提高继电保护可靠性研究

提高继电保护可靠性研究

解添刚毅杨丽

（中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230601）

摘要：随着社会经济发展,科学技术的不断进步,电力系统也随之发展的相当顺利。各种新技术、新理论的出现,也为继电保护的发展提供了更好的技术理论平台,使得继电保护更是向着人工智能化,计算机网络化等高科技方面快速地延伸开了。自始至终,检测电力系统中设备、线路的故障或非正常运行都是依靠着继电保护装置,这就迫切要求技术人员学习先进的科学技术理论,不断提高自身的技能,增强责任心,积极向上,达到提高供电可靠性的目的,保障电网安全稳定运行。

关键词：电力系统；继电保护；可靠性

1继电保护的概念

当电力系统故障或危及安全运行的异常情况时所出现的反事故自动化措施被称之为继电保护。其主要任务就是在发生电力系统故障或安全运行出现异常时,用最少的时间并在最小的区域里自动将故障设备从系统中斩断掉或者发出报警信号让工作人员及时发现并解决,从而达到降低或者避免设备的损坏对周边地区供电影响的目的。而可靠性指的是在预定时间内、规定条件下可以完成规定功能的元器件、设备或者系统所具备的能力。可靠性包括安全性和依赖性。随着电力的发展,对于同样的电力元件,保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生不一样的变化。例如,电力系统拥有许多的旋转备用容量,大量的输电线路,每个系统之间和电源与负荷之间紧密联系时,继电保护装置的误动作切除发电机变压器或者输电线路给电力系统造成的影响很小,然而在故障时继电保护装置拒动作的话,则使得设备或整个系统的稳定性受到极大的破坏,损失也将无法估计。

2影响继电保护可靠性的因素

2.1人为因素

在继电保护装置安装调试过程中，因安装人员施工不当、调试不到位，未能及时发现二次回路中存在的寄生回路以及接线松动，电压、电流回路极性错误，或者选择CT绕组级别精度等错误，都会给保护装置可靠动作造成潜在风险，严重影响继电保护可靠运行。继电保护装置研发人员在保护装置底层软件设计，保护动作判别条件及闭锁逻辑的考虑不到位，也将导致继电保护装置的可靠性降低。由于现场维护人员的业务技能及工作疏忽，未能结合一次设备的运行状况，合理地对继电保护装置中的各保护功能及出口压板进行合理投退，也将在很大程度上降低继电保护的可靠性。

2.2外部环境的影响

电力系统振荡的影响。因电网结构复杂化，电网的异常波动及振荡现象时有发生，电力系统振荡对继电保护的可靠性影响较大，主要来说，系统中大负荷的和系统突然甩负荷容易导致CT、PT饱和或者造成继电保护装置采样异常而误动，此外要鉴别出是故障波形还是振荡波形对继电保护装置而言也是一种技术考验。

电磁干扰。在这里我们还需要提到电磁干扰这个方面。传导干扰和辐射干扰共同构成了电磁干扰，这两种干扰主要体现在电子器件这个层面上。电子器件是比较脆弱的，例如PCB的布线都会产生一定的干扰，造成芯片不能正常工作。

2.3继电保护系统自身的因素

继电保护系统包含采样原件、逻辑判断原件、执行原件等重要环节，在这几个环节中任何一个环节出现问题都将影响继电保护的可靠性。在电力生产实际中，因为CT、PT饱和、故障以及电压电流回路接线松动或绝缘异常而导致继电保护系统采样异常使保护误动的案例屡见不鲜；因保护定值整定不合理、继电保护出口判别逻辑不完善或装置自身故障而导致保护误动的情况也较为普遍；因为原件老化或其他不稳定因素导致继电保护出口原件异动继电保护出口跳闸节点误开出等也时有发生。此外，一次系统的运行方式对继电保护的灵敏性及可靠性的影响也不可忽视，诸如在空投变压器时因励磁涌流导致变压器差动保护误动作，系统发生振荡时过流保护、距离保护误动的现象也时有发生。

3改善继电保护可靠性的措施

3.1把好质量关

在保护装置的生产过程中,控制好质量是相当有必要的。精心挑选那些故障率低、使用寿命长的元器件,并加强技术提高保护装置的整体质量水平。同时尽一切可能选择质量好的设备,售后服务也好的生产厂家,这样就更能保障电力系统的正常运行了。

3.2合理安装晶体管保护装置

为了避免高压大电流、切合闻操作电弧以及断路故障的影响,应该将晶体管保护装置安装在与高压室隔离的房间内。同时在使用环境中安置空调也可以降低环境对晶体管造成的污染。为了防止灰尘和有害气体侵入机体,电磁型、机电型继电器的外壳与底座间要加胶垫进行密封保护。

3.3严格验收程序

对于新安装的继电保护装置需要做好检查工作，在检查过程中需要重复进行绝缘测试，当验收合格后还需要接电进行测试，测试合格后才能试运行。对于刚维护完的继电保护装置，需要由专业人员对其进行多次检验，在没有问题后才能投入使用。当继电保护装置保护的主设备发生变动或是改造后，也需要重要检验继电保护装置，提高继电保护的可靠性。

3.4定期对继电保护装置维护和检测

在日常工作中维护继电保护装置时，可以随时对于一些轻微问题进行解决。同时还要制定具体的检修计划，定期对继电保护装置进行检修，检修完成后要对继电保护装置进行测试时，需要运行人员和专业人员要在现场起到监督作用。

3.5加强技术人员的培训

传统的做法是继电保护的工作人员一边维护检修,一边摸索学习。这样虽然不会影响工作,但学习起来的效率却要慢的多,效果不是太明显,所以说技术人员的专业素质水平普遍不高。但是如果可以给喜爱钻研的那些人提供到生产厂家去接受专业的技能培训学习的机会的话,那是最理想了。等他们学成归来就可以再好好地教其他的工作人员,从基础培训做起,逐步增加培训强度,相信所有工作人员的专业水平都能很快很到提高。

3.6网络化管理

经过这么多年的摸索发展研究,继电保护装置各方面都己经发展的非常成熟稳定了。但是后续的继电保护的管理工作却相当麻烦,占用太多的人力物力。虽然电力系统的自动化程度随着光纤等高科技产品的使用越来越稳定,但是继电保护的远距离监控却还是很弱。如果能将一些固定的检查、监控、信号的采取以及相关检修都能够远距离地进行管理控制,这样就会极大地降低或避免人为原因而造成的事故损失了。

3.7使用性能优良的数字控制器件

数字控制器件有着优良的性能，在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中，广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂，这种逻辑器件可以编辑相关程序，FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中，这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路，而且它的功能是高度集成的，可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大，它们将极大地改变电子系统的设计结构，显示了良好的适应性。

结束语

继电保护运行的可靠性与电力系统安全稳定的运行息息相关，在当前各行各业对电能需求量不断增加的新形势下，电力企业需要加强对继电保护装置的维护和试验，定期对继电保护装置进行巡查，及时发现继电保护装置运行中存在的缺陷，并对其进行有效处理，提高继电保护装置运行的可靠性，为电能的安全、可靠供应奠定良好的基础。

参考文献

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