電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究

路慶鵬

【摘要】近些年，由于社會的快速發展，帶動了我國社會經濟水平的提升，以及城市化進程的不斷加快，對于電力能源的需求與依賴程度較以往而言有了大幅提升，年用電量不斷增加;因此，人們對于電力系統日常運行的穩定性與可靠性提出了更高的要求。對于當前的電力網絡而言，概況來說就是借助電氣線路將所有相關的電氣設備連成一個整體。但由于在實際運行過程中，極易受到各方面因素的影響，電力系統中部分電氣設備易出現故障問題，從而降低設備運行的可靠性，繼電保護設備就是其中之一。不難看出，研究電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性具有重要的現實意義?；诖耍P者就相關內容展開詳細論述，望給予實踐一定的參考。

【關鍵詞】繼電保護設備;自動化;可靠性;電力系統

電力系統自動化，是當代能源供應結構自主發展與優化調節主要趨向。隨著國內電力行業逐步創新，自動化技術應用方式也在逐步增加。而對于設備應用的可靠性探索，就成為技術優勢得以發揮出來的參考理論。

一、繼電保護設備的運行特征

對于電力系統而言，常見的故障為短路、負荷量過大等。繼電保護裝置可以主動去搜索電力系統中的故障點，中斷與故障點連接的電力供應，避免故障影響的擴大化。從實際情況來看，由于電力系統的特殊性質，因而繼電保護設備需要長期保持運行狀態，否則就無法體現自身的作用價值，這無疑對于繼電保護設備的可靠性提出了較高的要求。繼電保護設備故障的主要原因在于設備及零部件老化問題，特殊的工作性質與工作環境決定了其零部件的老化速度，尤其是絕緣零部件的老化頻率與情況最為嚴重，因而更換絕緣零部件的現象較為常見。繼電保護設備故障主要為誤動和拒動兩種，前者指的是繼電保護設備在自身因素與客觀因素的影響下，系統發出了錯誤的質量，致使繼電保護設備錯誤運行;后者指的是在電力系統存在故障的情況下，繼電保護設備沒有主動去切斷與故障點相連的電力供應，導致故障的擴大化，嚴重時還會致使區域內的電力網絡癱瘓。從技術原理的角度來看，繼電保護裝置主要依靠監控與自動控制功能為電力系統提供運行保障，其與電力系統之間存在著互相依存的關系。

二、電力系統繼電保護設備自動化可靠性研究

（一）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：①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。②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。③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。④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。⑤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?？捎寐逝c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。⑥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。

（二）設備初始狀態調控

電力系統中繼電器保護裝置自動化程度應用效果分析，應從設備的最初應用情況進行調節與控制。一方面，繼電器在線路中安裝時，可先通過線路自動化控制檢測裝置，對電力控制結構進行調控。另一方面，自動化系統可自主對繼電器初步調試數據進行記錄，并適當的進行電力系統維護與處理。某地區進行電力系統中繼電保護設備操控處理期間，就首先從設備初始應用環進行了可靠性調配分析。其一，繼電器安裝人員在繼電器安裝過程中，實行安裝結構的調控處理，利用自動化系統對繼電器線路連接各個部分是否具有沖突進行測試，將其中不夠協調的環節進行維護調整;其二，自動化程序將按照自動控制的歷史運用記錄數據，進行繼電器控制需求分析時，系統可適當的進行操作數據信息的調節;其三，設備管理人員要對應進行相關情況的剖析檢測，若繼電器初步運行數據與安全式結構運用需求之間保持一致，說明自動化設備應用效果較好;反之，說明當前自動化繼電器保護系統中存在故障，需要適當的進行問題調節。繼電保護設備及其自動化裝置在電力系統中應用的最終目的，是提升資源利用率，保障區域電力傳輸資源的科學調節。而初步進行繼電器保護資源運用情況的評定過程，可以從程序應用初步做功功率、保護裝置與系統化調控結構之間穩定狀態之間進行了系統化調節。從這層面而言，測定結構屬于較好的技術程序應用方式。

（三）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。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。

三、結語

綜合來看，電力系統是關乎社會發展的關鍵系統，無論是對于人民群眾的生活還是工作學習均會形成直接的影響。因此，提高電力系統的運行穩定就成為了電力企業必須去思考的問題。而繼電保護設備是確保整個電力網絡穩定運行的基礎所在，加強對于繼電保護設備運行可靠性的研究具有一定的現實意義。

參考文獻：

[1]陳志彪.電力系統中繼電保護與自動化裝置的可靠性探究[J].科學技術創新，2019（11）：195-196.

[2]王凱，李婉卿，周大遷.關于電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究[J].電子測試，2019（Z1）：127-128.