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电力系统继电保护与自动化装置的可靠性策略研究

发表时间：2020/1/8 来源：《科技新时代》2019年11期作者：段接宁

[导读] 文章在对目前电力系统中的继电保护与自动化装置的作用与特点进行介绍之后，针对影响这两种设备运行可靠性的因素，提出了对这两种装置进行优化来提升其可靠性的有效策略，以供参考。

段接宁
        国电南瑞科技股份有限公司电网安全稳定控制技术分公司江苏省南京市 211106
        摘要：文章在对目前电力系统中的继电保护与自动化装置的作用与特点进行介绍之后，针对影响这两种设备运行可靠性的因素，提出了对这两种装置进行优化来提升其可靠性的有效策略，以供参考。
        关键词：电力系统；继电保护；自动化装置；可靠性
        1引言
            在目前人们的用电需求在随着我国社会的快速发展以及人们物质生活水平的提高在不断增加的发展趋势下，也对电力系统的供电稳定性和安全性等质量提出了更高的要求。俄日在目前电力系统的覆盖范围在不断扩大以及其中应用越来越多的电气设备使其结构更加复杂的形势下，需要合理设置和使用继电保护与自动化装置来确保电网的安全运行。同时为了实现上述目的，还需要对影响电力系统继电保护与自动化装置可靠性的因素进行总结，并对优化和提升这两种装置运行可靠性的策略进行研究。
        2继电保护与自动化装置概述
        正是由于目前结构越来越复杂的电力系统在运行中出现故障的概率也会不断增加，因此就需要确保继电保护装置作用的有效发挥来确保电力系统的安全或者是实现对故障影响范围和危害程度的有效控制。这主要是由于此种装置的主要作用就是隔离电气设备在操作运行中的故障的作用。而由于电力系统中继电保护装置的故障主要表现出拒动或误动两种类型。而且前者主要表现出在电力系统中出现故障时此装置没有及时发出动作来隔离上述故障，造成了故障影响范围的扩大以及对电力系统正常运行造成危害。而后者就是在电力系统运行中此装置发出不该有的动作而影响电力系统的正常运行。为此就需要通过自动化装置的应用来监控系统的运行参数，但是如果出现无法对参数情况进行精确掌握的情况，也就证明此装置出现了故障。
        因此，想要确保电力系统中继电保护装置可以有效发挥其保护作用，首先就需要在电力系统运行中出现故障时，可以通过继电保护装置来对故障点进行选择性的隔离，保证其他系统的正常运行。同时还要求继电保护装置具有较强的灵敏性，保证在任何电气设备出现故障时都可以迅速反应来发挥其保护功能，同时又不可以因为超出其保护范围内的问题而导致其出现误动的问题。此外，还要保证其具有较快动作速度的特点，也就是在电力系统发生故障之后，需要在规定的较短的时间内实现对故障的切除以及对电力系统的保护，尽量降低故障所带来的危害。不仅如此，还对其运行可靠性提出了较高的要求，也就是要从设计和安装等方面来确保其质量，以保证其保护作用的可靠发挥。
        3影响电力系统继电保护与自动化装置可靠性的常见因素阐释
        对上述电力系统中继电保护与自动化装置的运行可靠性造成影响的因素，首先就是环境因素。在这两种设备的运行环境中，不可避免会出现温度异常升高的现象，这就会造成环境中残留物质以及杂质的漂浮以及会加速这两种设备老化的问题，进而影响装置的性能和寿命。此外，上述有害物质还会影响系统插板和电源接头而造成接触不良等问题，这就会对这两种装置保护功能的发挥造成影响。
        其次就是整定值因素。如果这两种装置中不同部分的整定值之间具有较差的协调性，表现出没有开展对这两种装置设计和安装过程中的整定值计算，也会对其运行可靠性造成影响。

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        再次就是操作因素。不规范的电源操作也会对电力系统的安全运行造成影响，这主要表现在电容储量和电解容量在减少的过程中会出现系统发生故障而无法将电源切断的问题，或者是出现酸性电池或蓄电池的电液不稳定而导致故障发生时，也会影响系统的运行稳定性。
        最后就是质量因素。这主要是由于这两种设备出厂之前没有做好相应的质量检测和运作测试的原因，或者是生产过程中出现厂家为减少生产成本而降低产品质量的问题，或者是由于此类装置中的不同元件存在较大差异的问题，这都会导致此类装置无法与电力系统协调运行的问题，以及无法满足标准要求的问题，这都会影响上述两种设备的运行可靠性。
        4优化电力系统继电保护与自动化装置可靠性的有效路径
        4.1继电保护的优化路径
        一是做好硬件冗余的优化设计。通过硬件冗余手段来对容错技术作用的充分发挥是对继电保护装置进行优化的重要手段，这就会确保在此装置出现错误行为时也不会对电力系统的正常运行造成影响。但是需要在此优化设计的过程中，通过备用切换、多数标记和并联等方式来对装置自身的可用性和拒动率进行改善。也就需要在深入分析此装置具体状况的同时，通过相应的冗余方法尽量减少设计成本和保护装置的使用量。
        二是要做好对装置的维护工作。重点做好装置运行中元件完整性以及按钮开关灵活性的定期检查，排除装置接触点压力不到位的故障。此外还要定期检查设备配线，避免出现打结或脱落的问题，同时要及时处理断路器故障，总结分析常见故障并进行相应解决与预防措施的制定与实施。
        三是要提高继电保护装置的可靠水平。为了保证其可靠性，还要通过科学的计算方式来进行装置可靠性的计算，排除其中的错误行为，并且利用自动化控制回路来起到对配套装置的保护作用，实现此类装置可靠性的提升。
        4.2自动化装置的优化路径
            针对自动化装置，首先需要了解其起始状态，主要是通过技术资料和设计图纸来掌握设备的初始数值，以及设备的运行情况。其次就是统计分析自动化设备的运行状态。这需要在统计分析运行数据的基础上来总结设备的运行规律，将此数据信息用于更新与维修设备技术方面。不仅要做好设备的检修和故障排除工作，还要通过对其自身可靠程度的优化来实现其运行安全性能的增强。最后就是及时更新自动化装置相关技术，还可以通过不同厂家产品的应用来实现双重保护的目标。针对同一变电站中则需要使用同一型号的装置，在互感器和保护系统的基础上来创新自动化技术，实现装置可靠性的提升。
        5结语
            正是由于在人们的日常生产和生活中电力系统的作用和地位在不断提高，为了保证其运行安全性和稳定性的提升，针对此系统中起到保护作用的继电保护和自动化装置来说，就需要基于其重要作用和影响其可靠运行的因素，通过相应的优化措施以及现代化的科学技术来提升此类装置的运行可靠性，保证电力系统的安全运行。
        参考文献：
        [1] 任翔. 继电保护自动化中的装置及其故障检修策略探析[J]. 中国战略新兴产业, 2017(12X):107-108.
        [2] 郭云. 提高继电保护可靠性运行的有效策略[J]. 电子技术与软件工程, 2019(12).
        [3] 刘敏峰. 探析安全自动控制与继电保护的可靠性与重要性[J]. 科学与信息化, 2017(25).