電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置運(yùn)行分析

胡鵬飛

摘要：本文簡(jiǎn)要分析電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置的作用，著重針對(duì)其可靠性的相關(guān)內(nèi)容實(shí)施探究，包括評(píng)定參數(shù)、影響因素、具體應(yīng)用以及提高可靠程度的有效途徑。以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化裝置

引言：電能是保證社會(huì)正常運(yùn)行的能源之一，而用電量的持續(xù)提高，使相關(guān)企業(yè)面臨巨大的壓力。系統(tǒng)承載電量的增多，提高故障發(fā)生的概率，為確保其穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)不斷提升繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置運(yùn)行的可靠性。

1電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置具備較高的敏銳度，一旦電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)異常情況，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)定位故障位置，并采取相應(yīng)的處理措施，就其此特點(diǎn)而言，已經(jīng)達(dá)到電網(wǎng)運(yùn)行的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，在對(duì)此部分的可靠程度進(jìn)行分析時(shí)，需以其發(fā)現(xiàn)異常情況的效果為衡量指標(biāo)。此外，電網(wǎng)運(yùn)行期間，保護(hù)裝置的故障定位功能對(duì)維護(hù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。另外，此保護(hù)裝置在工作過程中，由于其處理問題的及時(shí)性，有效控制故障的波及范圍，以免擴(kuò)大電網(wǎng)影響的范圍，同時(shí)，有助于消除二次故障的情況。電網(wǎng)運(yùn)行期間一旦出現(xiàn)異常，會(huì)干擾正常的供電，而此種保護(hù)裝置在對(duì)運(yùn)行故障進(jìn)行處理時(shí)，會(huì)先對(duì)其進(jìn)行隔離處理，以降低異常情況對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行的干擾。此外，在對(duì)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性的評(píng)定方面，包含其對(duì)故障處理的效率，并確保在故障期間，大部分的設(shè)施能夠正常使用，致力于在最短的時(shí)間內(nèi)，恢復(fù)原本的電網(wǎng)電壓。靈敏度如下表所示。

2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的運(yùn)行可靠性

2.1可靠性評(píng)定參數(shù)

繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的可靠性的評(píng)定參數(shù)，一般情況下，包括成功率、使用周期以及有效值三個(gè)方面。其中成功率是指此保護(hù)裝置可以在某種客觀條件下高效完成某項(xiàng)任務(wù)。使用周期是指此設(shè)施在出現(xiàn)異常情況前，投入使用的時(shí)長(zhǎng)。在電網(wǎng)運(yùn)行期間，為保證正常的供電，會(huì)不斷提升對(duì)此設(shè)備的管理力度。在配置期間，需確保電力輸送的穩(wěn)定，維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全程度。另外，在電力設(shè)備運(yùn)行期間，需根據(jù)相關(guān)企業(yè)的既定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備實(shí)施嚴(yán)格管理，合理優(yōu)化整體的電力輸送框架，構(gòu)建穩(wěn)定的運(yùn)行機(jī)制，以此來提升控制架設(shè)的應(yīng)用效率。在此期間，應(yīng)合理選用相應(yīng)的設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)有的電力系統(tǒng)情況，選取合適的型號(hào)，并做好重新組合工作，確保電力系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)設(shè)施能夠正常使用，以提升電力輸送的效率。另外，在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，需根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需求實(shí)施整改工作，優(yōu)化各設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置提供穩(wěn)定的工作環(huán)境[1]。故障評(píng)定參數(shù)如下圖所示。

2.2實(shí)際應(yīng)用

在電網(wǎng)運(yùn)行期間，繼電保護(hù)和自動(dòng)化裝置通常使用在供電網(wǎng)絡(luò)以及變電站等位置，具體對(duì)電容器、電網(wǎng)線路、母聯(lián)以及主變等部分起到保護(hù)作用。其一，電容誰被，對(duì)該方面的維護(hù)涉及到失壓、電流電壓過大、零序電等方面，不同企業(yè)在實(shí)際使用時(shí)會(huì)有所差異，由此，近幾年，對(duì)于此保護(hù)裝置使用的具體區(qū)域尚未形成明確的劃分標(biāo)準(zhǔn)。其二，線路。針對(duì)普通的線路，采用的是二段式的電力和三段式電流的維護(hù)模式，實(shí)際運(yùn)行期間的電流速斷功能屬于一段式的維護(hù)，限時(shí)模式則屬于二段式，過電流是三段式。其三，母聯(lián)。針對(duì)此部分的運(yùn)行維護(hù)，需綜合應(yīng)用限時(shí)速斷以及過電流兩種形式。其四，主變保護(hù)。在電網(wǎng)運(yùn)行期間，針對(duì)主變的運(yùn)行維護(hù)，包括主保護(hù)以及后備維護(hù)兩種，前者涉及到差動(dòng)和重瓦斯兩項(xiàng)，后者包含復(fù)合電壓過流以及過負(fù)荷兩項(xiàng)保護(hù)內(nèi)容。

2.3影響可靠性的因素

導(dǎo)致繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置可靠性出現(xiàn)波動(dòng)的主要有兩個(gè)方面的因素。其一，質(zhì)量問題。目前，部分相關(guān)企業(yè)在電網(wǎng)運(yùn)維期間，會(huì)使用都自動(dòng)化的保護(hù)裝置，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，但部分裝置本身存在質(zhì)量問題，使其各項(xiàng)功能都大打折扣，難以起到應(yīng)有的效果。而造成自動(dòng)化保護(hù)裝置此種情況的因素可大致分成兩個(gè)模塊。一方面，裝置制作完成后，相關(guān)方存在僥幸心理，為降低后期的成本，會(huì)去除對(duì)裝置功能檢測(cè)環(huán)節(jié)，而相關(guān)企業(yè)在安裝前未也為進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)，導(dǎo)致質(zhì)量未達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。另一方面，組成保護(hù)裝置的各構(gòu)件之間存在差異，若在安裝此部分期間，技術(shù)人員未能根據(jù)安裝規(guī)范合理選用構(gòu)件，也會(huì)降低保護(hù)設(shè)備的效用[2]。

