浅析电力系统继电保护设备及其自动化可靠性

张晓晔

【摘 要】在经济全球化发展的今天，电力资源逐渐成为人们日常生活中最为重要的组成部分，在不断扩增国家电网的建设规模的同时，对电力系统继电保护设备的自动化可靠性提出了更高的要求。鉴于此，论文从继电保护设备在电力系统中的重要意义、探讨电力系统继电保护设备的自动化可靠性、提升电力系统继电保护设备自动化可靠性的有效方法三个方面进行阐述，希望对今后的继电保护设备的使用情况研究，提供可供参考的意见。

【Abstract】Today， with the development of economic globalization， power resources have gradually become the most important part of people's daily life， while expanding the scale of the national grid， people put higher requirements on the reliability of relay protection equipment of power system.In view of this， this paper expounds from three aspects of the important value of relay protection equipment in power system， the automation reliability of power system relay protection equipment， and effective method for improving the automatic reliability of relay protection equipment in power system， hoping to provide reference for future research on the use of protective relaying equipment.

【關键词】电力系统；继电保护设备；自动化；可靠性

【Keywords】 power system； relay protection equipment； automation； reliability

【中图分类号】TM774 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）10-0152-02

1 引言

继电保护设备作为电力系统中必不可少的一部分，不仅能够使电力系统不再受到外界因素的影响，降低线路故障的发生概率，还能从根本上保证电力系统运行的可靠性。若在电力系统运行期间出现故障，继电保护设备可以自动切断线路，确保整个线路的安全，使电力系统正常运行。因此，论文对电力系统继电保护设备及其自动化可靠性进行了探讨。

2 继电保护设备在电力系统中的重要意义

随着科学技术的发展，电力需求不断增加，同时也会产生电力供应危机。电力企业为了有效应对这一危机，通常会采取停电、限电等方法，因此，继电保护设备的可靠性逐渐成为备受关注的热点话题，在电力系统的运行过程中担任着重要角色，起到至关重要的作用，主要体现在以下两个方面：一方面，确保电力系统正常运行。若电力系统在运行的过程中，出现大小不一的突发状况，继电保护设备可以保证在一定时间内，对电力系统发出危险警告，并且能够自动切断发生故障的电线路，有效降低其他零部件的损坏程度。除此之外，还能够预防因故障引起的连锁反应，大幅度降低断电等故障的发生概率，确保电力系统正常运行。另一方面，对电力系统起到监控作用。继电保护设备不仅是一个反应设备，也是一个监控设备。在电力系统运行期间，较为传统的继电保护设备需借助工作人员的力量进行监控，不仅提高了电力企业的生产成本，同时也造成了人力、物力、财力等不必要浪费。与传统的继电保护设备相比，先进的继电保护设备可以实时监控电力系统的运行状态，更好地处理设备故障，对电力系统起到保护作用。

3 探讨电力系统继电保护设备的自动化可靠性

3.1 研究整定值的错误

整定值的错误，逐渐成为电力系统继电保护设备出现失误的主要影响因素。只有严格控制好电力系统继电保护设备的相关注意事项，在各个施工环节中落实控制与监督工作，才能从根本上实现继电保护设备的自动化可靠性，使继电保护设备的安装及设计具备准确性等特点[1]。不仅如此，若整定值存在极大的失误，在电力系统继电保护设备使用过程中，时常会出现不同的电力问题，严重影响了电力系统的正常运行。

3.2 继电保护设备的生产质量未能达标

在生产继电保护设备的过程中，诸多生产厂家为使自身的经济效益最大化，不断降低生产的各项成本，大量劣质材料被使用在电力系统继电保护设备的生产当中，最终导致生产质量未能达标，直接影响电力系统的正常运行，致使继电保护设备及其自动化可靠性受到一定的限制。除此之外，一小部分电力系统继电保护设备未进行相应的试验就开始正常运行，导致继电保护设备中的部分零部件存在巨大的差异[2]。比如，晶体管波等，这些具有较大差异性的零部件被使用在继电保护设备当中，就存在一定的质量问题，最终导致电力系统继电保护设备频频出现运行问题。为改善这一现象，在实际的继电保护设备生产期间，对生产厂家提出较高的要求，明确规定生产厂家应当在先进技术的驱动下，树立正确的责任心，严格把守质量关，从根本上控制好电力系统继电保护设备的生产过程。

