继电保护风险及其可靠性分析

摘 要：文章分析了继电保护系统可靠性中存在的各种影响因素，并在这些影响因素的基础上提出了一些相关措施，以更好的提高继电保护系统对一次设备的可靠性，并提出了在电力系统出现故障以及不正常运行状态时，工作人员应如何进行及时动作以防止事故的扩大，从而保障电网的高质、高效运行。

关键词：继电保护系统；一次设备；电力系统；保障

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）12-0095-01

在电力系统中，继电保护系统的可靠性之所以如此重要，是因为它是根据元件中电气量的骤变完成继电保护作用的。然而由于电力企业常常疏于对一次设备的管理，导致继电保护系统问题的频繁发生，最后促使一旦因为电网故障就会出现大面积停电的情况，从而在一定程度上影响国民经济的发展以及人们的生活。因此，加强继电保护系统中一次设备的可靠性，不仅是避免这类大面积停电事故发生的重要前提，同时还是保障了电力系统的可靠、正常运行必要作业。我们可以对如何做好继电保护风险及其可靠性进行下面两个方面的分析：①影响继电保护系统可靠性的各种因素；②提高继电保护系统对一次设备可靠性的措施。

1 影响继电保护系统可靠性的各种因素

对继电保护的工作原理及其装置要求进行分析，进而挖掘出续电保护中存在的各种风险。在继电保护中最根本的要求是其可靠性，即继电保护所发生的误动和拒动。无论是保护误动还是保护拒动，都会给电力系统带来严重的损害，因此在对继电保护中，设备的各种保护装置是重要因素。

1.1 装置硬件及软件

在继电保护系统中，保护装置的运行之所以会受到电子设备老化及损坏的影响，是因为无论何种保护装置，都是由若干软件和电子设备构成的有机整体，因此，在规定的条件下，继电保护系统为了减少当电子设备发生损坏或老化时继电保护系统受到的影响，就需要具有完成规定功能的能力。在保护装置会对硬件的可靠性产生影响的同时，硬件运行环境的干扰以及维护的水平也会对硬件的可靠性产生影响。就以全数字化保护装置为例，尽管该保护装置的硬件结构极其简单，但是在装置中还是装有许多其他的元件，因此系统运行的可靠性同样是会受到影响的。在继电保护系统中，如果说起到平台的作用的是硬件，那么起到核心性的作用就是软件。为此，软件可靠性会对继电保护系统的可靠性存在很大程度上的影响，那么在对计算软件的可靠性进行测定时，就要综合考虑系统输入、系统使用、原理性能、软件设计等因素。

1.2 继电保护设备自身的因素

继电保护系统从分段以及保护距离分析主要分为四个方面，即主保护、辅助保护、异常异动保护以及远后备保护。以最快速度切除故障电力设备的速动保护是主保护；在主保护没有发挥到作用后可以在更大范围内切除故障的应急保护措施是后备保护。我们对继电保护设备自身的因素做了以下几点分析：

1.2.1 电力设备的可靠性以及继电器的选择

电力设备的可靠性会受厂家、生产工艺、材料、型号以及电力企业等的影响。因此在电力网中，设备的质量保障和设备的正确选用都极其重要。为此选择高质量的、合适的继电器，对降低继电保护的潜在风险有决定性的作用。理论上来说，对继电器的选择要综合考虑使用环境、输入信号、输入参量以及负载情况进行选择，以使继电器在相匹配且选择正确的电力系统内最大限度、最安全的发挥其理想作用。

