電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)探討

摘 要：目前，隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的推進(jìn)，人們對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可靠性相關(guān)指標(biāo)提出了越來越高的要求。可靠性指標(biāo)是人們用來衡量電力系統(tǒng)可靠性的標(biāo)準(zhǔn)。文章描述了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置自身具備的特點(diǎn)及其運(yùn)行要求，并根據(jù)這兩點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行上的可靠性指標(biāo)進(jìn)行分析，希望能夠在這方面起到一定的幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；可靠性指標(biāo)

前言

19世紀(jì)中后期，晶體管的繼電保護(hù)技術(shù)和集成電路保護(hù)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)輸電電路的微機(jī)保護(hù)技術(shù)于1984年高校和相關(guān)電力專家開始研究和開發(fā)，最后通過了專業(yè)的鑒定并開始投入使用，自此，我國(guó)繼電保護(hù)翻開了新的一頁。就目前來講，繼電保護(hù)正朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，而繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化要求電力數(shù)據(jù)控制更為精準(zhǔn)，保護(hù)更為全面，測(cè)量更為精確。自我國(guó)改革開放以來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了巨大的飛躍，其中電力對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展有直接的影響。因此，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)有利于促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者發(fā)生意外情況，其中安裝的繼電保護(hù)裝置會(huì)即時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而使值班工作人員發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行相應(yīng)的排查。隨著不斷的改進(jìn)和發(fā)展，自動(dòng)化設(shè)備被廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)裝置中，繼電保護(hù)裝置能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)智能化，卻不能百分之百確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的相關(guān)概述

1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置自身具備的特點(diǎn)

就繼電保護(hù)裝置的工作特點(diǎn)而言，可以劃分成工作狀態(tài)、準(zhǔn)備狀態(tài)以及維修狀態(tài)三種。當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置處于準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，該裝置不是靜止的，此時(shí)如果保護(hù)裝置由于故障出現(xiàn)動(dòng)作，應(yīng)該歸結(jié)為系統(tǒng)無故障誤動(dòng)。當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障，則該保護(hù)裝置會(huì)繼續(xù)保持一段時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)，保護(hù)裝置動(dòng)作屬于正確動(dòng)作，保護(hù)裝置未動(dòng)作則屬于拒動(dòng)。而對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置而言，平均每年都會(huì)出現(xiàn)1到2次的維修狀態(tài)。通過對(duì)比這三種狀態(tài)我們不難發(fā)現(xiàn)，該保護(hù)裝置是可以進(jìn)行修復(fù)的元件。

1.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行要求

安裝于電氣設(shè)備上的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置，主要對(duì)發(fā)生故障和運(yùn)行不正常的情況進(jìn)行反應(yīng)和發(fā)送警報(bào)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行要求主要可以分為四類：第一，選擇性；選擇性的運(yùn)行要求指的是繼電保護(hù)裝置可在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后切除和故障相關(guān)的元件，進(jìn)一步縮小停電范圍，使系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行。第二，速度性；速度性這一運(yùn)行要求指的是繼電保護(hù)裝置可在故障出現(xiàn)時(shí)切除故障。第三，靈敏性；該運(yùn)行要求指的是繼電保護(hù)裝置可在電力系統(tǒng)的故障出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行靈敏可靠的動(dòng)作。第四，可靠性；該運(yùn)行要求指的是繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行或在故障保護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)的情況，也就是說，繼電保護(hù)裝置在規(guī)定范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)發(fā)生動(dòng)作時(shí)不應(yīng)該拒動(dòng)，同時(shí)在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不發(fā)生誤動(dòng)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行上的可靠性指標(biāo)

2.1 一般繼電保護(hù)裝置的可靠性指標(biāo)

就目前來說，隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的推進(jìn)，人們對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在可靠性方面的指標(biāo)提出了越來越高的要求。可靠性指標(biāo)是人們用來衡量電力系統(tǒng)可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，可靠性指標(biāo)有幾種類型，它們分別是時(shí)間指標(biāo)、頻率指標(biāo)以及概率指標(biāo)。時(shí)間指標(biāo)指的是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，開始使用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置到其出現(xiàn)故障這段時(shí)間的平均時(shí)間。頻率指標(biāo)指的是正確動(dòng)作率，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)出正確動(dòng)作的次數(shù)與發(fā)出總動(dòng)作的次數(shù)比。概率指標(biāo)指的是在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，某設(shè)備或系統(tǒng)按照規(guī)定條件實(shí)現(xiàn)規(guī)定功能的概率。對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)而言，概率指標(biāo)意味著繼電保護(hù)系統(tǒng)在完成工作上的可靠性。

