電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動化可靠性分析

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司蘇州運維站 張超宇 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 鄧立晨 申 杰

繼電保護(hù)設(shè)備重要性主要體現(xiàn)在：一是可起到對電力系統(tǒng)保障的作用，實現(xiàn)穩(wěn)定運行，若電力系統(tǒng)在運行過程中遇到突發(fā)緊急情況，在短時間內(nèi)就可發(fā)出相應(yīng)的警告信號并切斷故障電路，避免損失擴(kuò)大。由于故障發(fā)生時非常容易出現(xiàn)一些連鎖反應(yīng)，針對這一情況還可有效杜絕；二是對電力系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，繼電保護(hù)系統(tǒng)身兼數(shù)職，不但要有效反饋設(shè)備作用，還要全天無休監(jiān)控電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，針對一些可能會發(fā)生的故障會提前采取預(yù)處理措施，保證電力系統(tǒng)安全可靠運行[1]。

1 繼電保護(hù)設(shè)備自動化的基本特點

可靠性。繼電保護(hù)系統(tǒng)在工作過程中，會以自身規(guī)定的工作范圍為基準(zhǔn)保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備，可靠性是其最顯著特點。若電力設(shè)備系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)故障，且故障存在超出系統(tǒng)本身所控制范圍的情況，裝置就可立刻作出判斷[2]。此外，若設(shè)備運行已超出其自身可控的范圍和區(qū)間，設(shè)備可針對實際情況第一時間作出反應(yīng)和判斷，這樣繼電保護(hù)系統(tǒng)就不會再發(fā)生任何的顯著反應(yīng)，這也是可靠性的重要體現(xiàn)方向之一。

靈敏性。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備在實際運行過程中若出現(xiàn)故障，且不在可保護(hù)范圍內(nèi)，就可采取變動系數(shù)的措施，第一時間作出有效反應(yīng)，確保系統(tǒng)可持續(xù)安全穩(wěn)定運行；選擇性。電力系統(tǒng)運行時間較長，又決定了人們的正常有序生活，難免會出現(xiàn)各種故障，不論是何種故障問題繼電保護(hù)系統(tǒng)都會針對具體故障作出應(yīng)對反應(yīng)，并以相關(guān)反饋系統(tǒng)為依據(jù)對故障嚴(yán)重程度進(jìn)行實時判斷，若實際判斷出具體故障問題的嚴(yán)重情況，就會作出及時有效的選擇，第一時間將故障線路切斷，避免故障出現(xiàn)愈演愈烈的情況，保證電網(wǎng)的正常運行。

快速性。在日常生活和工作過程中可發(fā)現(xiàn)電力會在一剎那停止運行，可見電力系統(tǒng)本身如出現(xiàn)故障整體的影響是非常迅速的，且實際影響范圍也會進(jìn)一步擴(kuò)大，若想根本性降低這一情況帶來的影響，就要求繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮其自身快速性的優(yōu)勢，降低故障傷害蔓延速度，第一時間恢復(fù)供電電壓，確保短時內(nèi)就可消除故障，避免影響正常工作和生活。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的自動化可靠性影響因素

繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量未能達(dá)標(biāo)。相關(guān)生產(chǎn)廠在對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)壓縮成本現(xiàn)象，導(dǎo)致一些劣質(zhì)材料流入用于生產(chǎn)中，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備無法滿足國家要求和標(biāo)準(zhǔn)，在后續(xù)投入運行過程中也會影響其自身的可靠性和自動化程度發(fā)揮，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來安全隱患。

繼電保護(hù)設(shè)備的不正確操作。繼電保護(hù)設(shè)備功效要想充分發(fā)揮，最不可或缺的就是操作，保證操作的正確性才能根本保證電力系統(tǒng)可靠運行。操作過程中出現(xiàn)不正確的問題就會嚴(yán)重影響自動化可靠性。當(dāng)前階段，從電解電容和儲能裝置的實際應(yīng)用情況角度分析，若整個設(shè)備出現(xiàn)故障或問題，且前面所述裝置也出現(xiàn)嚴(yán)重老化問題，這些問題齊頭并進(jìn)之時并不能做到第一時間切斷電源，勢必就會有電流不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生，這樣就會導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備本身的可靠性受到影響。此外，繼電保護(hù)設(shè)備自身非常易受互感器的影響，因此互感器本身使用年限的延長不但會使互感器的磨損面積進(jìn)一步增加，還會導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性和自動化受到嚴(yán)重影響。

研究整定值的錯誤。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)失誤的根本因素就是整定值的措施。只有對繼電保護(hù)設(shè)備的相關(guān)注意事項進(jìn)行嚴(yán)格控制，將各項控制和監(jiān)督工作全面落實進(jìn)來，才能保障繼電保護(hù)設(shè)備本身的自動化和可靠性。此外，整定值若出現(xiàn)非常嚴(yán)重的失誤情況，在后續(xù)應(yīng)用過程中就會有不同程度的電力問題發(fā)生，嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓問題，所以針對整定值錯誤問題需加大重視力度。

