電力系統中的繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性研究

摘要：首先明確了電力系統繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性的研究?jì)r(jià)值，在此基礎上中重點(diǎn)研究了影響繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性的因素，并提出了加強電力系統繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性的具體措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護設備；自動(dòng)化；可靠性；電力系統

Research on Relay Protection Equipment and Its Automation Reliability inElectric Power SystemWANG Rui-mei，ZHANG Xiao-na，MENG Yu，YANG Lan（Shandong University of Science and Technology in Jinan，Jinan 250000，China）Abstract：Firstly， this paper makes clear the research value of relay protection equipment and its automation reliabilityin power system. On the basis of this research，the factors affecting relay protection equipment and its automation reliabilityare mainly studied，and the concrete measures to strengthen relay protection equipment and its automation reliability in powersystem are put forward. For reference.Key words：relay protection equipment；automation；reliability；power systems

0. 引 言

現如今，隨著(zhù)新時(shí)代的到來(lái)，以自動(dòng)化技術(shù)、智能化技術(shù)、信息技術(shù)為依托的企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展模式，已經(jīng)逐漸走入到我國各個(gè)領(lǐng)域中，電力事業(yè)也不例外，逐漸提升了自動(dòng)化技術(shù)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(dòng)化可靠性十分必要，是保障整個(gè)電力系統安全穩定運行的關(guān)鍵所在。

1. 電力系統繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性的研究?jì)r(jià)值

新形勢下，各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)發(fā)展均朝著(zhù)自動(dòng)化、現代化方向邁進(jìn)，電力網(wǎng)絡(luò )的基礎就是繼電保護及其自動(dòng)化設備，所以研究電力系統繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性具有重要價(jià)值和意義[1]。繼電保護設備及其自動(dòng)化系統在運行中可以及時(shí)發(fā)現并主動(dòng)搜索有可能存在的故障點(diǎn)以及已經(jīng)出現的故障點(diǎn)，第一時(shí)間將電力接通狀態(tài)切斷，同時(shí)向電力企業(yè)反饋故障信號。在可靠故障信號的依據下，電力企業(yè)開(kāi)展針對性的排查故障工作，既能夠將故障排查時(shí)間最大限度縮短，也能夠避免電網(wǎng)故障對人們生活和社會(huì )各界產(chǎn)生更大影響。

目前，我國城市化建設愈加深入，電網(wǎng)規模在這一背景下逐漸擴大，隨之而來(lái)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(lái)了挑戰和更高要求[2]。如果難以保證繼電設備及其自動(dòng)化系統的可靠性，一旦發(fā)生繼電設備故障，將會(huì )嚴重阻礙電力系統整體運行速度和供電質(zhì)量，容易造成大范圍停電的嚴重后果。所以，重視并積極開(kāi)展電力系統中的繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性研究十分必要，既是保障社會(huì )用電的基礎任務(wù)，也是順應時(shí)代發(fā)展需求的必然趨勢。

2. 影響繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性的因素分析

2.1 設備質(zhì)量的影響

影響繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性的因素中，設備自身質(zhì)量的影響作用占據重要位置。在市場(chǎng)環(huán)境競爭越來(lái)越激烈化的當代社會(huì )，有些生產(chǎn)繼電保護設備的廠(chǎng)家從短期效益角度出發(fā)，為了增強企業(yè)在市場(chǎng)競爭中的優(yōu)勢，盲目降低生產(chǎn)成本，應用大量質(zhì)量不合格的繼電保護設備零部件，難以保證設備的質(zhì)量符合實(shí)際應用標準需求，影響了設備及其自動(dòng)化的可靠性。不僅如此，目前我國未經(jīng)過(guò)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(méi)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(xié)調問(wèn)題的出現，進(jìn)而難以保證設備及其自動(dòng)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(dòng)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(huì )發(fā)生設備及自動(dòng)化系統無(wú)法運行、錯誤運行的問(wèn)題。因此，施工質(zhì)量與繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性存在緊密關(guān)聯(lián)?，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(wèn)題頻繁出現，加之此問(wèn)題的發(fā)生和影響具有隨機性和不可控性，因此在運行設備狀態(tài)下很難及時(shí)精準明確問(wèn)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(dòng)化可靠性產(chǎn)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(yè)工作人員在對系統繼電保護設備進(jìn)行錯誤操作時(shí)，將會(huì )難以正常發(fā)揮出繼電保護設備自動(dòng)檢索發(fā)現并提交故障信息的作用，導致故障問(wèn)題無(wú)法被及時(shí)發(fā)現，也不能在故障情況下及時(shí)將電流切斷，造成相關(guān)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(dòng)化可靠性的具體措施