2.2 繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行上的可靠性指標(biāo)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后以最快的速度對(duì)其進(jìn)行隔離，并防止設(shè)備被過電壓及過電流損害。在所有繼電保護(hù)裝置的故障模式中，主要故障模式有兩種：拒動(dòng)和誤動(dòng)。如果一個(gè)或一個(gè)以上的斷路器出現(xiàn)故障情況，并進(jìn)行拒動(dòng)，則電力系統(tǒng)就會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因?yàn)槔^電保護(hù)和控制系統(tǒng)是相互聯(lián)系的，它們集成于輸配電系統(tǒng)中。繼電保護(hù)系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中較為嚴(yán)密，也就是說，如果任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都有可能導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，從而繼電保護(hù)系統(tǒng)無法在真正意義上發(fā)揮其可靠性。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置由繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)重合閘裝置、電流電壓變換器、分合閘機(jī)構(gòu)以及斷路器構(gòu)成。

同樣也可以對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行劃分，即正確狀態(tài)和不正確狀態(tài)。相應(yīng)地，運(yùn)行可靠性指標(biāo)也可以劃分為正確和不正確兩種工作率。正確工作狀態(tài)指的是相關(guān)工作人員對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)、計(jì)算以及調(diào)試后所形成的工作狀態(tài)。而正確工作率就是在整個(gè)保護(hù)區(qū)中，發(fā)生故障時(shí)正確動(dòng)作的次數(shù)。相對(duì)應(yīng)的，不正確工作率就是在整個(gè)保護(hù)區(qū)中，故障拒動(dòng)次數(shù)、正常狀態(tài)下的動(dòng)作次數(shù)、整個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)外的故障誤動(dòng)作，三者相加之和。所以，正確工作狀態(tài)包括整個(gè)保護(hù)區(qū)外在正反方向上發(fā)生故障時(shí)和正常運(yùn)行時(shí)正確的不動(dòng)作。

2.3 繼電保護(hù)裝置的發(fā)展和應(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)包含多種多樣且結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的電氣設(shè)備，這些設(shè)備在分布上較廣，同時(shí)在運(yùn)行時(shí)會(huì)被自然條件所影響，所以就會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行時(shí)存在一些問題，其中短路故障較為常見。短路故障發(fā)生時(shí)，電弧燃燒從而損壞設(shè)備，但是繼電保護(hù)裝置可以解決該問題。

隨著繼電保護(hù)裝置的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)型繼電保護(hù)，其可以較大地增強(qiáng)繼電保護(hù)的有效性。微機(jī)型繼電保護(hù)有著較為強(qiáng)大的功能，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)分量保護(hù)，從而大幅度提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的正確率。微機(jī)型繼電保護(hù)內(nèi)的數(shù)字元件不會(huì)輕易受到溫度影響，實(shí)現(xiàn)了人性化操作。就現(xiàn)階段的發(fā)展形勢(shì)而言，我國(guó)繼電保護(hù)裝置逐漸朝著智能化和一體化的方向發(fā)展。此外，繼電保護(hù)裝置的靈敏性和可靠性也進(jìn)一步增強(qiáng)，這就使得繼電保護(hù)裝置可以更穩(wěn)定地運(yùn)行。

3 結(jié)束語

隨著我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的推進(jìn)，人們對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可靠性指標(biāo)提出越來越高的要求。隨著不斷的改進(jìn)和發(fā)展，繼電保護(hù)裝置在能夠一定程度上實(shí)現(xiàn)智能化，但卻不能百分之百確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。如何計(jì)算運(yùn)行可靠性指標(biāo)與正確評(píng)估裝置性能相關(guān)。可以說，繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的可靠性指標(biāo)對(duì)其使用有很大影響，所以對(duì)運(yùn)行可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理分析值得我們進(jìn)一步探究。

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作者簡(jiǎn)介：羅樂（1993，9-），女，漢，湖南省長(zhǎng)沙市人，邵陽學(xué)院11級(jí)電本二班學(xué)生。