3 提高繼電保護(hù)設(shè)備自動化可靠性的措施

優(yōu)化設(shè)備設(shè)計。為可達(dá)到更好的預(yù)期目標(biāo)須做到實時優(yōu)化設(shè)備設(shè)計。如，對于硬件而言，非常重要的冗余方式須做到有效優(yōu)化才能根本性實現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)功能。所謂冗余技術(shù)，主是指如當(dāng)前繼電器裝置本身發(fā)生錯誤、并不會給整個系統(tǒng)帶來任何不良影響。硬件方面采用冗余技術(shù)可使誤動率進(jìn)一步降低，提升可用度。若現(xiàn)實中整體的誤動率過高，那么采用該方式也可達(dá)到非常好的顯示效果。在具體應(yīng)用過程中，務(wù)必從實際情況出發(fā)選取恰當(dāng)合適的冗余方式，完全對應(yīng)系統(tǒng)指標(biāo)，才能達(dá)到穩(wěn)定運行、降低成本的最終目的。

加強日常維護(hù)。繼電保護(hù)設(shè)備的安全可靠運行與日常維護(hù)脫離不開關(guān)系。工作人員在管理設(shè)備的過程中，針對繼電保護(hù)裝置要做好維護(hù)工作，才能確保其正常發(fā)揮自身的自動化作用：一是定期維修繼電保護(hù)裝置，如，對二次元件要確定其名稱正確與否、實際的標(biāo)志是否完全一致、涉及到的開關(guān)動作能否做到完全靈活。此外還要對紅綠指示燈和光字牌進(jìn)行嚴(yán)格檢查，定期檢查不同的繼電器；二是對斷路器機(jī)構(gòu)是否存在故障的情況進(jìn)行檢查，根據(jù)設(shè)備實際運行情況開展系統(tǒng)分類。對于一類設(shè)備，主要是指可進(jìn)行正常運行的運行，可充分發(fā)揮其自身的自動化作用和可靠性作用；對于二類設(shè)備，在正常狀態(tài)下可使人的安全得到保障，雖有一些小瑕疵但并不影響整體的效果；對三類設(shè)備，主要是指設(shè)備本身運行過程中一旦出現(xiàn)故障或問題，就會導(dǎo)致系統(tǒng)安全受到影響，還會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。因此在具體維護(hù)過程中，需根據(jù)以上出現(xiàn)的故障情況全部進(jìn)行深入了解并及時解決，詳細(xì)記錄實際情況，為后續(xù)維修提供有力的依據(jù)。

提升設(shè)備可靠性。在日常管理過程中，須確保繼電保護(hù)裝置的指標(biāo)計算精確性與合理性。繼電保護(hù)設(shè)備運行過程中且恰處于正確率計算階段，有一些區(qū)外的故障活動不可忽略。此外，一般情況對比自動回路，繼電保護(hù)與其一致，基本都會將繼電保護(hù)設(shè)備采用進(jìn)來，達(dá)到保護(hù)目的。而采取以上的輔助設(shè)備會使繼電保護(hù)設(shè)備的可靠運行受到影響。因此須重視繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性，采取各種各樣的形式達(dá)到提升繼電保護(hù)裝置可靠性自動化目的。

提高產(chǎn)品質(zhì)量。要想使繼電保護(hù)設(shè)備自身的自動化和可靠性提升上來，最根本的源頭就是生產(chǎn)廠家，現(xiàn)實中有很多生產(chǎn)廠家為謀取暴利會采取濫竽充數(shù)的方式，將一些較差的材料選用進(jìn)來作為一些重要的零部件材料，導(dǎo)致實際生產(chǎn)的零部件根本無法滿足規(guī)定的要求和精度，還會在正常運行過程中逐步顯現(xiàn)弊端，導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備自身的自動化程度受到影響，還會很大程度影響其可靠性。如，在繼電保護(hù)設(shè)備中非常重要的一項元件就是晶體管波保護(hù)裝置元件，若生產(chǎn)出來的質(zhì)量與現(xiàn)實要求有很大差距，都會導(dǎo)致自動化運行效果受到影響，還會增加誤動次數(shù)。此外對于一部分繼電保護(hù)設(shè)備而言，由于一些疏忽原因?qū)е聸]有對其自動化和可靠性性能進(jìn)行相應(yīng)的測試就投入到實際應(yīng)用之中，也會出現(xiàn)一些運行效果不佳的現(xiàn)象。因此在具體生產(chǎn)過程中廠家需格外注意這一問題，必須要提升自身的責(zé)任感，針對設(shè)備質(zhì)量采取嚴(yán)格的控制措施，避免影響到整體設(shè)備的可靠性和自動化程度，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的可靠運行受到影響。

總而言之，電力系統(tǒng)運行過程中，起到至關(guān)重要作用的就是繼電保護(hù)設(shè)備。因此，保證繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性和自動化，從本質(zhì)上來講就是保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。繼電保護(hù)工作開展的根本目的就是避免電力系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障和問題，如果繼電保護(hù)設(shè)備本身出現(xiàn)問題，自身的自動化程度降低、可靠性減弱，就無法為電力系統(tǒng)的有序運行保駕護(hù)航，相關(guān)工作人員須做到盡早發(fā)現(xiàn)、盡早處理，根本性降低損失最低化。與此同時，為避免其他的設(shè)備受到影響，應(yīng)對電路存在的故障第一時間消除。在未來發(fā)展階段，工作人員仍然需要繼續(xù)努力，加大對繼電保護(hù)設(shè)備自動化和可靠性方面的研究力度，確保其可以根本性保障電力系統(tǒng)的安全運行，促進(jìn)電力事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。