电力系统继电保护自动化装置可靠性研究

黄乔宇 杨峰

摘要：通常情况下，电力系统的运行状况取决于继电保护设备的可靠性和自动化技术设备的可靠性。为了更好地确保继电器保护设备和自动化技术设备在运行中的安全性与可靠性，有必要对其进行研究，探索提高其可靠性的方法，对供电系统的稳定发展有一定的推动作用。基于此，对电力系统继电保护自动化装置可靠性进行研究，以供参考。

关键词：电力系统;继电保护自动化装置;可靠性

引言

随着社会经济的快速发展，在“碳达峰、碳中和”目标的约束下，构建以新能源为主体的新型电力系统成为新趋势，更加庞大、复杂的新型电网对电力系统的可靠性、稳定性提出了更高的要求和全新的挑战。在电力系统快速发展的十几年内，自动化技术在继电保护领域得到了广泛应用，提升了电网的可靠性。继电保护自动化装置作为电网安全运行的屏障，其可靠性的重要程度不言而喻。

1继电保护自动化装置的作用

在供电系统中，继电保护装置的作用是对系统中发生的故障或者异常情况进行检测，从而发出报警信号，并及时将故障部分分离，起到及时止损，防止事故扩大的作用。因此，继电保护装置在电力系统的运行和维护中具有重要作用，而继电保护设备种类繁多，其可靠性与设备本身的功能以及供电系统本身的特性密切相关。另外，继电保护装置的维护特性对其抗干扰性具有关键作用。自动化设备的作用体现在系统中各种设备的监督和操作中，其中，远程遥控是自动化技术设备的显著优势，工作人员可以使用自动化技术设备进行实时监视，远程调整和远程控制等实际操作工作。因此，在智能变电站的运行和维护中，应注意继电保护设备的检查、维护和保养，以保障继电保护装置的正常运行。

2继电保护自动化装置及工作原理分析

继电保护自动化装置应用场景包括发电、输变电、配电等电力系统的各个环节。以输变电为例，继电保护自动化装置保护的对象主要是高压输电线路及变电站，继电保护自动化装置的保护功能主要包括以下三个方面：一是主变压器保护，保护功能以电流保护、电压保护、后备保护等为主;二是线路保护，以过流速断保护、重合闸保护等为主;三是母线保护，保护功能以两段充电保护、过流保护等为主。

3提高继电保护与自动化装置可靠性的方法

3.1做好继电保护装置的可靠性评估

要提高继电保护装置设备的可靠性，首先需要对继电保护装置系统的各种评估方法进行准确的分析计算。这也是保证继电保护装置稳定运行的前提。特别是继电保护装置的辅助装置对供电系统的二次继电保护和自动回路保护。这种辅助设备本身对继电保护装置系统的安全系数有很大的影响，因此有必要改进辅助设备的管理方法。

3.2改善研发生产工艺，提升产品质量

通过不断完善研发生产工艺来提升产品质量，以增强继电保护自动化装置的可靠性，来保障电力系统安全、稳定运行。简单来讲，单一继电保护自动化装置出现问题不会对电力系统的可靠性产生重大影响，但是对于以新能源为主体的新型电力系统来讲，电力系统稳定性是以继电保护自动化装置为基础的，单一继电保护自动化装置故障也应当是极力避免的。单一装置越复杂，装置出现故障的可能性就越大，因此需要继电保护装置生产厂家提升研发水平，改善生产工艺，做到继电保护自动化装置简单化，一方面可以节约成本，达到提质增效的效果，另一方面可减轻自身负荷，减少芯片压力，提升保护功能效率。生产工艺也会对产品质量产生不可忽视的影响。生产工艺主要体现在生产流程、原材料、人员操作等。继电保护自动化装置在生产流程方面有严格的规范，按照电子器件的相关特性，需要编制焊接、组装、测试、老化生产管理规范，提升焊接水平，强化产品组装能力等，通过检测确保产品没有虚焊、漏焊、静电击穿等生产不当造成的产品质量问题。原材料的质量直接决定最终产品的质量，影响产品的生命周期，以晶闸管为例，在小信号输入、大电流大电压输出的实验中，产品质量低劣的晶闸管无法长期起到放大作用，导致实验失败。此外应当加强生产人员培训，确保生产人员能够严格按照生产管理规范进行生产，做好防静电措施，以认真负责的态度对待生产的每个环节。

3.3建立数据库

在继电保护装置的调试过程中，工作人员一定要先对电力线路进行全面的检查和分析，如果电力线路出现了变动，那么要对变动状况进行核查，然后完善到设计图纸中，以保证施工图纸可以反映出真实的线路状况。最后，在调试之前要再次确定图纸，仔细比对，保证工作数据的真实性和准确性。在继电装置调试完成之后，对其中存在的检修情况以及故障点进行实时记录，并将工作中总结和整理的经验也存入到数据库之中，完善电力系统的运营和维护信息，使电力系统的数据运转记录可以根据日常变化而自动生成，也使工作人员可以对电力系统的运转状况有更加清晰的了解，对于细节的调试数据而言同样也要保证其准确性和完整性，这些也可以作为日常的工作经验，在对人员的技术培训之中作为案例来使用，以避免人员在工作中如果出现同种状况而不能及时处理，这也是对工作人员能力和技术的提升，便于在后期可以更好的展开调试工作。

3.4整体联调保护装置线路

合并单体和单间隔调试，对继电保护装置进行整体联调。同步计算单体和单间隔检测信号，统一规范后得到线路调试的合并单元，通过线路合并单元的整体联调资料，以及数字仿真仪的电力元件，验证线路保护逻辑的正确性：一致性检测线路技术协议和ICD文件，确保文件完整、数据集正确;检测整站线路的地址、数据描述是否正确;检测线路是否与设计一致、以及能否满足功能要求;检测全站装置线路的交换机IP地址，对后台数据库定义是否正确;检测数据统计报表、报警、画面等界面是否完备。然后调试线路故障录波，全站同步线路模拟量数据，将跳闸报文和网络化状态量提供给录波器，获取分散式录波，检验线路的相位一致性、零漂、电源波动、突变量起动等。

3.5定期检修

定期检修是保障继电保护自动化装置有效运行必不可少的一环。在定期检修前做好准备工作，主要包括通过图纸了解设备的接线及二次回路安装情况，了解产品近期的运行情况等。在检修过程中，考虑到安全性，应当将继电保护自动化装置设定于检修状态，检查二次回路、二次回路绝缘情况、屏柜、保护功能有效性等。在所有检查结束后，严禁插拔插件。检修过程应当严格按照操作手册进行，避免有漏检项，减少产品出错的可能性。

结束语

总之，继电保护装置在电力系统中有着十分重要的促进作用，它是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，所以为了将电力系统故障控制在一定范围之内，从而降低电力安全事故的发生，合理的规避风险，正确科学的安装与调试必不可少。首先，在继电保护装置的安装调试过程中，各技术人员一定要抓好细节之处，仔细检查各配件是否存在缺陷，及时解决，避免因为元件的质量问题引起电力事故的发生。其次，工作人员应该对现场的设备运行环境进行检测，避免因持续的温度过高而造成元件老化，影响使用寿命。

参考文献

[1]李真强.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性[J].低碳世界，2020，10（06）：82+84.

[2]王建設.电气系统继电保护综合自动化[J].冶金管理，2020（09）：64+66.

[3]黄靖雄.浅谈电力自动化继电保护[J].科学技术创新，2020（09）：167-168.