3.1 優(yōu)化設備設計

設備產(chǎn)品的設計是控制設備運行質(zhì)量和可靠性的源頭，所以設計人員要優(yōu)化繼電保護設備及其自動(dòng)化系統的設計工作。為了實(shí)現預期的設計目標，需樹(shù)立起現代科學(xué)的設計理念，從多種角度考慮設備運行可靠性問(wèn)題的影響因素，將先進(jìn)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(dòng)發(fā)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(shí)際要求和具體情況，科學(xué)選擇適合的方式，確保產(chǎn)品設計能夠與系統指標保持一致要求，最大限度通過(guò)優(yōu)化設備設計降低成本。

3.2 加強日常維護

有效開(kāi)展日常維護工作是保證電力系統繼電保護設備及其自動(dòng)化功能可靠性的主要途徑。所以，電力企業(yè)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(diǎn)。

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(kāi)關(guān)動(dòng)作靈活與否、設備標志有無(wú)不一致現象、設備元件名稱(chēng)有無(wú)錯誤問(wèn)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(xué)分類(lèi)，其中能夠確保系統安全的為一類(lèi)設備；二類(lèi)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(lèi)設備是如果發(fā)生故障問(wèn)題則能夠對系統安全產(chǎn)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(guò)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(shí)，需綜合考慮區外故障動(dòng)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(xué)習，汲取國內外電力企業(yè)成功、先進(jìn)的繼電保護設備及其自動(dòng)化可靠性保護工作經(jīng)驗，不斷提升設備可靠性。

3.4 提高產(chǎn)品質(zhì)量

首先，從設備生產(chǎn)層面來(lái)說(shuō)。設備生產(chǎn)廠(chǎng)家要從長(cháng)遠發(fā)展角度出發(fā)，不盲目追求成本的降低，而是要追求質(zhì)量的保證，在產(chǎn)品零部件質(zhì)量合格前提下，合理控制成本，達到質(zhì)量與經(jīng)濟效益雙收的效果，提升繼電保護設備的質(zhì)量。

其次，從市場(chǎng)健康發(fā)展來(lái)說(shuō)。政府有關(guān)部門(mén)要對繼電保護設備及生產(chǎn)加工原材料的市場(chǎng)加大凈化力度，保證所有廠(chǎng)家都能夠按照現行法律法規要求，做到每一批次產(chǎn)品均進(jìn)行質(zhì)量合格檢測，直至檢品合格才能夠流入市場(chǎng)，避免以次充好、濫竽充數的情況發(fā)生，而一旦出現此類(lèi)問(wèn)題，必須嚴肅處理，以儆效尤。

最后，從電力企業(yè)角度來(lái)說(shuō)。電力企業(yè)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(chǎng)家資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行綜合比對，遵循最優(yōu)選擇，為企業(yè)電力系統引入有質(zhì)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(fā)生率，避免其可靠性受到影響[6]。

3.5 使用冗余技術(shù)

所謂冗余技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是如果發(fā)生繼電保護設備自身內部的錯誤指令問(wèn)題，則會(huì )由系統對指令進(jìn)行自動(dòng)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(dòng)化可靠性的目的。冗余技術(shù)的應用優(yōu)勢很多，包括實(shí)用價(jià)值高、應用成本低等，能夠讓電力企業(yè)通過(guò)最小成本預算實(shí)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(jìn)的冗余技術(shù)，提升設備運行效率，改善拒動(dòng)率，讓設備即便在錯誤指令下，也能夠在冗余技術(shù)應用中表示出錯誤運行問(wèn)題。

4. 結 論

繼電保護設備及其自動(dòng)化在電力系統運行過(guò)程中，其可靠性容易受多方因素影響，導致無(wú)法發(fā)揮繼電保護的價(jià)值作用。電力企業(yè)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(dòng)化可靠性措施，降低繼電保護設備故障發(fā)生率，不斷提升設備及其自動(dòng)化可靠性。

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[5]邢田偉，趙文輝.淺談電力自動(dòng)化繼電保護安全管理 [J].建筑工程技術(shù)與設計，2018，（34）：2727.

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