智能變電站繼電保護系統可靠性分析

蘇梅玉

摘 要：隨著國內經濟和科技的持續提升，民眾的生活和工作給電力體系提出了更高的要求。當前，智能型變電所促進了維護和調節整體化的實現，讓各大體系間得以相互聯結，提升了變電所內部繼電的互換性能，保證了我國電網平穩、長久地運轉，還給變電所的維護和把控予以極大的扶持。由于變電所極易發生故障，安全意外頻頻出現，所以，應對智能型變電所內部繼電保護體系的可靠性加以探究，以提升變電所的平穩性，使國內智能型變電所內部繼電保護體系獲得更好進步。為了確保變電所內部繼電的安全，需要對智能型變電所內部的繼電保護體系進行可靠性進行分析與描述，進而研究影響智能變電站繼電保護系統可靠性的主要因素，探究提升繼電保護系統可靠性的主要措施，更好地提高智能變電站電力系統的供電質量。

關鍵詞：繼電保護系統；智能變電站；可靠性

1、繼電保護系統的可靠性分析和描述

電力系統繼電保護的可靠性主要涉及兩個方面。一方面，當在設備的設定值范圍內出現故障時，立即動作，不出現拒動現象。另一方面，當沒有出現保護狀態時，它不會導致任何誤操作。繼電保護裝置不管出現拒動還是誤動，都會對整個電力系統造成危害。繼電保護裝置防止拒動和防止誤動兩方面可靠性具有一定的矛盾性。鑒于電力系統結構和整合性的差異，拒動和誤動帶來的危害是不同類型的，電力系統處于旋轉備用容量較多、輸電線路較多、系統之間以及電源和負荷聯系緊密狀態下，誤動導致發電機變壓器以及輸電線路切除，對于電力系統危害性相對較小，但是系統出現故障被拒動時，將會造成電力系統諸多設備的損壞，此時提高繼電保護裝置拒動可靠性重要性明顯上升。而當電力系統處于旋轉備用容量偏小、系統之間以及電源和負荷聯系不夠緊密狀態下，一旦繼電保護裝置出現誤動，導致發電機變壓器或者輸電線出現切除動作，造成負荷供電中斷，嚴重的還會破壞系統穩定，造成巨大損失，當某一保護裝置主保護拒動時，其后備保護仍可以動作而切除故障，因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不拒動的可靠性更為重要。

2、繼電保護裝置可靠性影響因素分析

2.1人為操作的影響

在安裝繼電保護裝置的過程中，如果不能嚴格按照繼電保護裝置的安裝要求進行正確的線路連接及相關操作，會給繼電保護裝置的正常運行造成嚴重影響。同時工作人員的責任意識和安全意識也十分重要，對繼電保護裝置的后期檢查維護也影響著繼電保護裝置運行的可靠性。

2.2電流互感器影響

電流互感器是繼電保護裝置在電力系統中發揮作用的重要元件，對裝置的運行可靠性具有重要的影響。當電流互感器出現飽和的情況時，會造成繼電保護裝置反應遲鈍，甚至出現失靈的現象，降低了繼電保護裝置的運行可靠性，引起電力系統故障，出現大面積停電。

2.3裝置硬件的影響

繼電保護裝置的主要功能是實時監控電力系統的運行情況，保證電力系統安全穩定地運行。繼電保護裝置運行的可靠性與其自身的質量有很大的關系。對產品的質量沒有進行嚴格的把關，導致制造出質量不合格的繼電保護裝置，產品性能低下，降低了其運行的可靠性。

2.4勵磁涌流的影響

一般電力系統在運行過程中，其內部線路都會產生勵磁涌流，繼電設備保護模式一般為電流速斷保護，簡單來說，就是根據最高流通電流，設定保護限制。但是如果靈敏度要求在1.2以上，靈敏度越高，動作電流值就會越小，特別是在部分過長，動作電流會更低，進而影響保護裝置的可靠性。

