電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性分析

何欽　韋怡　張路

摘要：在我國社會快速發展的影響下，人們的生活水平不斷提高，對電力的需求量不斷增加，目前，在電力系統運行的過程中，繼電保護和自動化裝置發揮著十分重要的作用，其可靠性直接影響著電力系統運行的安全穩定。這兩種裝置能夠對電力系統運動過程中出現的故障進行感應，并有針對性的作出預防和阻止。本文將就電力系統繼電保護和自動化裝置的可靠性進行分析，提出相應的優化策略。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;自動化裝置;可靠性

引言

在電力系統中，繼電保護能夠為電氣設備提供良好的保護作用，保障系統運行的安全性和穩定性。若是系統內部出現故障，繼電保護會根據故障情況采取一定的防控措施，避免故障危害的擴大。因此提升繼電保護和自動化裝置的可靠性具有十分重要的意義。

1繼電保護與自動化裝置概述

1.1電力系統繼電保護和自動化裝置的運行特點分析

隨著電網建設的持續深入，電力系統的復雜性不斷提升，因此其在運行的過程中不可避免的會出現一些故障，這是就需要系統中的繼電保護裝置發揮作用，防止故障影響的擴大。繼電保護裝置的具體作用是將一定的信息發出去，使其他電氣設備在操作的過程中對故障進行有效的隔離。目前，電力系統運行中遇到的故障大致可以分為兩種類型，分別是拒動故障和誤動故障。前者是指電力系統出現故障時，繼電保護裝置沒有及時動作將故障點進行隔離，導致故障范圍不斷擴大，最終危害到電力系統的正常運行。后者則是指電力系統運行因外部因素的影響發出不該有的動作，這種故障的原因就是繼電保護裝置自身的特性。因此自動化裝置的主要作用就是對系統運行的各項參數進行監控，一旦無法掌握精確的參數情況，即代表著自動化裝置出現故障。

1.2電力系統對繼電保護的基本要求分析

繼電保護在電力系統運行中主要發揮著保護作用，因此必須滿足以下幾個方面的要求：其一，繼電保護裝置在電力系統出現不明原因的故障時，必須能夠在所有可能的故障點中選擇性的進行隔離，保障系統其他部分仍舊可以保持正常運行的狀態。其二，繼電保護裝置必須具備較強的靈敏性，可以在任意裝置出現故障，繼電保護都能夠及時動作，同時針對其保護范圍之外的問題不能產生誤動作。其三，繼電保護裝置必須具備較快的動作速度，即在故障發生的短時間內，將故障進行切除，最大程度的降低故障帶來的損失和影響。最后，繼電保護裝置應具備良好的可靠性，這是其作用發揮的基礎。對此，應該從設計、安裝等多方面入手保障元件質量。

2影響電力系統繼電保護與自動化裝置可靠性的常見因素闡釋

2.1環境因素

在繼電保護和自動化裝置處于運行狀態下，會因溫度不斷升高的影響，導致環境中的殘留物與雜質漂浮起來，直接加快了繼電保護與自動化裝置老化速度，對系統性能產生了不利的影響。另外，系統插板以及電源插頭很容易受有害物質影響而產生接觸不良的問題，不利于系統既有保護功能的充分發揮。

2.2操作因素

為確保電力系統運行的安全性，規范的電源操作十分關鍵。在系統運行狀態下，受電容儲量和電解容量減少的影響，導致故障發生的時候無法對電源進行切斷處理。另外，一旦酸性電池亦或蓄電池的電液不穩定而引發問題但解決不及時，也會對系統可靠運行效果造成危害。

2.3質量因素

目前，供電企業選用的繼電保護和自動化裝置在質量方面仍存在一定的不足，集中表現在以下幾個方面：第一，繼電保護和自動化裝置出廠投入使用前沒有接受檢測以及運作測試;第二，繼電保護和自動化裝置生產期間，廠家為減少生產成本的投入，對產品的質量產生了不利影響;第三，繼電保護裝置內元件差異明顯，難以實現繼電保護和自動化裝置的協調運行。正是因為繼電保護和自動化裝置質量不滿足標準要求，所以在投入實際運行期間會發生諸多故障。

