电力系统继电保护与自动化装置可靠性试验及评估分析

2017-03-04杨凯

中国新技术新产品 2017年4期

杨凯

摘要：电力系统运行中，要确保设备的安全稳定，就需要继电保护装置发挥作用。随着自动化技术被应用于继电保护装置的设计中，实现了继电保护装置技术全面更新，自动化装置的可靠性成为了保证电力系统继电保护作用得以充分发挥的关键。本论文针对电力系统继电保护与自动化装置可靠性试验及评估进行研究。

关键词：电力系统；继电保护；自动化装置；可靠性试验；技术评估

中图分类号：TM77 文献标识码：A

电力系统运行的过程中，继电保护装置发挥着重要的作用。自动化技术渗入到继电保护装置中，提高了继电保护装置的保护性能，同时对装置的运行可靠性提出了更高的要求。在检测技术中，可靠性技术是将数理统计与概率论整合，对产品的参数通过计算的方式获得检测结果，以生产出高质量的产品。可靠性技术是对产品各项元素的可靠性进行研究，包括特征量、产品的设计、制造、评估等等方面都要提高技术可靠性才能够保证产品的质量。电力系统中，继电保护装置是重要的组成部分，能够对设备元件实施自动化保护，以确保元件正常运行。当电力系统处于运行状态的时候，自动化装置起到了实时监控的作用，不仅可以对系统的运行状况自动测试，而且还具有系统调节的功能，从而确保电力系统安全可靠地运行。

一、继电保护装置和自动化装置的可靠性指标

在电力系统中，继电保护装置所发挥的作用是能够对系统运行故障及时发现，并对故障及时排除。所以，继电保护装置对电力系统的运维起到了保护作用，做好该装置的检测、维护工作是非常重要的。

继电保护装置多种多样，其可靠性与装置自身的功能以及电力系统自身所具备的性能息息相关。同时，继电保护装置的保护性能对其抗干扰能力起到了决定性的作用。通常而言，对继电保护装置的运行可靠性进行评估的参数包括：成功率的评估、故障间隔时间的评估、故障恢复时间的评估、有效度的评估。

与继电保护装置有所不同，自动化装置作为可以维修的装置，对其可靠性进行评估的参数包括：无故障时间的评估、故障恢复时间的评估和有效度的评估。

二、可靠性试验

本次试验主要是针对故障间隔时间和成功率进行评估。

（一）故障间隔时间的评估

本项评估所采用的是传统的测试手法，所获得的试验参数为：抽样置信度为0.1，截尾实效数为1时，截尾时间为2.1；截尾实效数为4时，截尾时间为5.2；截尾实效数为6时，截尾时间为8.6；截尾实效数为8时，截尾时间为11.11；截尾实效数为10时，截尾时间为14.12。继电保护装置的有效保护功能要充分发挥出来，就需要将截尾实效数界定在4～7之间。

采取抽样的方法是对具有代表性的样品进行试验测试，所选取的合适试验样品数R可以按照批量大小确定取值范围R。通常批量大小为3～7时，取值范围R为2；批量大小为12～15时，取值范围R为4～6；批量大小为25～58时，取值范围R为9～12；批量大小超过160时，取值范围R为11～30。

（二）成功率的评估

成功率的评估结果通过实验室试验获得，结果分为实效和成功。实效的结果说明接受检测的装置还需要技术改进以提高其可靠性；成功的结果说明接受检测的装置具有很强的可靠性。如果试验中所获得的成功率已经超过了规定的成功率，这个接受检测的装置就可以判定为“接收”，反之为“拒收”。

三、产品的可靠性评估

对产品进行可靠性评估，主要是测评6项重要指标，即故障间隔时间地评估、故障恢复时间地评估、故障发生率地评估、成功率地评估、动作正确率地评估、动作错误率地评估。对这6项指标采用科学的评估方式并获得准确的评估结果，才能够对电力系统的继电保护装置的可靠性以及自动化装置的可靠性加以确定。

（一）故障间隔时间的评估

对电力系统的继电保护装置与自动化装置进行评估，重点要了解运行故障的发生时间，估算故障之间的间隔时间，以获得电力系统故障发生规律。

（二）故障恢复时间的评估

电力系统的继电保护装置与自动化装置都具备自动恢复功能。对故障恢复时间进行评估，主要的目的是对继电保护装置与自动化装置的故障恢复能力进行评估。

（三）故障发生率的评估

对故障发生率的评估，目的在于掌握继电保护装置与自动化装置在运行的过程中所发挥的性能，尤其要掌握故障发生的频率。

（四）成功率的评估