電力系統繼電保護及自動化裝置可靠性試驗與評估

李虹

【摘 要】目前，大型電力設備逐漸廣泛應用于我國電力系統中，電力設備的運行穩定性與我們的生活息息相關。隨著我國科學技術水平的不斷提升，電力系統繼電保護技術應用于電力系統中發揮了巨大的經濟效益。本文將從繼電保護及自動化裝置，自動化裝置運行的要求，影響可靠性的因素，如何提升可靠性等方面去分析。

【關鍵詞】電力系統；繼電保護；可靠性評估及分析

1關于繼電保護以及自動化裝置闡述

繼電保護作為電力系統當中極為常用的一種保護手段，通常是為了實現對重要電器設備的保護而采取的一種措施，它能夠對電路中所存在的故障進行及時的發現和處理，能夠有效防止故障的惡化與升級，對于電力設備的安全有著不可忽視的作用，并且也能為整個電力系統進行相對客觀可靠的評價。在電力系統當中，其繼電保護通常是由幾組單獨進行連接的設備所共同構成的，通過對每一部分的結構進行詳細的檢查，進而確保電力系統的的可靠與安全。因此，若要展開對繼電保護裝置的可靠性研究則必須要從其成功率、應急力以及耐久性三方面著手考慮。就其成功率而言，繼電保護裝置在進行其故障檢測時必須要確保其檢測的成功幾率，這將作為其可靠性評價中一項極具代表性的參數，而應急力指的是對于電力運行中各種異常情況的應急處理能力，耐久性則是指該套設備的有效使用時間，如果是能夠進行修復的設備，一般是以兩次為準，而對于徹底損壞的設備則是要計算其失效之前的使用時間。

2關于繼電保護以及自動化設備在進行設置和運行時的要求

就電力系統的運行情況而言，如果想要確保繼電保護裝置能夠正常工作，則首先要保證其設備在選擇上的快速準確，對于系統中所出現的故障區域要及時快速的進行故障排查與清理，確保保護裝置在能夠準確分析其故障點，并將距離該點較近的相關斷路器進行切斷，以免造成更大的影響，從而確保系統能夠正常運行。

3 繼電保護可靠性指標及影響繼電保護可靠性的因素

3.1繼電保護可靠性指標

采用繼電保護可靠性指標可以較為方便快捷地對繼電系統的可靠性進行評估和分析，具有一定的現實意義。繼電保護可靠性指標主要包括概率、持續時間、頻率和期望值指標等。概率很難通過實驗準確得到，在電力系統繼電保護可靠性評估和分析過程中往往采用多次實驗的平均頻率指作為事件的概率值。繼電保護概率可靠性指標主要包括可靠度、不可靠度、可用度、不可用度、失效率、修復率等；繼電保護持續時間可靠性指標主要包括電力系統平均無故障時間、電力系統平均修復時間等；繼電系統期望值可靠性指標主要是指繼電保護系統在相應時間段內發生故障的期望次數值。

3.2 影響繼電保護可靠性的因素

電力系統繼電保護系統的構成極為復雜，繼電保護系統的子系統數量極多，因此，影響繼電保護系統可靠性的因素較多，主要包括以下四個方面。其一，繼電保護系統微機保護裝置軟件，繼電保護系統微機保護裝置軟件的適用性會直接影響繼電保護系統的可靠性；其二，繼電保護系統微機保護裝置硬件，繼電保護系統的正常運行必須建立在相應的硬件基礎上，微機保護裝置硬件的質量會直接影響繼電保護系統的可靠性；其三，繼電保護系統一次性設備，繼電保護系統中存在大量的一次性設備，例如電壓、電流互感器和斷路器等，一次性設備的質量也會影響繼電保護設備的可靠性；其四，繼電保護系統線路，繼電保護系統中有大量的回路線路，回路線路在運行過程中極易出現短路、接觸不良、老化等現象，會嚴重影響繼電保護系統的可靠性。

4關于繼電保護裝置在可靠性上的提升

4.1改善工藝，提升其容錯率

若想實現繼電保護裝置在可靠性方面的提升，則必須要借助硬件冗余技術來實現，使其容錯率能夠得到有效的提升，以此來保證其可靠性。也即是說如果系統當中雖然會有一個裝置出現錯誤，但是就整個電力運行的安全性而言，這樣的小錯誤是不會對其產生影響，使得系統運行的穩定性有所保證。在進行關于硬件冗余的具體設計時，通常會采用設備并聯、多表共計以及備用切換這三種方式來提升器可靠性，降低其拒動率，同時也有利于對于整個系統的運行狀態進行全面化的監測。設計要求應當以該區域內的繼電保護要求為基準，在冗余方式的選擇上則要以該片區域的各設備布置為基準，一方面是為了節約成本，另一方面也是為了能夠提高其保護的效率。

4.2做好定期的檢查與維護工作

當設備處于一種長期運行的狀態時，為了確保其能夠始終處于一種相對良好的工作狀態，則必須要做好其定期的檢查與維護，對于設備要做到精細化檢測，避免有故障設備在運行而毫不知情，同時做好維護工作也有利于設備的安全與可靠。在對裝置進行檢查和檢修時，需要仔細檢查其原件標識、各項開關是否正常、接觸點是否存在壓力不足的情況、內部是否存在燒傷情況、指示燈是否正常等，這些主要是針對裝置內部的檢測與維修。而對于設備的外部情況，則應當檢查其配線是否出現脫落或者是打結、而若在線路中的斷路器出現了不明反應，則要及時排除以免后期運行時帶來不可忽視的危害。在進行定期檢查與維護時，要及時做好對各項問題的分析與總結，以探討出具有針對性的措施，從而解決其故障問題，以提升其可靠性。

5關于操作人員素質的提升

若想使繼電保護以及自動化裝置在可靠性上有較為明顯的提升，除開對設備的管理與養護之外，也需要提升其操作人員的素質，包括其技術水平以及責任感，使其能夠擁有正確的態度，對于工作認真負責，對于工作中的各種異常情況或者突發情況能夠做到及時應對和處理，保證設備可以正常發揮其保護作用。通過加強其技術培訓以提升其對于工作流程的熟練度，加強責任意識培養，使其在工作時能夠秉持認真負責的工作態度，從而確保電力系統始終處于安全可靠的保護之下。

結束語

為了保證電力系統在如今復雜的電力環境中可以安全平穩運行，提升繼電保護以及自動化裝置可靠性是極為必要的。可靠性實驗是一個嚴謹而復雜的過程，尤其是對于性能不穩定的裝置，需要進行大樣本多次檢驗。可靠性試驗是評估質量的過程，一定要做到一絲不茍。在實驗的過程中不能急于求成，要把握細節，嚴謹認真地操作、分析才能得出滿意的實驗結果。

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（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）