水电厂继电保护装置的改进措施分析

白玉荣 周洪波

【摘 要】 继电保护装置属于电力系统中最基本的设备，其基本的任务就是当电力系统发生故障引起异常情况时，能够在短时间内汇报给工作人员，以便及时排除故障。从而保护电力系统中的组成元件，避免或减少因异常运行情况而导致设备损坏的现象，以及给周围地区带来用电不便的情况。因此，继电保护装置是保证电力系统正常运行的重要组成部分。本文分析了继电保护装置的评价指标，并探讨了继电保护装置的故障维护处理方法及改进措施。

【关键词】 继电保护装置；评价；故障；维护措施；改进措施

一、继电保护装置评价指标相关要求

作为保护电力系统正常运行的装置，继电保护装置必须达到基本的性能要求：（1）保护装置具有选择性功能；（2）保护装置能在保护范围内进行可靠动作，而不在保护范围内的或不需要保护动作的情况下不会产生误动[1]；（3）出现的故障时，保护装置能在最短时间内发生反应，并迅速断开故障元件，使故障设备损坏程度降到最低。

而要衡量继电保护装置的性能，则需要对继电保护装置进行评价。总结继电保护装置的评价指标，主要包括以下几点：

（一）状态评价

继电保护装置的组成元件一般都具有可修复性，保护装置的状态一般包括以下几种：（1）正常运行的状态，这是要求的最佳状态；（2）正常运作状态，这一状态的装置虽然存在一定的故障，仍可以继续动作。（3）检修状态，这是为保证继电保护装置正常运行而进行必要的检查工作；（4）错误运行状态，此时，保护装置处于停止运行状态，但仍进行运作。（5）维修状态，即在发生故障时，继电保护装置对其进行修理时的状态。（6）拒动状态，及该运行时却拒绝运动的状态。这些都是继电保护装置进行工作性能评价最基本的指标。

（二）可用率

可用率指的是在初始时间能够正常工作的状态下，继电保护装置能够正常工作的概率。可用率与可靠率不同，可靠率指的是在一定时间间隔内的概率，但可用率不要求有这个条件。

（三）正确运作率

正确运作率指的是继电保护装置在一定时间内，正常运作次数与总次数之间的比值。因此，正确运作率能够观测这一定时间内继电保护装置的运作情况以及变化趋势。除此之外，还能用于比较不同类型的装置[2]。

（四）可靠度

指的是在从记录时间开始，能够正常运行的组件在一定时间内无故障发生，而能进行正常运行的概率。注意在采取此项指标进行评价时，应记录好首次发生故障的时间，以避免造成指标偏差的情况。

（五）故障率

故障率即是故障的表達方式，这刚好与可靠率相反。指的是在一定实践内，保护装置发生故障情况的概率。

二、继电保护装置的改进措施及故障维护措施

1、加大资金和技术的投入

继电保护装置的配置对技术含量的要求较高，需要及时的更换和检测，这样才能保证其正常的运行，但更换和更新相关的设备，需要大量的资金，这就需要企业加大投入。关注设备的及时更换和维护的同时，要重视继电保护装置的技术创新，把先进的科学技术运用到电力技术上。注重研究和引进，加大对计算机化技术、智能化技术、网络信息化技术等这些技术的投入和人才的教育，为电力事业的发展储备人才，提高电力系统的科技含量，实现电力事业的持续发展。

1.1 计算机化技术

计算机的快速发展使电力系统的发展更加迅速，对水电厂的安全运行提出了更高的要求。计算机硬件的发展带动了微机保护硬件的进步，现阶段，我国拥有的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的CPU，而且具有存储器管理功能、保护功能、任务转换功能。继电保护系统除了要完成继电保护工作，还应具备存储故障信息、处理故障信息、强大的通信等功能，这些都需要计算机的辅助。

1.2 智能化技术

现在人工智能技术得到了广泛应用，神经网络、遗传算法、进化规划和模糊逻辑在水电厂中使用普遍。现今，水电厂的继电保护技术中人工智能化已经成为主要的研究趋势，继电保护系统中包含专家系统和网络等智能化系统，结合人工智能技术可以对继电保护系统中的不确定因素进行准确分析，快速找到影响智能诊断的原因，使诊断结果更加的快速、准确，人工智能化是未来继电保护技术的主要发展趋势之一。

1.3 网络信息化技术

目前，计算机网络成为主流的通信工具，保护系统的观念已经在工程人员中兴起，我们可以使每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，从而保证系统的安全、稳定运行。同时，网络信息化能够使故障性质、位置、测距迅速且准确的表现出来，减少判断故障的时间，从而迅速解决故障。