3電力系統繼電保護設備自動化可靠性研究

3.1性能評價體系構建

電力系統的繼電保護設備自動化可靠性主要指繼電保護設備能夠在預先規定的時間內，完成預先制定的任務。在對其可靠性進行分析的期間，往往會覆蓋到評估系統整體性能以及統計繼電保護設備元件相關數據等內容。詳細來看，電力系統的繼電保護裝置的可靠性主要體現在電力系統遇到故障問題時，可以嚴格遵循預先設定的方位作出合理評估，從而減小故障范圍的進一步擴大。研究電力系統繼電保護設備自動化可靠性的過程中，首要的問題就是構建性能評價體系，具體包括以下六個反面：繼電保護設備修復時間;主要指繼電保護設備修復所花費的平均時間。繼電保護設備的修復率;主要指設備在出現故障的前提下，從某個時間段開始進行修復的概率。繼電保護設備無故障運行時間;主要指繼電保護設備的修復時間段與下次故障問題出現之間的時間間隔。繼電保護設備的可靠度;主要指在確定設備的初始正常時刻后，某特定時間段中故障問題不出現的概率。不難看出，繼電保護設備的可靠度集中體現在設備從正常運行到下一次故障問題出現的時間間隔。繼電保護設備可用率;主要指設備從某個正常工作時間段開始到下一時間段無故障問題的概率。可用率與可靠度的主要區別表現在可用率的判斷標準是繼電保護設備在特定的時間段內必須進行不間斷運行。繼電保護設備的正確動作率;主要是指在規定的統計時間段中，繼電保護設備正確動作與全部動作之間的比例;這一指標是當前繼電保護設備自動化可靠性評價指標中的重點內容。

3.2自動化可靠性研究

電力系統的繼電保護設備的主要作用在于最大限度確保有關電氣設備的安全性，并通過對當前電力系統進行改善以提高系統整體運行的可靠性。如果電力系統與繼電保護設備出現故障問題，繼電保護設備可以及時檢出故障問題同時做出精確判斷，并及時向系統發出警報;結合實際故障情況，及時切斷故障線路電流，保護其余電力設備能夠正常進行供電，減少故障影響的范圍。就當前實際狀況而言，繼電保護設備一般由單套或者多套獨立運行的設備、元件組成，從而進一步提高保護電力設備的作用。而電力系統中的自動化設備在保障電力系統穩定、可靠、安全運行方面也發揮著至關重要的作用，其關鍵作用在于實時監測電力系統的關鍵性能參數，并落實相關自動化操作。繼電保護設備的自動化是當前電網發展的主要方向，其具備的自動化程度能夠直接影響到整個電力系統運行的可靠性。當前電力系統的繼電保護設備自動化評價指標概況來說，主要有設備有效度、設備修復時間以及無故障工作時間等三大類。而對其自動化可靠性研究的時候，分析繼電保護設備的初始設定狀態以及自動化裝置;對于當前電力系統中的繼電保護設備而言，自動化裝置結構普遍較為復雜。同時，設備的初始狀態設置情況也會影響到設備的正常運行。基于此，在研究繼電保護設備自動化可靠性的過程中，需要提前掌握自動化裝置相關結構與全面的參數設置情況。

結語

繼電保護及自動化裝置的可靠性與安全性是維護與提高電力系統高效、科學運營的基礎保證，也是提高電力電流輸送效率以及質量的關鍵措施。因此，要從電器元件質量、安裝維護以及環境影響三個方面入手，進而保障繼電保護及自動化裝置的安全可靠性，進而使電力系統能夠健康、快速發展。

參考文獻

[1]林捷.淺析電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性[J].低碳世界，2017（13）：75-76.

[2]王翰，嚴進偉.電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性分析[J].中國新技術新產品，2013（3）：161-162.

[3]毛鵬，劉玉春.電力系統中繼電保護與自動化裝置的可靠性探析[J].軍民兩用技術與產品，2018（20）：164.