對(duì)繼電保護(hù)裝置可靠性及其最佳檢修周期相關(guān)分析

郭燕

摘要：本文對(duì)繼電保護(hù)裝置可靠性進(jìn)行了科學(xué)合理的分析，并對(duì)繼電保護(hù)裝置的最佳檢修周期進(jìn)行了研究。隨著現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展，社會(huì)對(duì)于電量的需求也在不斷的增加。持續(xù)增加的電量需求對(duì)于供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是巨大的考驗(yàn)，因此為了應(yīng)付這種考驗(yàn)，對(duì)于電網(wǎng)中的供電設(shè)備也要足夠的重視。繼電保護(hù)裝置保證著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行，因此對(duì)于其的可靠性保證就極其的重要。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置;可靠性;最佳檢修周期;靈敏度分析

1繼電保護(hù)裝置的可靠性研究

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，會(huì)由于各種的不利操作而造成相關(guān)的損失，并對(duì)電網(wǎng)的順利進(jìn)行造成阻礙。要保障電力系統(tǒng)的順利運(yùn)行，就需要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行充分利用，避免在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行中因操作錯(cuò)誤而造成損失。保證繼電保護(hù)裝置的可靠就極其重要。電力系統(tǒng)的構(gòu)成非常的復(fù)雜，一個(gè)中型的輸電系統(tǒng)就包含上百臺(tái)的機(jī)組以及數(shù)百條的母線，所涉及到的設(shè)備和設(shè)施的數(shù)量也是非常驚人的。環(huán)境、計(jì)劃?rùn)z修與反事故措施等因素對(duì)于繼電保護(hù)裝置的可靠性有著極大的影響。

1.1繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)中的可靠性

在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置屬于自動(dòng)裝置的一種，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中起到保障電網(wǎng)安全的作用，對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行掌握，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控和解決，并對(duì)相關(guān)的問(wèn)題部分進(jìn)行切斷處理。在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)中的可靠性涉及到四部分，分別是研究設(shè)計(jì)、制造、研究系統(tǒng)、系統(tǒng)維護(hù)。在繼電保護(hù)裝置中的設(shè)計(jì)的四方面是一個(gè)整體，單方面的全部可靠最終使得繼電保護(hù)裝置的高可靠性。因?yàn)槔^電保護(hù)裝置的電路非常的復(fù)雜，所以在電路中進(jìn)行了防干擾、防過(guò)壓、監(jiān)視以及自動(dòng)決策的多種功能的設(shè)計(jì)。只有保證繼電保護(hù)裝置中的元器件的可靠性，才能夠使得繼電保護(hù)裝置的可靠

1.2繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中的可靠性

在對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性的評(píng)價(jià)中，主要是對(duì)其供電能力的綜合度量，從而對(duì)繼電保護(hù)裝置的可靠性水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是采取這種評(píng)價(jià)方式并不夠?qū)?shí)時(shí)狀態(tài)下的繼電保護(hù)裝置的可靠性進(jìn)行表現(xiàn)。繼電保護(hù)裝置中的元器件發(fā)生故障的情況通常是由于特殊情況下發(fā)生的，在對(duì)繼電保護(hù)裝置的可靠性進(jìn)行研究時(shí)，如果沒(méi)有考慮到元件的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，這樣不符合實(shí)際情況而得到的結(jié)果是不可靠的。在繼電保護(hù)裝置中，雖然繼電保護(hù)裝置本身有著繼電保護(hù)以及自動(dòng)安全裝置的高可靠性的存在，但整定、配置以及動(dòng)作也會(huì)影響到繼電保護(hù)裝置的可靠性。整定、配置以及動(dòng)作也會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障，如果在復(fù)雜的電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置中沒(méi)有搞清楚相關(guān)的機(jī)理，沒(méi)有對(duì)其配合特性以及動(dòng)作特性進(jìn)行考慮，則在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)上將會(huì)存在不足。對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置采取在線采用概率方法可以對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，得到相關(guān)的故障可能性以及嚴(yán)重程度的指標(biāo)，并能夠?qū)赡艿乃胁淮_定因素而造成的嚴(yán)重性以及可能性進(jìn)行考慮。除此之外，還有在線采用確定性方法也可以對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的抗風(fēng)險(xiǎn)能力進(jìn)行量化。1.3 繼電保護(hù)可靠性分析

