淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性

張曉曄

【摘 要】在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的今天，電力資源逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬橹匾慕M成部分，在不斷擴(kuò)增國家電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模的同時(shí)，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化可靠性提出了更高的要求。鑒于此，論文從繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的重要意義、探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化可靠性、提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)化可靠性的有效方法三個(gè)方面進(jìn)行闡述，希望對今后的繼電保護(hù)設(shè)備的使用情況研究，提供可供參考的意見。

【Abstract】Today， with the development of economic globalization， power resources have gradually become the most important part of people's daily life， while expanding the scale of the national grid， people put higher requirements on the reliability of relay protection equipment of power system.In view of this， this paper expounds from three aspects of the important value of relay protection equipment in power system， the automation reliability of power system relay protection equipment， and effective method for improving the automatic reliability of relay protection equipment in power system， hoping to provide reference for future research on the use of protective relaying equipment.

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)設(shè)備；自動(dòng)化；可靠性

【Keywords】 power system； relay protection equipment； automation； reliability

【中圖分類號(hào)】TM774 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）10-0152-02

1 引言

繼電保護(hù)設(shè)備作為電力系統(tǒng)中必不可少的一部分，不僅能夠使電力系統(tǒng)不再受到外界因素的影響，降低線路故障的發(fā)生概率，還能從根本上保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。若在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)設(shè)備可以自動(dòng)切斷線路，確保整個(gè)線路的安全，使電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，論文對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性進(jìn)行了探討。

2 繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的重要意義

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力需求不斷增加，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電力供應(yīng)危機(jī)。電力企業(yè)為了有效應(yīng)對這一危機(jī)，通常會(huì)采取停電、限電等方法，因此，繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性逐漸成為備受關(guān)注的熱點(diǎn)話題，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中擔(dān)任著重要角色，起到至關(guān)重要的作用，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。若電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)大小不一的突發(fā)狀況，繼電保護(hù)設(shè)備可以保證在一定時(shí)間內(nèi)，對電力系統(tǒng)發(fā)出危險(xiǎn)警告，并且能夠自動(dòng)切斷發(fā)生故障的電線路，有效降低其他零部件的損壞程度。除此之外，還能夠預(yù)防因故障引起的連鎖反應(yīng)，大幅度降低斷電等故障的發(fā)生概率，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。另一方面，對電力系統(tǒng)起到監(jiān)控作用。繼電保護(hù)設(shè)備不僅是一個(gè)反應(yīng)設(shè)備，也是一個(gè)監(jiān)控設(shè)備。在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，較為傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備需借助工作人員的力量進(jìn)行監(jiān)控，不僅提高了電力企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也造成了人力、物力、財(cái)力等不必要浪費(fèi)。與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備相比，先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，更好地處理設(shè)備故障，對電力系統(tǒng)起到保護(hù)作用。

3 探討電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化可靠性

3.1 研究整定值的錯(cuò)誤

整定值的錯(cuò)誤，逐漸成為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)失誤的主要影響因素。只有嚴(yán)格控制好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的相關(guān)注意事項(xiàng)，在各個(gè)施工環(huán)節(jié)中落實(shí)控制與監(jiān)督工作，才能從根本上實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化可靠性，使繼電保護(hù)設(shè)備的安裝及設(shè)計(jì)具備準(zhǔn)確性等特點(diǎn)[1]。不僅如此，若整定值存在極大的失誤，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備使用過程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)不同的電力問題，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.2 繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量未能達(dá)標(biāo)

在生產(chǎn)繼電保護(hù)設(shè)備的過程中，諸多生產(chǎn)廠家為使自身的經(jīng)濟(jì)效益最大化，不斷降低生產(chǎn)的各項(xiàng)成本，大量劣質(zhì)材料被使用在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)當(dāng)中，最終導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量未能達(dá)標(biāo)，直接影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，致使繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性受到一定的限制。除此之外，一小部分電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備未進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)就開始正常運(yùn)行，導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備中的部分零部件存在巨大的差異[2]。比如，晶體管波等，這些具有較大差異性的零部件被使用在繼電保護(hù)設(shè)備當(dāng)中，就存在一定的質(zhì)量問題，最終導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備頻頻出現(xiàn)運(yùn)行問題。為改善這一現(xiàn)象，在實(shí)際的繼電保護(hù)設(shè)備生產(chǎn)期間，對生產(chǎn)廠家提出較高的要求，明確規(guī)定生產(chǎn)廠家應(yīng)當(dāng)在先進(jìn)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，樹立正確的責(zé)任心，嚴(yán)格把守質(zhì)量關(guān)，從根本上控制好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)過程。

