电力系统继电保护设备及其自动化可靠性研究

摘要:

电力系统对人们的工作和生活都有重要的影响，作为电网系统中需要重点保护的位置，继电保护设备的可靠性是保证电网系统稳定运行的基础，因此，对电力系统中继电保护设备和自动化设备的可靠性进行探讨具有重要意义，不仅可以提高电力系统运行的稳定性，还能提高电力系统的运行效率。因此，本文对电力系统继电保护设备及其自动化可靠性进行了分析。

一、继电保护设备自动化的基本特点

1.1可靠性

继电保护系统能够在规定的工作范围内实现对设备的保护，具有较强的可靠性，一旦设备系统中所产生的故障超出了其能够控制的范围时，装置则会立刻自动做出判断，并给于适当的反应，而如果设备的运行超出了其可控的范围，及时能够做出判断，也不会有显著的反应发生。

1.2灵敏性

电力系统继电保护过程中，若是故障处于保护范围内，那么就可以通过系数上的变动，及时的作出相应的反应，以便更好的保证系统运行的更为安全。

1.3选择性

在电力系统中常会出现各种故障，而继电保护系统会有效结合相关的反馈系数，对故障的严重程度进行判断，一旦确认系统中有故障发生则要将发生故障的线路切断，防止故障进一步扩大，保证没有出现故障的系统能够更正常的进行原作，确保电网能够运行的更加正常。

二、继电保护装置的可靠性指标

2.1装置的运行

继电保护装置在智能变电站电力系统的运行和维护中有着重要意义，当系统发生故障时，继电保护装置能够及时发现问题，从而及时排除故障。继电保护装置为电力系统的安全、稳定运行提供了保障，因此，在电力系统的运行和维护中，继电保护装置的维护和保养十分重要。

2.2装置的性能指标

继电保护装置因其构成原理不同而分为机电型和静态型两种。继电保护装置的可靠性取决于其自身的特点，同时也受电力系统运作性能的影响。继电保护装置可靠性指标的重要参数主要有以下几个:(1)成功率，即在规定条件下，继电保护装置完成指定任务的成功率。(2)MTBF。MTBF又称“平均故障间隔时间”，主要评估继电保护装置在规定时间内能够保持某种功能的能力。(3)MTTR。MTTR又称“平均修复时间”，主要是指继电保护装置从失效到恢复运行所需的平均时间。(4)有效度。有效度是反映继电保护装置可靠性最主要的指标，指的是继电保护装置运行的有效度。

三、研究电力系统继电保护设备的可靠性

3.1整定值错误

整定值错误是导致继电保护和自动化装置出现误动或拒动的主要因素，只有控制好自动化装置和继电保护装置的质量关，做好整个施工环节的控制和监督，才可以有效地对自动化装置和继电保护设备的可靠性，同时也有效保证了安装和设计的准确性，才可以对继电保护设备和自动化系统的可靠性进行提升。此外，整定值出现错误，会使继电保护设备和自动化设备在投入使用后出现各种不可预知的问题，影响继电系统运行的稳定性。

3.2使用设备质量不达标

在继电保护设备和自动化设备生产的过程中，一些生产厂家为了节约生产成本，使用一些质量比较差的材料进行自动化装置的电磁器、继电器零部件的生产，不能达到规定的精度要求，影响了继电保护设备和自动化设备的可靠性，另外，个别继电保护设备没有经过运行测试检测就投入使用，晶体管波保护装置中的元件存在比较大的差异性或者元件的质量比较差都导致自动化装置和继电保护装置出现运行不协调的情况，导致拒动和误动的情况频繁出现。这就要求在实际的生产过程中，生产商要具有良好的技术支持，树立良好的社会责任心，在生产的过程中对质量进行严格控制。

3.3操作不正确

电源操作对继电保护和自动化设备运行的安全性有直接的影响，尤其对于一些逐渐老化的电解电容和储能装置来说，在继电保护装置出现故障后，如果无法将电源立即切断，在蓄电池出现电流不稳等问题时，会极大降低自动装置和继电保护装置的可靠性。此外，由于互感器自身质量不好，经过长时间的运行后，磨损程度会逐渐增加，影响自动化设备和继电保护设备运行的稳定性。

3.4环境对可靠性的影响

当继电保护设备和自动化设备工作环境温度不断升高时，各种发电物质和杂质会在四周的空气中漂浮，加快了自动化装置和继电保护装置的老化，降低了设备的有效性，同时电源插头和插线板插反也会使有害物质侵蚀，导致继电器出现接触不良和老化的情况，使得继电器保护设备原有的功能丧失。

四、继电保护与自动化装置可靠性提高的措施

4.1对相关装置进行全面性的认识和了解，既要掌握保护的基本原理，又要掌握设备实际运行状况。继电保护的调试与检验，是设备送电前的一道最重要的工序。在具体工作中必须加强继电保护的管理。完善定值闭环管理，认真搞好保护的新安装调试以及大、小修定检试验及详实完善的检修记录，是减少事故，使设备以良好的状态投入系统的关键环节，不仅可以避免误动或拒动事故的发生，在有故障出现时因为有正确的信息，使问题的查找分析变得简单明了。

4.2通过上文的分析可知电网中继电保护和自动化设备对保证电网的安全运行具有重要的意义。为了保证相关设备的安全运行提高设备工作的可靠性，对继电保护设备应当进行定期的预防性试验。对继电保护及自动化装置进行定期的预防性实验能够保证装置始终处于安全运行的状态，从而保证其工作的可靠性。另外要区分新上项目设备和定检项目，针对新上项目只进行少量的重要实验即可，而针对定检项目要严格根据检测流程进行，从而最大程度的保证继电保护设备工作的可靠性，保证电网的安全运行。

4.3提高继电保护装置运行的可靠性还要不断提高相关人员的专业素养，提高设备维护人员的安全意识和责任心，尽心做好相关的检修和维护工作。电网中继电保护装置运行的可靠想很大程度上依赖于设备运维人员的素养，包括专业技能、责任心、工作经验以及事故突发应变能力等方面。为了提高设备安全运行的可靠性，应当不断加强对相关运维人员的技术培训，使其能够熟练掌握相关技能牢记相关技术准则和操作流程以及突发事故的应变能力，另外在学习继电保护本身的专业技能外能够了解相关专业的发展状况，掌握继电保护技术的最新发展动向。

五、结语

总而言之，在对电力系统继电保护及自动化装置进行可靠性测试和评价时，一定要采用科学、合理的试验方式，对相关指标进行测试和详细分析，确保试验的可靠性和科学性。对电力系统继电保护及自动化装置进行可靠性测试能促进其平稳运行，也将促进整个电力系统的不断完善和发展。

参考文献:

[1]何志勤，张哲，尹项根，陈卫.电力系统广域继电保护研究综述[J].电力自动化设备，2010，05:125-130.

[2]吴国旸，宋新立，汤涌，仲悟之，刘涛电力系统动态仿真中的继电保护建模[J].电力系统自动化，2010，23:64-70

[3]周凯.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].数字技术与应用，2010，11:121+123