在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性是通過(guò)拒動(dòng)以及誤動(dòng)這兩種的形式進(jìn)行表現(xiàn)的。對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性的衡量是對(duì)概率進(jìn)行指標(biāo)的衡量，而在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置中的故障也有拒動(dòng)、誤動(dòng)以及非選擇性這三種情況。拒動(dòng)概率是指電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置發(fā)生了因?yàn)橛布А⒒芈窋嗑€以及方向原件輸出發(fā)生錯(cuò)誤等事故而造成電力系統(tǒng)中發(fā)生跳閘的情況，或者使得在電力系統(tǒng)中的斷路器發(fā)生相關(guān)的機(jī)構(gòu)故障而導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行跳閘。第一類(lèi)誤動(dòng)指的是在電力系統(tǒng)中被保護(hù)過(guò)一次的設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)相關(guān)的設(shè)備故障，在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置中對(duì)跳閘進(jìn)行二次回路的控制的偶然間的接通，或電力系統(tǒng)中的斷路器發(fā)生故障而導(dǎo)致跳閘。

2 繼電保護(hù)裝置的最佳維修期

只有保證電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性，才能夠保證電力系統(tǒng)的安全以及正常的運(yùn)行，只有在電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性的基礎(chǔ)上對(duì)其最佳檢修周期的研究才是有價(jià)值的。

通過(guò)Matlab對(duì)電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行仿真，對(duì)β影響電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。如圖1為β<1的曲線。圖2為β>1的曲線。

在β<1的失效率曲線中可以看出，失效率在圖像中變現(xiàn)出遞減的趨勢(shì)，繼電保護(hù)裝置的設(shè)備的故障率初期較高逐漸變化成較低故障率的期間，故障的發(fā)生情況已經(jīng)得到了有效的改善。造成初始的故障發(fā)生率高是因?yàn)樾峦度氲碾姎庠O(shè)備的參數(shù)不夠穩(wěn)定，之后朝著穩(wěn)定的方向發(fā)展。

在β>1失效率曲線中可以看出，失效率呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。這是由于在這段時(shí)期內(nèi)，設(shè)備在耗損失效期運(yùn)行，由于元器件的老化以及損耗情況，這段時(shí)期的故障概率極其高。

在繼電保護(hù)裝置的經(jīng)濟(jì)性以及可靠性的約束條件下，通過(guò)計(jì)算得出繼電保護(hù)裝置的最佳檢修周期為36001h，也就是4.11a。這個(gè)數(shù)據(jù)表明對(duì)于繼電保護(hù)裝置的檢修周期不能夠小于4a。同時(shí)在檢修中可能發(fā)生人為的制造缺陷的情況，在檢修中是無(wú)法做到排除所有的故障的。

3 總結(jié)

在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中，繼電保護(hù)裝置的保護(hù)是至關(guān)重要的。為了保證繼電保護(hù)裝置的可靠性，需要對(duì)繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)、運(yùn)行都需要做到可靠，才能夠保證繼電保護(hù)裝置的可靠。同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置的最佳檢修周期進(jìn)行研究，得出最佳的檢修周期，用來(lái)保證繼電保護(hù)裝置的可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]李永麗，李致中，楊維等.繼電保護(hù)裝置可靠性及其最佳檢修周期的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2001，21（6）：63-65，71.

[2]王清亮，侯媛彬，付周興等.基于風(fēng)險(xiǎn)性的繼電保護(hù)裝置可靠性計(jì)算[J].電工電能新技術(shù)，2009，28（1）：29-33.