電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性分析

國網江蘇省電力有限公司檢修分公司蘇州運維站 張超宇 國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 鄧立晨 申 杰

繼電保護設備重要性主要體現在：一是可起到對電力系統保障的作用，實現穩定運行，若電力系統在運行過程中遇到突發緊急情況，在短時間內就可發出相應的警告信號并切斷故障電路，避免損失擴大。由于故障發生時非常容易出現一些連鎖反應，針對這一情況還可有效杜絕；二是對電力系統進行實時監控，繼電保護系統身兼數職，不但要有效反饋設備作用，還要全天無休監控電力系統運行狀態，針對一些可能會發生的故障會提前采取預處理措施，保證電力系統安全可靠運行[1]。

1 繼電保護設備自動化的基本特點

可靠性。繼電保護系統在工作過程中，會以自身規定的工作范圍為基準保護范圍內的設備，可靠性是其最顯著特點。若電力設備系統在運行過程中出現故障，且故障存在超出系統本身所控制范圍的情況，裝置就可立刻作出判斷[2]。此外，若設備運行已超出其自身可控的范圍和區間，設備可針對實際情況第一時間作出反應和判斷，這樣繼電保護系統就不會再發生任何的顯著反應，這也是可靠性的重要體現方向之一。

靈敏性。電力系統繼電保護設備在實際運行過程中若出現故障，且不在可保護范圍內，就可采取變動系數的措施，第一時間作出有效反應，確保系統可持續安全穩定運行；選擇性。電力系統運行時間較長，又決定了人們的正常有序生活，難免會出現各種故障，不論是何種故障問題繼電保護系統都會針對具體故障作出應對反應，并以相關反饋系統為依據對故障嚴重程度進行實時判斷，若實際判斷出具體故障問題的嚴重情況，就會作出及時有效的選擇，第一時間將故障線路切斷，避免故障出現愈演愈烈的情況，保證電網的正常運行。

快速性。在日常生活和工作過程中可發現電力會在一剎那停止運行，可見電力系統本身如出現故障整體的影響是非常迅速的，且實際影響范圍也會進一步擴大，若想根本性降低這一情況帶來的影響，就要求繼電保護系統發揮其自身快速性的優勢，降低故障傷害蔓延速度，第一時間恢復供電電壓，確保短時內就可消除故障，避免影響正常工作和生活。

2 電力系統繼電保護設備的自動化可靠性影響因素

繼電保護設備的生產質量未能達標。相關生產廠在對繼電保護設備進行生產過程中會出現壓縮成本現象，導致一些劣質材料流入用于生產中，導致生產出來的電力系統繼電保護設備無法滿足國家要求和標準，在后續投入運行過程中也會影響其自身的可靠性和自動化程度發揮，為電力系統的穩定運行帶來安全隱患。

繼電保護設備的不正確操作。繼電保護設備功效要想充分發揮，最不可或缺的就是操作，保證操作的正確性才能根本保證電力系統可靠運行。操作過程中出現不正確的問題就會嚴重影響自動化可靠性。當前階段，從電解電容和儲能裝置的實際應用情況角度分析，若整個設備出現故障或問題，且前面所述裝置也出現嚴重老化問題，這些問題齊頭并進之時并不能做到第一時間切斷電源，勢必就會有電流不穩定的現象發生，這樣就會導致保護設備本身的可靠性受到影響。此外，繼電保護設備自身非常易受互感器的影響，因此互感器本身使用年限的延長不但會使互感器的磨損面積進一步增加，還會導致繼電保護設備的可靠性和自動化受到嚴重影響。

研究整定值的錯誤。電力系統繼電保護設備出現失誤的根本因素就是整定值的措施。只有對繼電保護設備的相關注意事項進行嚴格控制，將各項控制和監督工作全面落實進來，才能保障繼電保護設備本身的自動化和可靠性。此外，整定值若出現非常嚴重的失誤情況，在后續應用過程中就會有不同程度的電力問題發生，嚴重情況下還會導致整個電力系統出現癱瘓問題，所以針對整定值錯誤問題需加大重視力度。

