電力系統繼電保護可靠性分析

張偉 劉明龍

摘要：繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用，其正常工作與否將對電力系統的運行造成重大影響，因此如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。本文討論了供電系統中的繼電保護裝置的可靠性的重要性，提出了影響繼電保護可靠性的因素及提高繼電保護可靠性的對策。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；可靠性；對策

繼電系統屬于自動化設備，隨著科技的不斷進步，繼電系統的性能越來越強，可靠性也越來越高，這種電子設備在規定的時間內，一般可以完成設定的多項任務。為了保證電力系統可以穩定運行，需要保證電力系統中的元件、設備可以正常發揮功能。繼電保護屬于安全防線，其可以檢測出系統存在的故障問題，可以防止系統出現惡化現象，提醒檢修人員采取有效的措施進行防治，避免系統出現崩潰，從而導致大面積停電現象的出現。

一、繼電保護可靠性對于電力系統的重要性分析

繼電保護裝置應用于電力系統中對電力系統的正常運行有著一定的保護作用，一般來講，當某些電力設備處于非正常狀態而導致電力系統運行異常時，繼電保護裝置隨機發出警報信息，便于相關維護人員及時排查故障，恢復電力系統的正常運行。當配電網發生故障時，繼電保護裝置可以使電力設備快速脫離配電網，最大程度上保護電力設備的安全性。故而，可以說，繼電保護裝置的應用，基本實現了電力系統的自動化運行，為供電企業的供電提供了極大的便利條件。所以，在繼電保護裝置的應用過程中，必須確保繼電保護的可靠性。如果繼電保護可靠性差，那么繼電保護裝置就不能發揮原有的保護作用，對電力系統的安全運行造成較大的影響。所以，在應用繼電保護裝置時，要確保其保護作用的可靠性。

二、影響繼電保護可靠性的因素

電壓以及電流互感器作為繼電保護測量設備的起始點，對于二次系統的正常運行有著十分重要的影響，不過，電壓和電流互感器在二次回路運行中也很容易出現問題。電流互感器對繼電保護的影響主要體現在電流互感器的飽和與電流互感器的誤差，當電流互感器出現飽和現象時，會造導致電力系統中繼電保護舉動、延遲動作或是出現誤動問題，進而造成大面積停電，降低電力系統故障測距的準確性。若是電流互感器出現誤差時將直接影響到繼電保護裝置的工作質量，其誤差對其傳變一次電流有著很大的影響，而電流互感器在短路過程中能否完成傳變一次電流則對其正常工作起著決定性作用。電壓互感器二次回路主要體現在斷線和接線錯誤兩個方面，當出現二次回路斷線時會影響繼電保護裝置動作的準確性。當電力系統出現接線錯誤時會影響繼電保護裝置的動作錯誤，同時影響到電力系統的運行監控和系統事故處理。此外若是二次回路出現老化或是絕緣裸露現象而引發的故障，將直接阻止繼電保護的正常運作。此外，互感器在二次回路中的應用設備并不多，而且線路的連接也是簡單的，但在運行使用中故障仍然是經常出現，比如當二次中性點沒有接觸到地面或者接觸地面產生異常的時候就會造成保護裝置誤動或者拒動現象。

對于繼電保護裝置的生產，我們也要求生產商具有較強的專業技術，因為保護裝置運行的可靠性還受到繼電保護裝置的生產質量的直接影響。一些生產廠家為了謀取更大的經濟利益，對繼電保護裝置的生產偷工減料，從而造成產品性能較差，而器件與器件之間的性能差異如果過大，也很容易造成保護裝置的誤動和拒動。因此，要加強和管理繼電保護裝置的生產檢驗過程，從而使得繼電保護運行的可靠性得到有效的提高。