3.3 继电保护设备的不正确操作

电力系统继电保护设备的不正确操作，会对自动化可靠性产生一定的影响。比如，电源操作等。就当前电解电容以及储能装置的使用情况而言，当电力系统继电保护设备出现故障时，若电解电容及储能装置存在老化等问题，未能立即将电源切断，势必会出现蓄电池电流不稳定的现象，大幅度降低了电力系统继电保护设备的可靠性[3]。继电保护设备不仅会受到操作不规范的影响，也会受到互感器自身的影响。由于互感器自身存在质量问题，经过长时间的使用，不断增加了互感器的磨损面积，从而影响继电保护设备的运行状态。endprint

3.4 对周围环境产生一定的影响

环境问题逐渐成为影响继电保护设备正常运行的关键因素，当电力系统继电保护设备所运行的环境温度呈上升趋势时，就会导致环境周围的相关介质四处漂浮，加剧了继电保护设备的老化程度，同时也降低了继电保护设备的可靠性[4]。不仅如此，若继电保护设备的老化问题持续加快，使得电源的插头及插线板被四处漂浮的物质侵害，失去继电保护设备所具有的功能，阻碍了电力系统继电保护设备的运行。

4 提升电力系统继电保护设备自动化可靠性的有效方法

4.1 构建等比例的仿真模型

在电力系统运行的过程中，永磁直驱机组以及风电机组占据着重要的地位，对风电机组做到良好的控制，逐渐成为影响继电保护设备可靠性的主要因素。就现今风电机组的使用情况而言，其使用原理以及接入方式都发生了巨大的变化。为使电力系统具备可靠性、安全性等特点，对风电机组的使用提出了高要求，可以根据风电机组的特点，来构建等比例的仿真模型[5]。与传统的解析方法相比，仿真模型具有诸多优势，可以随时研究继电保护设备的运行状况。除此之外，在生产继电保护设备的过程中，在缺乏完善的控制制度的前提下，就必须构建相应的仿真模型。在继电保护设备的设计与规划方面，得到仿真模型的大力支持与帮助，为电力系统继电保护设备的可靠性提供有效保障。

4.2 加大对电线路保护机理的研发力度

若电线路发生短路故障，势必会给风电机组带来巨大的影响，同时也会影响着电力系统的正常运行。当电线路故障完成清除后，若未能及时提高母线的电压，会给电力系统及风电机组带来前所未有的影响。同时也会引起不必要的安全事故。在展开一系列的故障識别工作期间，为使继电保护设备的生产得以顺利进行，应当着重考虑短路电流的问题，同时加大对电线路保护机理的研发力度。由于控制模块在缺乏短路电流的背景下，不断改变着短路电流的波形。基于此，为更好的分析电线路的故障特点，应当充分利用现有的资源信息，对先进的技术和工作原理展开相应的研发，为电力系统继电保护设备及其自动化可靠性奠定坚实的基础。

5 结论

综上所述，在实际电力系统运行的过程中，继电保护设备对电力系统有着重要意义，尤其对电线路及风电机组至关重要。论文主要探讨了电力系统继电保护设备的自动化可靠性，从继电保护设备的质量未能达标、继电保护设备的不正确操作等方面展开探讨，并针对改善线路故障问题提出了几点有效建议，如构建等比例的仿真模型、加大对电线路保护机理的研发力度等，为以后电力系统的正常运行提供保障。

【参考文献】

【1】揭春仔，郑人川.论电力系统继电保护的作用及发展趋势[J].工程技术研究，2017，12（07）：90-91.

【2】谭浩.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J].中国新技术新产品，2017，4（08）：48-49.

【3】白宇.分析电厂继电保护系统可靠性的影响因素及提升途径[J].城市建设理论研究（电子版），2017，8（11）：192+194.

【4】王碧波.电气主设备中继电保护常见问题及措施分析[J].科技创新导报，2017，14（07）：49-50.

【5】孙晓飞.继电保护设备风险研究[J].科技创新与应用，2017，7（01）：212-213.endprint