1.2.2 软件因素

在电力系统中，二次系统的可靠性因素及软件因素主要指的是微机保护。由于系统控制电力设备的动作由系统算法实现，因此常见的系统问题简要分析为以下几点：

①需求分析定义错误，未能实现其功能，对需要做出改变的保护动作理解不到位等。

②调试错误，如原始数据错误等。

③译码错误，如语法错误等。

④设计错误，编程过程中出现算法错误。

1.2.3 外部环境及人为因素

外部环境因素主要有湿度、温度、冲击以及振动等。这些因素导致不同材料构成的产品的机械性能和化学性能发生变化，使得涂覆层脱落、甚至弯曲、变形、产生裂纹等。

人为因素主要包括检修、设计接线出错以及施工未能按照设计接线进行等。据统计发现，在220 kV的电力网中，就有约37.5%的故障属于人为因素引起。

2 提高继电保护系统对一次设备可靠性的措施

继电保护可靠性是指继电保护装置在给定条件下规定时间内完成要求的保护功能。以可靠性为前提，要求继电保护装置具有不误动、不拒动的判断能力，保证不因电流正常性增大等原因将相应部分切除，从而破坏电力系统与整个线路的正常运行，甚至是损坏电力设备。而在局部有异常情况时，又能及时作出反应、分析工作，不至使整体也会受到不必要的影响。在提高继电保护可靠性的具体操作中，除了选用与电压匹配的继电器等设备外，定期维护、检修的同时还要提高工作人员的警惕，以便及时更换故障设备和排除出现故障的路段，确保整个电力系统正常、平稳运行。

2.1 继电保护可靠性提升措施

电力系统继电保护是电力网的安全保护系统，其可靠性决定电网功能的质量，对可靠性的提升可以从各个设计单元出发：

①降额设计。在降额设计过程中，应在系统内硬件单元的承受能力使用中适量保留裕度以达到最大作用，杜绝为了一味提升可靠性而降额导致元件性能的浪费，。

②EMC设计。EMC即电磁兼容，主要利用防雷击技术、防静电技术、防地电位升等进行考虑。

③冗余技术。利用冗余技术，权衡质量、容积、可靠性三者之间的关系，针对重点故障问题提出相对应的设计理论，从而恢复故障以提升可靠性。

2.2 改善工作人员的工作态度

在例行检查电力设备时，作为电力系统中的工作人员，不仅要有严谨的工作态度，还要做到详细、准确的填写工作记录，在记载的过程中如果发现问题要及时的上报，保证问题被第一时间解决，避免发生故障。

2.3 注重一般性检查工作

当前，电力系统故障问题的频繁发生，是由于电力企业在开展一般性检查时，检查人员对一般性检查工作的不重视所致。因此，在电力系统检查与维护中，检查人员要明确一般性检查的重要作用，注重一般性检查工作，不能将一般性检查流于形式。而是要在开展一般性检查工作时，重点注意检查细节，比如连接紧密性、机械特性、虚焊等。

2.4 运用新技术提升继电保护装置的可靠性

随着科技时代的发展，和新技术的广泛应用，我国继电保护装置也开始产生了许多的新技术，随着这些新技术应用的加深，继电保护装置也开始拥有了专门的监控体系，将远方终端装置与监控体系相结合不仅能够及时的获得相关的继电保护装置信息，还可以有效的提升继电保护装置的可靠性，最终达到更好的测量、监控与保护的实现。除此之外，继电保护装置还应用了各种保护技术，如方向保护、设备保护、智能化故障类型判别以及变电所综合自动化等技术，在信息网络技术的发展促进下有效的实现了分立单元连接、信息共享，使得即使在复杂的逻辑关系下，操作也变得更为便捷化。

3 结 语

继电保护系统可靠性的影响因素有很多、各色各样的问题与注意事项，如果一味只关注继电保护存在的风险而忽略继电保护本身的问题，不考虑电网运行中存在的弊端，那么一旦继电保护系统的可靠性受到影响，一次设备的可靠性也将会受到影响。因此，为了避免电力系统连锁故障，导致大面积供电突然中断的灾难性事故，就要根据影响因素采取科学的、相对应的继电保护系统可靠性的解决措施，最终达到提升一次设备可靠性的目的，以确保整个电力系统的安全可靠运行。

参考文献：

[1] 张保会，电力系统能源继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2] 王梅义，蒙定中.高压电网继电保护运行技术[M].北京：电力工业出版社，1981.

[3] 安灵旭，陈中伟，方华亮，等.考虑运行时间和温度的继电保护可靠性分析[J].电力系统及其自动化学报，2014，（5）.

推荐访问:风险 继电保护 可靠性分析