對繼電保護裝置可靠性及其最佳檢修周期相關分析

郭燕

摘要：本文對繼電保護裝置可靠性進行了科學合理的分析，并對繼電保護裝置的最佳檢修周期進行了研究。隨著現代社會的高速發展，社會對于電量的需求也在不斷的增加。持續增加的電量需求對于供電系統來說是巨大的考驗，因此為了應付這種考驗，對于電網中的供電設備也要足夠的重視。繼電保護裝置保證著電網的安全穩定的運行，因此對于其的可靠性保證就極其的重要。

關鍵詞：繼電保護裝置；可靠性；最佳檢修周期；靈敏度分析

1.繼電保護裝置的可靠性研究

在電力系統的運行中，會由于各種的不利操作而造成相關的損失，并對電網的順利進行造成阻礙。要保障電力系統的順利運行，就需要對繼電保護裝置進行充分利用，避免在電力系統中的運行中因操作錯誤而造成損失。保證繼電保護裝置的可靠就極其重要。電力系統的構成非常的復雜，一個中型的輸電系統就包含上百臺的機組以及數百條的母線，所涉及到的設備和設施的數量也是非常驚人的。環境、計劃檢修與反事故措施等因素對于繼電保護裝置的可靠性有著極大的影響。

1.1繼電保護裝置設計中的可靠性

在電力系統中的繼電保護裝置屬于自動裝置的一種，在電力系統的運行中起到保障電網安全的作用，對電力系統的實時運行狀態進行掌握，對出現的問題進行及時的監控和解決，并對相關的問題部分進行切斷處理。在電力系統中的繼電保護裝置設計中的可靠性涉及到四部分，分別是研究設計、制造、研究系統、系統維護。在繼電保護裝置中的設計的四方面是一個整體，單方面的全部可靠最終使得繼電保護裝置的高可靠性。因為繼電保護裝置的電路非常的復雜，所以在電路中進行了防干擾、防過壓、監視以及自動決策的多種功能的設計。只有保證繼電保護裝置中的元器件的可靠性，才能夠使得繼電保護裝置的可靠

1.2繼電保護裝置運行中的可靠性

在對電力系統中的繼電保護裝置的可靠性的評價中，主要是對其供電能力的綜合度量，從而對繼電保護裝置的可靠性水平進行評價，但是采取這種評價方式并不夠對實時狀態下的繼電保護裝置的可靠性進行表現。繼電保護裝置中的元器件發生故障的情況通常是由于特殊情況下發生的，在對繼電保護裝置的可靠性進行研究時，如果沒有考慮到元件的實時運行狀態，這樣不符合實際情況而得到的結果是不可靠的。在繼電保護裝置中，雖然繼電保護裝置本身有著繼電保護以及自動安全裝置的高可靠性的存在，但整定、配置以及動作也會影響到繼電保護裝置的可靠性。整定、配置以及動作也會導致電力系統中的繼電保護裝置發生故障，如果在復雜的電力系統中的繼電保護裝置中沒有搞清楚相關的機理，沒有對其配合特性以及動作特性進行考慮，則在電力系統中的繼電保護裝置的設計上將會存在不足。對電力系統中的繼電保護裝置采取在線采用概率方法可以對電網運行中的風險進行量化，得到相關的故障可能性以及嚴重程度的指標，并能夠對可能的所有不確定因素而造成的嚴重性以及可能性進行考慮。除此之外，還有在線采用確定性方法也可以對電力系統運行的抗風險能力進行量化。

1.3 繼電保護可靠性分析

在電力系統中的繼電保護裝置的可靠性是通過拒動以及誤動這兩種的形式進行表現的。對電力系統中的繼電保護裝置的可靠性的衡量是對概率進行指標的衡量，而在電力系統中的繼電保護裝置中的故障也有拒動、誤動以及非選擇性這三種情況。拒動概率是指電力系統中的繼電保護裝置發生了因為硬件失效、回路斷線以及方向原件輸出發生錯誤等事故而造成電力系統中發生跳閘的情況，或者使得在電力系統中的斷路器發生相關的機構故障而導致無法進行跳閘。第一類誤動指的是在電力系統中被保護過一次的設備沒有出現相關的設備故障，在電力系統中的繼電保護裝置中對跳閘進行二次回路的控制的偶然間的接通，或電力系統中的斷路器發生故障而導致跳閘。

2 繼電保護裝置的最佳維修期

只有保證電力系統中的繼電保護裝置的可靠性，才能夠保證電力系統的安全以及正常的運行，只有在電力系統中的繼電保護裝置的可靠性的基礎上對其最佳檢修周期的研究才是有價值的。

通過Matlab對電力系統中的繼電保護裝置進行仿真，對β影響電力系統中的繼電保護裝置的過程進行數據分析。如圖1為β<1的曲線。圖2為β>1的曲線。

在β<1的失效率曲線中可以看出，失效率在圖像中變現出遞減的趨勢，繼電保護裝置的設備的故障率初期較高逐漸變化成較低故障率的期間，故障的發生情況已經得到了有效的改善。造成初始的故障發生率高是因為新投入的電氣設備的參數不夠穩定，之后朝著穩定的方向發展。

在β>1失效率曲線中可以看出，失效率呈現遞增的趨勢。這是由于在這段時期內，設備在耗損失效期運行，由于元器件的老化以及損耗情況，這段時期的故障概率極其高。

在繼電保護裝置的經濟性以及可靠性的約束條件下，通過計算得出繼電保護裝置的最佳檢修周期為36001h，也就是4.11a。這個數據表明對于繼電保護裝置的檢修周期不能夠小于4a。同時在檢修中可能發生人為的制造缺陷的情況，在檢修中是無法做到排除所有的故障的。

3 總結

在電力系統的正常運行中，繼電保護裝置的保護是至關重要的。為了保證繼電保護裝置的可靠性，需要對繼電保護裝置的設計、運行都需要做到可靠，才能夠保證繼電保護裝置的可靠。同時對繼電保護裝置的最佳檢修周期進行研究，得出最佳的檢修周期，用來保證繼電保護裝置的可靠。

參考文獻

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