3.3 繼電保護(hù)設(shè)備的不正確操作

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的不正確操作，會(huì)對自動(dòng)化可靠性產(chǎn)生一定的影響。比如，電源操作等。就當(dāng)前電解電容以及儲(chǔ)能裝置的使用情況而言，當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，若電解電容及儲(chǔ)能裝置存在老化等問題，未能立即將電源切斷，勢必會(huì)出現(xiàn)蓄電池電流不穩(wěn)定的現(xiàn)象，大幅度降低了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性[3]。繼電保護(hù)設(shè)備不僅會(huì)受到操作不規(guī)范的影響，也會(huì)受到互感器自身的影響。由于互感器自身存在質(zhì)量問題，經(jīng)過長時(shí)間的使用，不斷增加了互感器的磨損面積，從而影響繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。endprint

3.4 對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響

環(huán)境問題逐漸成為影響繼電保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素，當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備所運(yùn)行的環(huán)境溫度呈上升趨勢時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境周圍的相關(guān)介質(zhì)四處漂浮，加劇了繼電保護(hù)設(shè)備的老化程度，同時(shí)也降低了繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性[4]。不僅如此，若繼電保護(hù)設(shè)備的老化問題持續(xù)加快，使得電源的插頭及插線板被四處漂浮的物質(zhì)侵害，失去繼電保護(hù)設(shè)備所具有的功能，阻礙了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行。

4 提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備自動(dòng)化可靠性的有效方法

4.1 構(gòu)建等比例的仿真模型

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，永磁直驅(qū)機(jī)組以及風(fēng)電機(jī)組占據(jù)著重要的地位，對風(fēng)電機(jī)組做到良好的控制，逐漸成為影響繼電保護(hù)設(shè)備可靠性的主要因素。就現(xiàn)今風(fēng)電機(jī)組的使用情況而言，其使用原理以及接入方式都發(fā)生了巨大的變化。為使電力系統(tǒng)具備可靠性、安全性等特點(diǎn)，對風(fēng)電機(jī)組的使用提出了高要求，可以根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的特點(diǎn)，來構(gòu)建等比例的仿真模型[5]。與傳統(tǒng)的解析方法相比，仿真模型具有諸多優(yōu)勢，可以隨時(shí)研究繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行狀況。除此之外，在生產(chǎn)繼電保護(hù)設(shè)備的過程中，在缺乏完善的控制制度的前提下，就必須構(gòu)建相應(yīng)的仿真模型。在繼電保護(hù)設(shè)備的設(shè)計(jì)與規(guī)劃方面，得到仿真模型的大力支持與幫助，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性提供有效保障。

4.2 加大對電線路保護(hù)機(jī)理的研發(fā)力度

若電線路發(fā)生短路故障，勢必會(huì)給風(fēng)電機(jī)組帶來巨大的影響，同時(shí)也會(huì)影響著電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)電線路故障完成清除后，若未能及時(shí)提高母線的電壓，會(huì)給電力系統(tǒng)及風(fēng)電機(jī)組帶來前所未有的影響。同時(shí)也會(huì)引起不必要的安全事故。在展開一系列的故障識(shí)別工作期間，為使繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)得以順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)著重考慮短路電流的問題，同時(shí)加大對電線路保護(hù)機(jī)理的研發(fā)力度。由于控制模塊在缺乏短路電流的背景下，不斷改變著短路電流的波形。基于此，為更好的分析電線路的故障特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)有的資源信息，對先進(jìn)的技術(shù)和工作原理展開相應(yīng)的研發(fā)，為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

綜上所述，在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)設(shè)備對電力系統(tǒng)有著重要意義，尤其對電線路及風(fēng)電機(jī)組至關(guān)重要。論文主要探討了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化可靠性，從繼電保護(hù)設(shè)備的質(zhì)量未能達(dá)標(biāo)、繼電保護(hù)設(shè)備的不正確操作等方面展開探討，并針對改善線路故障問題提出了幾點(diǎn)有效建議，如構(gòu)建等比例的仿真模型、加大對電線路保護(hù)機(jī)理的研發(fā)力度等，為以后電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供保障。

【參考文獻(xiàn)】

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