(fā)展的關(guān)鍵系統(tǒng)，無論是對于人民群眾的生活還是工作學(xué)習(xí)均會形成直接的影響。因此，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定就成為了電力企業(yè)必須去思考的問題。而繼電保護(hù)設(shè)備是確保整個電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)所在，加強(qiáng)對于繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行可靠性的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志彪.電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與自動化裝置的可靠性探究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（11）：195-196.

[2]王凱，李婉卿，周大遷.關(guān)于電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性研究[J].電子測試，2019（Z1）：127-128.