裝置出現故障的另一個原因就是人為操作不當。在人為操作方面，對電源的操作可直接影響到保護裝置的正常運行。在保護裝置中，如果電容儲存裝置的內部電容有所減少，可能是由于裝置出現了老化現象，這時我們就要對其進行電容裝置更換，而我們對電容裝置型號大小的選擇不當的時候，也會影響其保護裝置的正常運行。同時，作為維修人員，其專業知識上的水平以及人員自身的安全意識等，都會對裝置的正常運行造成一定的影響，此外，當出現極高溫或者灰塵等天氣時，由于外界環境的劇變，也有可能造成裝置老化等威脅，腐蝕電路板及其元器件，從而影響保護裝置的正常運行。

三、提高繼電保護可靠性的對策

1、要把好繼電保護裝置及其二次回路的巡檢關

精確巡視檢查設備內部隱藏的危險狀況，是避免危機事故發生的一類特殊適應方法。 結合技術人員全新繼電保護可靠性完善規則分析，安排一個全面詳細的檢查項目，除了檢查自動移位類設備結構完善程度以外，還要根據最新調度要求的輸入數值大小，及時提供斷路器保護壓板媒介，同時在壓板位置是否正確的情況下，檢查不同位置電路接線正常結果，將任何存在松動跡象的結構予以精確化修繕。 一旦有發熱的現象存在，要立即檢查保險絲是否接觸良好，然后檢查繼電器觸點是否接觸完整，有無抖動和燃燒的現象發生。 在繼電器運行時間和參數的監控燈均顯示正常時， 還要檢查參數是否符合要求，光字牌、電鈴、事故音頻是否完好，最后還應該打印出檢查報告，將異常情況及時的通知保安人員處理。

2、保證電力繼電保護運行環境的優良性

電力繼電保護裝置受外部環境的影響較大，因此為了保證電力繼電保護運行的可靠性必須要保證運行環境的優良性。由于電力繼電保護裝置是一種精密的電子元器件組合裝置，外部環境中的溫度、濕度、灰塵、外力、電磁干擾以及腐蝕性氣體等都會對電力繼電保護裝置造成影響和破壞。因此，電力繼電保護裝置必須要進行有效的保護，其所處的環境必須要隔離對裝置有損害的因素。

3、高電力系統繼電保護授時精度和數字化程度

當前電力系統中主要采用自動化設備進行繼電保護，在繼電保護中需要對自動化設備進行統一、精確的授時，以保證系統中各個功能模塊、功能單元的時間統一，這樣才能保證繼電保護繼電保護裝置動作的可靠性防止出現誤判，并且通過提高繼電保護裝置的保護授時精度能夠提高裝置的速動性。當系統出現故障時能夠有效地根據數據存儲模塊得到故障數據，對系統各個部分斷開的先后次序和時間進行分析，得到故障信息。電力系統穩定安全的運行前提之一就是精準、統一的授時。目前我國采用較多的是利用全球定位系統進行電力系統的時間基準服務。全球定位系統能夠進行脈沖對時、串口對時，其中脈沖對時能夠提供較高精度的時間信息，但是這種對時方式不能直接為工作人員提供時間信息。串口對時的對時精度有待提高，故當前利用較多的是 IRIG-B時間編碼對時方式。這種對時方式通過編碼方式能夠避免現場總線通信報文和脈沖節點信號進行對時，提高授時系統的準確度和工作效率，能夠有效滿足電力系統主設備繼電保護所需要的實時性和準確性，大力保障了電力系統主設備運行的穩定性。

綜上所述，伴隨著我國電力系統容量和規模的不斷變大，繼電保護和自動化裝置的重要性將變的越來越大，繼電保護裝置的可靠性將直接影響到電網的安全運行。在可以預知的一段時間內，為了提高繼電保護裝置的可靠性應當不斷加大該方面的資金投入研究新方法和新技術，另一方面應當在現有保護裝置的基礎上做好人員的管理和培訓工作加強對設備的檢修和維護從而最大限度的提高設備的可靠性和工作的穩定性。

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