2、加强对继电保护装置的检查

继电保护装置工作自动化，系统化越来越强，因此作业时间比较长，就会增加设备的损耗，降低设备的使用寿命，因此，要做到对继电保护装置的有效检查，工作落实到继电保护的各个环节，尤其要注意设备的细小、精密部位。例如继电保护装置的接地的影响很大，对接地有关的事项也要做到实际有效的检查。定期对继电保护装置进行检查，及时更新技术，更换设备零件。制定检查制度，切实的执行，做到对设备的有效管理，使继电保护装置能够正常的运行工作，降低设备零部件出现故障的机率，对经常超负荷工作的部件及时的更换，做到防患于未然。对检测工作者要加强专业教育和培养，使其达到合格的技术水准，养成强烈的安全意识，做到高度负责，严格按照程序工作。

目前加强对继电保护装置的检查的有效方式有：

2.1 自动检测技术

2.1.1 自动检测技术概述

自动检测技术就是微机继电保护装置对自己的内部各元件损坏或故障情况进行自动检测的技术。微机继电保护装置，必须要具备正确的工作原理，以及合理的设计方案，进而对优质的物理元件进行采用。当装置内部的物理元件遭到破坏的时候，保证装置可以及时发出告警信号，使得工作人员采取合理的措施对发生的损坏或故障进行修复。

2.2.2 自动检测技术分类

目前，在微机继电保护装置实现对各元件的自动检测采用的是自动检测软件程序。其检测方式为周期检测与即时检测。周期检测是利用微机继电保护的执行程序的小块富裕时间的积零为整起来的累积时间进行的检测；即时检测是指在正常运行时，CPU在相邻的两个采样间隔内，总要有一定的时间来等待下一个采样时刻的到来，那么利用这段时间进行检测称为即时检测。二者相比，周期检测时间较长，用其来微处理器CPU处理量较大的内存元器件的检测，例如制度存储器ROM和随机存储器RAM等。

3、做好继电保护的日常维护工作

在继电保护装置中，微机装置其重要的组成元件。对继电保护装置进行维护，其实主要就是对微机装置进行维護[3]。

（1）加强抗电磁干扰防护：主要的目的是避免信号对微机的干扰作用。可使用电磁干扰防护装置保护微机装置，严格按照微机装置安装的相关要求进行安装。安装的电缆应有屏蔽防护层，并且屏蔽两端应接触到地面，以防止产生拒动现象。另外，还应优化微机装置，以提升其抗干扰的性能。（2）安装微机装置的接地设置。因为微机装置极易受到外部磁场电场的干扰，若在微机装置中安装接地设置，使其外壳能与地面相接触，能有效提高微机运行的环境[4]。（3）对微机装置的日常维护，这能有效降低运行错误的发生率。为使微机装置更好的启动自动保护功能，需设定好一些参数。除此之外，操作人员应凭密码进行操作，同时做好相关的信息记录工作。每个岗位合理

设置人员，并保证继电保护装置的日常卫生。

4、继电保护装置故障处理方式

继电保护装置的故障处理是一项技术性很强的工作。需要继电保护人员具备一定的理论基础和实践经验。总结继电保护装置的故障处理方法主要有：一是直接法，即对每个元件进行测试，直至发现故障并将其排除，此方法最为简单，但也比较耗费时间。

比如，发现装置发生拒合现象时，可检测与之相接触的继电器。若检测发现设备无法运作，继电器有发黄现象，则说明此处的元件被烧坏，是发生故障的源头，对其进行维修。二是逐项检测法，即拆除出现故障且并联在一起的回路，然后逐项进行检测，最后又装回的方法。这种方法比较复杂，需要的时间也最长，但准确率很高。三是转换法，即使用相同的元件替换可能存在问题的元件，观察装置能否继续运行从而确定故障点的方法。这种方法简单易行，是最为常用的方法。若出现较为复杂的故障时，为免除拆卸装置的麻烦，可使用附近元件进行转换检测。但在使用该检测方法进行维修时，需保证所替换的元件是合格的，以免出现判断错误。

三、结束语

综上所述，继电保护装置稳定安全运行对电力系统的正常工作起了非常重要的作用，同时，继电保护的技术水平较高，继电保护装置的维护工作也同样艰巨。所以，工作人员在提高自身知识理论储备和实际操作能力的同时，要做好继电保护装置的维护和管理工作，保证电力系统高效、稳定、安全地运行。