電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究

王瑞梅，張曉娜，孟 昱，楊 嵐

（山東科技大學，山東 濟南 250000）

0 引言

現如今，隨著新時代的到來，以自動化技術、智能化技術、信息技術為依托的企業經營發展模式，已經逐漸走入到我國各個領域中，電力事業也不例外，逐漸提升了自動化技術的應用水平。繼電保護裝置作為電力系統中必不可少的重要裝置，保證其運行自動化可靠性十分必要，是保障整個電力系統安全穩定運行的關鍵所在。

1 電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性的研究價值

新形勢下，各個領域的生產發展均朝著自動化、現代化方向邁進，電力網絡的基礎就是繼電保護及其自動化設備，所以研究電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性具有重要價值和意義[1]。繼電保護設備及其自動化系統在運行中可以及時發現并主動搜索有可能存在的故障點以及已經出現的故障點，第一時間將電力接通狀態切斷，同時向電力企業反饋故障信號。在可靠故障信號的依據下，電力企業開展針對性的排查故障工作，既能夠將故障排查時間最大限度縮短，也能夠避免電網故障對人們生活和社會各界產生更大影響。

目前，我國城市化建設愈加深入，電網規模在這一背景下逐漸擴大，隨之而來供電容量和范圍也不斷擴大，這就對電力系統可靠性運行帶來了挑戰和更高要求[2]。如果難以保證繼電設備及其自動化系統的可靠性，一旦發生繼電設備故障，將會嚴重阻礙電力系統整體運行速度和供電質量，容易造成大范圍停電的嚴重后果。所以，重視并積極開展電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究十分必要，既是保障社會用電的基礎任務，也是順應時代發展需求的必然趨勢。

2 影響繼電保護設備及其自動化可靠性的因素分析

2.1 設備質量的影響

影響繼電保護設備及其自動化可靠性的因素中，設備自身質量的影響作用占據重要位置。在市場環境競爭越來越激烈化的當代社會，有些生產繼電保護設備的廠家從短期效益角度出發，為了增強企業在市場競爭中的優勢，盲目降低生產成本，應用大量質量不合格的繼電保護設備零部件，難以保證設備的質量符合實際應用標準需求，影響了設備及其自動化的可靠性。不僅如此，目前我國未經過檢測合格便直接使用繼電保護設備的情況不在少數，當這些沒有合格保證的設備在電力系統運行中，如果某一零部件難以達到運行標準要求，很容易引起設備故障或者運行不協調問題的出現，進而難以保證設備及其自動化可靠性。

2.2 整定值的影響

整定值不正確對于繼電保護設備及其自動化應用可靠性的影響較大，如果繼電保護設備自身的標準額定范圍與整定值不相符，則會發生設備及自動化系統無法運行、錯誤運行的問題。因此，施工質量與繼電保護設備及其自動化可靠性存在緊密關聯?，F階段，由于施工中調試不正確和安裝不規范所導致的整定值錯誤問題頻繁出現，加之此問題的發生和影響具有隨機性和不可控性，因此在運行設備狀態下很難及時精準明確問題[3]。

2.3 操作錯誤的影響

操作錯誤對繼電保護設備及其自動化可靠性產生的影響，既包括直接的表面層次，也包括對可靠性和使用壽命的間接影響。電力企業工作人員在對系統繼電保護設備進行錯誤操作時，將會難以正常發揮出繼電保護設備自動檢索發現并提交故障信息的作用，導致故障問題無法被及時發現，也不能在故障情況下及時將電流切斷，造成相關設備不同程度受損。

