數字繼電保護裝置可靠性研究

摘要：數字繼電保護裝置是在傳統的繼電保護裝置的基礎上與現代日益先進的計算機信息系統相結合，能夠在電網系統中的某項設備出現故障時快速做出反應，通過兩套數字繼電保護裝置的切換工作，保證電網系統能夠盡可能少地受到設備故障造成的損害的影響，使電網系統應對故障的能力增強，提高了電網系統運作的可靠性和穩定性。

關鍵詞：數字繼電保護裝置；可靠性；計算機信息系統；電網系統；電力設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2016）23-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.063

隨著科學技術的進步，計算機技術在社會中應用的范圍越來越廣，具有方便、快捷、成本低、操作簡單等優點。電網系統中的繼電保護裝置和計算機技術相結合，與傳統的繼電保護裝置相比，功能更加可靠穩定，制作成本也有所降低，目前在高壓和超高壓電網系統中已經得到了廣泛的應用。要不斷提高數字繼電保護裝置在電力系統安全性、可靠性方面發揮的作用，就要對保護裝置的工作特性和原理做出深入的研究，對其工作可靠性評價指標進行評估，討論數字繼電保護裝置受系統軟件、系統硬件和人為操作因素對其工作可靠性造成的影響，分析工作過程中存在的問題和不足，并提出改進措施，保證保護裝置的安全運行。

1 數字繼電保護裝置的應用概述和影響因素

1.1 數字繼電保護裝置的應用現狀

現如今，經濟不斷發展，企業的運營和人們的正常生活都離不開電力的供應，隨著人們對電力系統的要求越來越高，用電量越來越大，電力系統運營結構越來越復雜，隨之而來出現故障的概率和影響因素也在增多。數字繼電保護裝置就是為了提高電力系統的運行可靠性、抵抗突發故障的能力而產生的，能夠時刻檢測電網系統中各設備和結構的運行是否正常，一旦某個部位出現故障，能夠及時靠對斷電器的控制切斷故障部位，防止故障的擴大，影響整個系統的運行，從而能夠保證電網系統的安全運行。數字繼電保護裝置是將傳統的保護裝置與先進的計算機技術相結合，提高保護裝置能夠發揮的作用，更加可靠地保證電網系統的穩定性，在檢測到異常情況發生時，能夠及時做出反應切斷故障電路，并向工作人員發出信號，及時采取措施，檢修故障部位，保證系統能夠及時恢復正常工作。

1.2 系統軟、硬件裝置對數字繼電保護裝置應用可靠性的影響

數字繼電保護裝置的運行可靠性是指某個設備部位在應該發生故障的動作時，不應該產生拒動作，在其他規定不應產生動作的時候，不能產生誤動作，對電網系統的運行進行定性評價、運行維護、故障檢測和排除等操作。系統軟件的可靠性和正常運行是繼電保護裝置能夠及時發生作用維護電網系統正常運行的關鍵。系統軟件運行不穩定會導致誤動作和拒動作，在電網系統出現故障時不能做出及時的分析和處理，通常引起軟件系統出現故障的原因為程序編程錯誤、測量值輸入不準確、對軟件系統應實現的功能預計不準確、測量時有誤差、操作不規范等因素。系統硬件能夠準確及時的響應是繼電保護裝置能夠正常發揮作用的前提條件，只有保證系統硬件的質量過關、配置滿足要求，才能保證繼電保護裝置的高效運行，影響硬件系統的使用性能的因素主要是各種零部件材料的質量、系統結構的設計布置是否合理等。

1.3 人為因素的影響

工作人員的合理規范操作能夠使保護裝置按照預計功能安全可靠地運行，在實際操作過程中，人為因素是決定數字繼電保護裝置正常運行的重要因素。電網系統結構復雜，需要的工作人員也較多，在這個過程中，受到工作人員專業素質、操作規范性、接線是否可靠等操作的影響都會影響電網的安全運行。在電網系統的電力供應過程中，安裝人員是否按照設計要求將接線正確連接，操作人員是否按照操作規范對設備進行操作、監管維護人員是否時刻觀察系統的工作運行狀況，一個環節出現問題，都會影響繼電保護裝置的工作可靠性。數據統計，在引起電網系統運行產生的故障中，由于人為操作失誤而引起的故障占總故障的38%左右，由此可見，提高工作人員的專業素質和規范操作水平對于提高系統運行的安全性和可靠性具有重要意義。

2 提高數字繼電保護裝置運行可靠性的措施

2.1 加強對數字繼電保護裝置的日常維護

受到運行時間的延長和工作過程中故障部位對繼電保護裝置產生的影響，繼電保護裝置的零部件配合和磨損情況會有所下降，運行可靠性和工作效率會相應的下降。要加強對繼電保護裝置的日常維護，在零件出現損壞、接觸不良等情況出現時，應該及時發現和對零件進行更換，保證設備能夠正常、安全有效地投入使用。在日常的維護作業中應該尤其注意檢查絕緣電阻的工作性能、接線柱的接觸情況、電源的電量是否充足、固定數值的輸入檢測、回路的運行檢驗、傳動斷路器的檢驗等，這些部位相對容易出現問題，保證能夠對故障及時排除，使繼電保護裝置能夠穩定運行。監管維護人員不僅要檢測設備的故障部位，應該對繼電保護裝置進行監視和維護，注意設備的閃光裝置、信號裝置是否完好，對電源儲能裝置進行定期的維護，對設備進行清掃、檢查，保證設備的工作環境符合要求，有效降低繼電保護裝置發生故障的概率。

2.2 設置接地裝置，提高數字繼電保護裝置的抗干擾能力

數字繼電保護裝置在工作時觸頭觸點跳轉時會產生一定的脈沖，這種干擾對晶體管的工作性能會產生影響。在對電路進行設置和分布時，可以將電路板的一面設置成水平線，另一面設置成豎直線，可以減少電流之間的相互干擾。將設備外殼接地，也可以有效地屏蔽磁場和電場對電子設備產生的干擾，保證保護裝置能夠正常運行，提高電網系統的穩定性和安全性。

2.3 保證設備元件質量滿足要求

數字繼電保護裝置的元件質量對裝置能否正常工作、降低故障率有重要的影響，在對元件材料進行購置時，要選用高質量、滿足要求的材料。要求購置人員對保護裝置的運行充分了解，有足夠的采購經驗，在采購時不僅要選擇高質量的材料，還要在此基礎上盡可能地降低采購成本，提高企業的經濟效益。在采購晶體管時，要注意晶體管的使用環境，在復雜的工作環境下能否保持正常的工作性能。

3 結語

數字繼電保護裝置運行的可靠性、穩定性決定我國的電網系統能否安全投入工作，保證企業的運營和人們的正常生活。隨著我國經濟的發展和國民生活水平的提高，對電力的供應需求越來越大，電網系統結構也相應的越來越復雜，會提高出現故障的概率，數字繼電保護裝置能夠時刻檢測電網系統的運行情況，在發生故障時及時發現并排除，要采取措施提高保護裝置的運行可靠性，從而保證電網系統的正常運行。

參考文獻

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作者簡介：劉梁秋（1984-），女，廣東朝陽人，廣西綠能電力勘察設計有限公司工程師。

（責任編輯：小 燕）