电力系统继电保护自动化装置可靠性研究①

田雪 罗伟

摘要：继电保护自动化装置为电力系统的安全稳定运行提供支撑。如果继电保护自动化装置出现产品质量低劣、保护功能误判或人员操作处理不当、检修效果不佳等现象，就会产生可靠性和保护能力达不到预期的效果，甚至出现有保无护的现象，对整个电力系统安全运行也会产生巨大的影响。这也凸显了对继电保护自动化装置进行可靠性分析的重要性和必要性。

关键词：电力系统;继电保护自动化装置;可靠性

引言

在供电系统运行的过程中，继电保护装置发挥着重要作用。将自动化设备应用于继电保护装置中，提高了继电保护装置的维护特性，同时，也对设备运行的可靠性提出了更高的要求。无损检测技术是数理统计和概率理论的融合，根据这项检测技术可测量出设备产品的主要参数，从而获得测试结果，为生产出高质量的设备产品奠定基础。设备产品的可靠性包括设备产品特征、设计、制造和性能评估。自动化设备具有实时监控系统的功能，不仅可以自动测试系统的运行情况，还具有系统调整功能，自动化技术设备的应用可提高继电保护的可靠性，确保供电系统平稳、安全运行。

1继电保护自动化技术的概述

当前，我国电力行业取得了较快的发展，相关的电力系统建设也在抓紧开展，对于各项技术的应用也在加强，使得电力运输效率大幅提高，能够有效促进我国经济的持续增长。我国电力系统在建设中会遇到很多问题，尤其是在继电保护装置的安装过程中，还存在着一些不足。继电保护装置作为重要的部件，能够对电力系统起到很好的保护作用，通过继电保护装置的保护，电力系统在遇到故障时也能够及时的作出反应，确保电力系统能够正常进行供电工作，促进电力系统的长远发展。继电保护装置经过长时间的发展，已经高效的应用了现代科学技术，包括计算机、网络通信、微电子控制等，这些高新技术的应用极大提高继电保护的自动化效果，促使继电保护装置朝着自动化的方向发展。继电保护装置主要是通过应用现代化高新技术，对电力系统的运行情况进行实时监测，一旦发现电力系统中的故障，就能采取相应的保护措施，增加电力系统的安全性能。继电保护装置可以对电力系统进行精确的控制，面对电力系统故障能够发出警报，并且还可以发出跳闸命令，及时防止故障对电力系统造成更大的损害，灵活解决电力系统中存在的各种故障问题。

2电力系统继电保护自动化装置可靠性研究

2.1实时监测管理

电力自动化系统可实现整个电网运行状况的实时监测，可监测到每个继电保护的节点，并可通过通信网络对每个节点进行调整和优化，实现对电网的监测、解析、传达三位一体的控制。在自动化继电保护系统中，可通过设置软阈值、硬阈值对继电保护的工作状态进行控制，保持大部分继电器运行，使少量的继电器处于休眠状态，维持电网安全运行的同时保证了继电器高质量的运行，以防止继电器长期运行影响到其使用寿命;调节电路信号，保证继电保护系统硬件与软件间的兼容性，在确保电容量安全的同时提高线路的抗干扰能力;转化外部信号，当接收到外部信号后需将其以模拟信号的形式进行传输，增强系统的散热能力，以提高继电器的灵敏性。如，利用电力数据间的逻辑关系，在传感器中运用算法使其在空间和时间上互补，然后使用卡尔曼滤波法实现电力数据在电路中的安全传输。

2.2做好冗余设计及改进

为了更好地提高继电保护装置的可靠性，一般在设计理念完成时选择冗余设计标准，以增强其容错能力。某个保护装置出现问题时，不会对系统造成过大影响。冗余硬件包括并联、预留转换、多数表决等。冗余方法的选择必须根据继电保护装置的实际误动作率和故障状态而定，还需要达到系统可靠性指标要求，在这些条件的基础上，可以少设置硬件配置冗余，从而减少投资，降低设备结构的复杂性。

2.3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。

2.4选择合适的继电保护装置

在装置的选择中需从灵敏性、速度性、可靠性三方面入手，以确保装置的保护效果。在灵敏性方面，装置可在故障发生后及时准确做出动作反应，以及精准地确定故障位置，以实现自身的保护作用;在速度性上，一旦电网出现故障继电器会立即做出动作反应，切断故障线路，将故障控制在最低程度，以减少电力系统的损失，防止电力系统遭受大面积的损害;在可靠性方面，继电装置需长期处于良好的工作状态对电网进行实时保护，其保护功能不会影响到电网的正常运行，且在运行过程中不会成为电网的负担，装置的可靠性越好，对电网的保护能力就越高。在装置选择时，将以上三点作为装置选择的原则，可加快电网故障的处理速度和恢复速度，保证了电网运行的稳定性。在继电保护系统中可实时监测继电器的运行状态，及时获取故障信息，以形成对系统构件的保护作用，当线路出现故障时，保护系统在第一时间发出切断电路指令，将故障元件与线路进行隔离，防止电流过大烧毁元件，且可保证正常线路的持续供电。在继电保护装置其他硬件的选择上，也要从电网运行的稳定性和安全性上出发，准确选择硬件设施，以确保整个继电装置的功能性，进而促使其充分发挥出保护功能，减少线路故障，降低元件损坏程度，进而减少线路故障的经济损失。

2.5在发动机保护中的应用

继电保护自动化技术在发动机保护中也有十分广泛的应用。发动机保护分为两种，一种是重点保护，另一种是备用保护。重点保护只要针对发动机的主要部件，通过继电保护装置，确保这些重要部件不会受到损坏。发动机在发生短路故障之后，内部的定子绕组匝就会受到电流的影响，由于电流的增大导致定子绕组匝的温度持续上升，破坏线路的绝缘层，导致定子绕组匝因温度过高而损坏，影响发电机的正常工作。作为发动机的重要部件，定子绕组匝在安装的过程中会加入继电保护装置，从而合理的监控定子绕组匝的温度，防止其出现损坏。如果是发动机的单相接地发生问题，产生的电流超过了额定电流，继电保护自动化技术能够及时的采取相关措施，切断发电机电源，对发电机进行继电保护。备用保护主要是通过过电压的方式对发动机进行保护，确保发动机的负载不会超过规定范围。过电流能够有效确保发动机的线路安全，减少发动机短路造成的损坏，提高发动机的安全性。

结语

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。為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。

参考文献：

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