2.5外部環境的影響

繼電保護裝置是一種較為精密的儀器，很容易受到外部環境因素的影響。例如空氣中存在著大量的粉塵和各種有害氣體，會破壞繼電保護裝置的相關元件，而且有害氣體還會腐蝕繼電保護裝置的電路板，引起氧化反應，給裝置的性能造成影響。

3、提高繼電保護系統裝置可靠性的有效措施和方法

投入運行后的繼電保護裝置，會受到復雜運行環境的影響，其性能和各種運行狀態不可能完全能夠被預測的，因此，這時就需要制定相應的預防措施，減少隱患的發生，提高繼電保護的可靠性。

3.1加強質量的管理

繼電保護裝置中的各元器件的質量對繼電保護的可靠性有著重要的影響，各元器件的故障率及壽命直接影響著繼電保護的可靠性，所以在對各元器件選擇時要把好質量關。具體有：首先在保護裝置投入運行前應嚴格把守驗收關，對保護裝置性能和回路進行詳細檢查，往往可以查找出許多安全隱患。若發現有設計缺陷，可通過驗收檢查部門及時提出，并向設計人員提出修改意見。其次在系統設備改造中，對繼電保護調試工作結束時，變電站工作人員應該參與繼電保護工作人員的二次驗收工作，避免出現運行人員缺乏對設備的深入了解的尷尬局面，保證運行人員有能力及時處理設備的細小故障。另外，在選購繼電保護裝置時，也要嚴格進行質量管理，選擇制造口碑好、產品過硬的廠商，不能僅僅考慮經濟因素而選擇價格低、質量得不到保證的產品。買回來的裝置也要經過嚴格的檢驗，對于那些故障率高、壽命短的元器件，要嚴禁入庫。

3.2對冗余設計進行優化

通過冗余設計和優化，使保護裝置符合可靠性指標，達到減少用量、提高效率的目的，最大限度地減少投資金額。通過重復、多數表決、備用切換等冗余硬件設計，可以顯著提高可用性和拒絕率等可靠性指標，提高系統可靠性。具體來說，在繼電保護裝置的設計、安裝和調試中，應盡量減少晶體管對干擾源的影響。在設計中，必須切斷干擾的耦合，建立必要的隔離變壓器和濾波器，增加接地電容器，并在輸入端使用屏蔽電纜、輸出電路。由于各種設計方法都有一定的優勢和局限性，因此有必要根據繼電保護的實際情況做出合理的分析并做出最佳選擇。

3.3加強繼電保護裝置技術改造工作

隨著科學技術的不斷發展，電子技術、通信技術、計算機技術和信號處理技術為繼電保護提供了良好的技術支持。應充分依靠新技術，改進繼電保護技術，不斷提高保護系統的性能；并及時更新保護驗證設備，完善供電網絡建設。在不影響正常生產安全的情況下，實施保護裝置校準、不漏項，不簡化。為快速隔離故障，恢復供電，可考慮結合配電自動化系統的建設，繼電保護和自動化系統相互利用，逐步完善電力系統的網絡建設和技術設施。

3.4加強日常監管，提高故障處理的能力

為了提高繼電保護裝置的可靠性，必須及時檢查保護裝置，檢查各連接點的緊密程度，以連接點的緊密度作為防范事故的重點。及時發現繼電保護裝置異常或缺陷的位置，并做好相關記錄。對于那些容易引起誤動的保護要及時將其退出并進行控制，仔細分析并查明原因，然后恢復其狀態。此外，每位專業人員的專業素質都需要接受培訓。由于繼電保護整定計算工作嚴謹細致，相關人員必須具有強烈的責任心和職業道德。

4、結語

在智能電網全面建設的過程中，智能變電站繼電保護系統的可靠性研究顯得尤為重要。而提高智能變電站繼電保護可靠性的方法有許多，因此，應該結合變電站的實際情況及需要，采取合適的方法來確保智能電網的安全、穩定、高效運行。

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