3 提高繼電保護設備自動化可靠性的措施

優化設備設計。為可達到更好的預期目標須做到實時優化設備設計。如，對于硬件而言，非常重要的冗余方式須做到有效優化才能根本性實現繼電保護系統功能。所謂冗余技術，主是指如當前繼電器裝置本身發生錯誤、并不會給整個系統帶來任何不良影響。硬件方面采用冗余技術可使誤動率進一步降低，提升可用度。若現實中整體的誤動率過高，那么采用該方式也可達到非常好的顯示效果。在具體應用過程中，務必從實際情況出發選取恰當合適的冗余方式，完全對應系統指標，才能達到穩定運行、降低成本的最終目的。

加強日常維護。繼電保護設備的安全可靠運行與日常維護脫離不開關系。工作人員在管理設備的過程中，針對繼電保護裝置要做好維護工作，才能確保其正常發揮自身的自動化作用：一是定期維修繼電保護裝置，如，對二次元件要確定其名稱正確與否、實際的標志是否完全一致、涉及到的開關動作能否做到完全靈活。此外還要對紅綠指示燈和光字牌進行嚴格檢查，定期檢查不同的繼電器；二是對斷路器機構是否存在故障的情況進行檢查，根據設備實際運行情況開展系統分類。對于一類設備，主要是指可進行正常運行的運行，可充分發揮其自身的自動化作用和可靠性作用；對于二類設備，在正常狀態下可使人的安全得到保障，雖有一些小瑕疵但并不影響整體的效果；對三類設備，主要是指設備本身運行過程中一旦出現故障或問題，就會導致系統安全受到影響，還會出現不穩定的情況。因此在具體維護過程中，需根據以上出現的故障情況全部進行深入了解并及時解決，詳細記錄實際情況，為后續維修提供有力的依據。

提升設備可靠性。在日常管理過程中，須確保繼電保護裝置的指標計算精確性與合理性。繼電保護設備運行過程中且恰處于正確率計算階段，有一些區外的故障活動不可忽略。此外，一般情況對比自動回路，繼電保護與其一致，基本都會將繼電保護設備采用進來，達到保護目的。而采取以上的輔助設備會使繼電保護設備的可靠運行受到影響。因此須重視繼電保護設備的可靠性，采取各種各樣的形式達到提升繼電保護裝置可靠性自動化目的。

提高產品質量。要想使繼電保護設備自身的自動化和可靠性提升上來，最根本的源頭就是生產廠家，現實中有很多生產廠家為謀取暴利會采取濫竽充數的方式，將一些較差的材料選用進來作為一些重要的零部件材料，導致實際生產的零部件根本無法滿足規定的要求和精度，還會在正常運行過程中逐步顯現弊端，導致繼電保護設備自身的自動化程度受到影響，還會很大程度影響其可靠性。如，在繼電保護設備中非常重要的一項元件就是晶體管波保護裝置元件，若生產出來的質量與現實要求有很大差距，都會導致自動化運行效果受到影響，還會增加誤動次數。此外對于一部分繼電保護設備而言，由于一些疏忽原因導致沒有對其自動化和可靠性性能進行相應的測試就投入到實際應用之中，也會出現一些運行效果不佳的現象。因此在具體生產過程中廠家需格外注意這一問題，必須要提升自身的責任感，針對設備質量采取嚴格的控制措施，避免影響到整體設備的可靠性和自動化程度，導致電力系統的可靠運行受到影響。

總而言之，電力系統運行過程中，起到至關重要作用的就是繼電保護設備。因此，保證繼電保護設備的可靠性和自動化，從本質上來講就是保證電力系統的安全性和可靠性。繼電保護工作開展的根本目的就是避免電力系統出現任何故障和問題，如果繼電保護設備本身出現問題，自身的自動化程度降低、可靠性減弱，就無法為電力系統的有序運行保駕護航，相關工作人員須做到盡早發現、盡早處理，根本性降低損失最低化。與此同時，為避免其他的設備受到影響，應對電路存在的故障第一時間消除。在未來發展階段，工作人員仍然需要繼續努力，加大對繼電保護設備自動化和可靠性方面的研究力度，確保其可以根本性保障電力系統的安全運行，促進電力事業的持續健康發展。