3 加強電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性的具體措施

3.1 優化設備設計

設備產品的設計是控制設備運行質量和可靠性的源頭，所以設計人員要優化繼電保護設備及其自動化系統的設計工作。為了實現預期的設計目標，需樹立起現代科學的設計理念，從多種角度考慮設備運行可靠性問題的影響因素，將先進的設計方法應用到繼電保護系統設計中。這樣也能達到提升可用度、減少誤動發生率的效果[4]。值得一提的是，由于繼電保護系統的設計要求不同，所以在具體工作中要結合實際要求和具體情況，科學選擇適合的方式，確保產品設計能夠與系統指標保持一致要求，最大限度通過優化設備設計降低成本。

3.2 加強日常維護

有效開展日常維護工作是保證電力系統繼電保護設備及其自動化功能可靠性的主要途徑。所以，電力企業工作人員要加強對繼電保護設備的日常維護和檢修保養，在具體工作中做到如下兩點。

首先，定期維修繼電保護裝置，加強日常檢查，檢查內容包括開關動作靈活與否、設備標志有無不一致現象、設備元件名稱有無錯誤問題等.此外，注意對光子牌和紅綠指示燈的檢查，也要定期檢查連接螺釘和不同繼電器的連接情況。

其次，加強對斷路器機構故障檢查。工作人員在完成保護裝置的檢查評估以后，要結合設備運行具體情況對其科學分類，其中能夠確保系統安全的為一類設備；二類設備是可以保障人安全、可以在正常情況下運行，整體完好存在小瑕疵的設備；三類設備是如果發生故障問題則能夠對系統安全產生影響，導致系統極其不穩定的設備。詳細記錄設備的劃分，為今后的有效維修提供可靠依據。

3.3 提升設備可靠性

在管理和使用繼電保護設備過程中，需要精準、合理地控制設備裝置指標計算工作。在計算運行正確率時，需綜合考慮區外故障動作情況[5]。重視對繼電保護裝置運行可靠性的保護，靈活使用多種方式，積極學習，汲取國內外電力企業成功、先進的繼電保護設備及其自動化可靠性保護工作經驗，不斷提升設備可靠性。

3.4 提高產品質量

首先，從設備生產層面來說。設備生產廠家要從長遠發展角度出發，不盲目追求成本的降低，而是要追求質量的保證，在產品零部件質量合格前提下，合理控制成本，達到質量與經濟效益雙收的效果，提升繼電保護設備的質量。

其次，從市場健康發展來說。政府有關部門要對繼電保護設備及生產加工原材料的市場加大凈化力度，保證所有廠家都能夠按照現行法律法規要求，做到每一批次產品均進行質量合格檢測，直至檢品合格才能夠流入市場，避免以次充好、濫竽充數的情況發生，而一旦出現此類問題，必須嚴肅處理，以儆效尤。

最后，從電力企業角度來說。電力企業要抓好繼電保護設備的選購工作，制定相應的采購制度，對廠家資質、產品質量進行綜合比對，遵循最優選擇，為企業電力系統引入有質量保證，契合系統運行要求的繼電保護設備，降低繼電保護設備故障發生率，避免其可靠性受到影響[6]。

3.5 使用冗余技術

所謂冗余技術，簡單來說就是如果發生繼電保護設備自身內部的錯誤指令問題，則會由系統對指令進行自動判斷，然后把錯誤指令消除，避免操作錯誤，以達到保證設備及其自動化可靠性的目的。冗余技術的應用優勢很多，包括實用價值高、應用成本低等，能夠讓電力企業通過最小成本預算實現效益的最大化。

因此，在電力系統繼電保護設備的安裝施工中，要充分運用先進的冗余技術，提升設備運行效率，改善拒動率，讓設備即便在錯誤指令下，也能夠在冗余技術應用中表示出錯誤運行問題。

4 結論

繼電保護設備及其自動化在電力系統運行過程中，其可靠性容易受多方因素影響，導致無法發揮繼電保護的價值作用。電力企業要分析并掌握影響繼電保護設備可靠性的具體因素，采取有效的加強繼電保護設備及其自動化可靠性措施，降低繼電保護設備故障發生率，不斷提升設備及其自動化可靠性。