其二，整定值問題。整定值應(yīng)用在調(diào)整工作中，具體而言，若在電網(wǎng)運(yùn)行期間，尚未使用精確的整定值對(duì)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)施調(diào)整處理，會(huì)降低整體的可靠程度，導(dǎo)致其中存在的潛在問題難以準(zhǔn)確找出，造成擴(kuò)大故障的波及范圍。因此，若整定值存在問題，既對(duì)保護(hù)設(shè)備穩(wěn)定程度造成不良影響，又提高管控故障的難度。

2.4提高可靠性的措施

2.4.1確保硬件冗余

此項(xiàng)保護(hù)裝置設(shè)備的可靠性直接反映出電網(wǎng)的安全性能，因此，相關(guān)企業(yè)在具體運(yùn)行期間，通過常規(guī)的管理工作提升該設(shè)備的可靠程度。借助硬件冗余能夠幫助此設(shè)備滿足容錯(cuò)技術(shù)的有關(guān)要求。其中，容錯(cuò)是指在部分設(shè)備使用期間，一旦存在潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，整個(gè)系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)能夠保持原本的運(yùn)作狀態(tài)，且不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的運(yùn)行問題。通過硬件冗余，消除不良因素的影響，以此來提升此部分的可靠性。同時(shí)，工作人員能夠結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)作狀態(tài)，有效分析引發(fā)因素。電力系統(tǒng)中的硬件冗余在實(shí)際運(yùn)行期間，一旦保護(hù)裝置在面對(duì)異常情況時(shí)，下達(dá)錯(cuò)誤指令，系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別，并及時(shí)取出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，以免降低保護(hù)裝置的可靠性。就當(dāng)前使用情況而言，借助硬件冗余可以彌補(bǔ)保護(hù)裝置的拒動(dòng)率，保證保護(hù)裝置的基本使用效果。通常情況下，此類冗余硬件工作期間，根據(jù)保護(hù)裝置的具體運(yùn)作狀態(tài)，以保證各個(gè)參數(shù)達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。目前，由于此項(xiàng)技術(shù)的投入資金較少，性價(jià)比較高，使其應(yīng)用范圍較廣，有助于相關(guān)企業(yè)在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，合理縮減運(yùn)行成本。

2.4.2自控自動(dòng)化總線

針對(duì)自動(dòng)化總線的管理是在優(yōu)化原有保護(hù)裝置完成后，對(duì)有關(guān)設(shè)置做進(jìn)一步的調(diào)整處理，提高集控與饋線通道的聯(lián)系效果，以此來提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率。此部分能夠有效提升保護(hù)裝置對(duì)電路異常情況的敏感程度，以縮短運(yùn)維工作的周期。自動(dòng)化總線需要借助技術(shù)人員將部分設(shè)施有效的接入電網(wǎng)中，在此期間，需要將接入設(shè)施的數(shù)據(jù)信息做好相應(yīng)的記錄，以保證專項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù)的完整度。技術(shù)人員在開展連接工作期間，若應(yīng)用光線或雙絞線可以有效減少運(yùn)行的資金支出，并保證基本的異常監(jiān)控效果。借助總線和計(jì)算機(jī)信息庫(kù)，電網(wǎng)自身能夠進(jìn)行正確的調(diào)節(jié)。在現(xiàn)代信息技術(shù)不斷完善升級(jí)的過程中，4G技術(shù)可以保持自動(dòng)化運(yùn)行，轉(zhuǎn)變以往的管理形式，采取更為高效的分散管理模式。相信5G的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升。

2.4.3強(qiáng)化常規(guī)巡查工作

若想保證電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的正常工作，應(yīng)強(qiáng)化常規(guī)的巡查效果，一旦出現(xiàn)異常情況，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)的處理措施，及時(shí)控制故障的波及范圍，以降低損失。在實(shí)際工作期間，相關(guān)工作者應(yīng)了解自身的權(quán)責(zé)，嚴(yán)格根據(jù)既定的流程做好檢查工作，以免出現(xiàn)遺漏的情況。例如，線路溫度、接線和部分裝置的運(yùn)行狀態(tài)等。同時(shí)，還需配以極其難的檢查機(jī)制，以維護(hù)自動(dòng)化設(shè)備以及繼電保護(hù)的穩(wěn)定性，明確各項(xiàng)管控單元，使相關(guān)技術(shù)人員可以清楚自身的工作內(nèi)容。針對(duì)電力保護(hù)模塊進(jìn)行管理，以確保其可以在電力系統(tǒng)中起到應(yīng)有的效果，以保證整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，提高其可靠性[3]。

結(jié)束語：繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置為電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)作起到基礎(chǔ)性保障作用，已經(jīng)成為系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。因此，相關(guān)領(lǐng)域人員應(yīng)加深對(duì)該方面的研究程度，根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際問題，盡量消除客觀條件的干擾，維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]龐霞，胡春花，施偉成，等.基于分布式發(fā)電與配電自動(dòng)化的復(fù)雜故障分析[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，32（01）：24-28.

[3]郎凱.電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析[J].現(xiàn)代國(guó)企研究，2019（02）：111.