继电保护可靠性及其风险评估研究

陈振辉

摘 要：随着社会经济的快速发展，人们对供电可靠性要求越来越高，但在当前的电力系统中，电力网的故障也时而会发生，这容易给人们的生产生活带来影响，甚至会造成重大经济损失。继电保护系统作为人们生产生活中电力保护的第一道防线，其正常运行对电力系统来说十分重要，因此继电保护的可靠性和其风险评估等内容成为继电保护系统研究的重要内容，为此本文针对继电保护和继电保护可靠性的内容进行阐释，并总结继电保护可靠性的评价指标和影响因素，并说明进行继电保护的风险评估步骤和方法。

关键词：继电保护；可靠性；风险评估；分析

国民经济的发展使得现代电力系统的运行效率不断提高，运行的复杂性和不确定性使得电力系统的二次自动装置配置要求不断提高，继电保护系统作为电网安全运行的第一道保护屏障，一旦出现故障或缺陷，就会对电网造成极大的影响，继电保护设备的不正确动作，将导致电网输送的功率错误，引起大范围的停电现象，为此针对继电保护的可靠性研究必不可少。本文主要对继电保护以及继电保护的可靠性含义进行了阐释，并总结分析了继电保护可靠性评价指标，最后说明继电保护可靠性风险评估的方法。

一、继电保护以及继电保护可靠性的含义

（一）继电保护的概念

继电保护是对电力系统的运行状况进行检测的设备装置，继电保护根据电流量的异常增加、电压异常降低以及测量抗组异常等电气量变化来判断电气单元的运行是否处于正常的状态，一旦发生故障，继电保护会根据相应的判断切断电气单元的故障点操作，并及时发出安全的警报，以此保证电力系统的正常运行。如果继电保护的运行出现错误，对电网系统中的故障点判断错误，就会引发严重的电力事故。

（二）继电保护可靠性的概念

根据我国《继电保护和安全自动装置技术规程》的定义，继电保护可靠性指的是“保护该动作时应动作，不该动作时不动作”，也就是指继电保护系统不拒动并不误动。继电保护可靠性包括两种内容，一是继电保护系统的可依赖性，二是继电保护系统的安全性。继电保护系统的可依赖性指的是，继电保护能够保证电力系统的正常运作，在电力系统产生问题时，继电保护能够马上传递信号或者自动跳闸，对故障点进行阻断；继电保护系统的安全性指的是，在电力系统和电气设备没有出现错误操作的状态下，继电保护系统不会实施不正确的动作。[1]

对于继电保护可靠性进行研究，使其能够在关键的时候不出差错，保证不拒动、不误动，还应对继电保护系统存在的缺陷信息进行收集和统计，对继电保护系统的缺陷率、拒动率、误动率等数值较高的内容应该进行深入的分析，继电保护的可靠性长期表现和短期运行的角度进行预测，并从各种方面进行评估分析，不断改进继电保护装置，提高继电保护的可靠性。

二、继电保护可靠性评价指标

分析继电保护系统的工作原理，将拒动和误动作为主线，在设备可靠性、系统完整度以及功能可靠性等方面选取继电保护可靠性的指标，通常来说，进行继电保护可靠性分析的评价指标分为以下三种：第一种是概率表示，将电力元器件、继电保护设备或者系统的运行在额定时间或者规定的时间范围内能够实现规定功能的几率；第二种是时间表示，其中较为重要的项目是MTTF和MTBF，其中MTTF指的是从应用电力设施到电力设施出现故障的平均时间，MTBF指的是故障的平均时间等；[2]第三是频率表示，指的是在铁定的实践内电力设备发生错误操作和总操作次数之间的次数比。在制定继电保护的可靠性指标时，除了能够体现继电保护设备本身的性能，还需要考虑继电保护系统运行的各方面环境条件。

三、影响继电保护可靠性的因素

（一）继电保护装置自身因素

继电保护设备可分为主保护、后备保护、辅助保护、异常运行保护等不同的类别，不同的继电保护在运行时按照不同的逻辑保护原理，因此具有不同的保护功能和范围，这导致继电保护装置的可靠性运行有所不同。

（二）电磁干扰

电子通讯的快速发展，使得微机保护装置在电力系统中应用越来越广泛，危机保护能够保证电网系统的安全运行，但由于微机保护装置的硬件和软件受到电磁干扰，对继电保护装置的可靠性产生一定的影响。

（三）外部环境

温度和湿度的变化会影响机械设备的材料性能，如温度变化对元器件涂层和填充料的泄露情况产生较大的影响，而湿度会使得装置的机械性能、化学性能造成一定的影响，最终影响继电保护装置的可靠性。

（四）滤波

滤波技术能够滤除电源的干扰，将接线端子串入，使得外接端子对地接一个适量的电容器，进行干扰源的抑制，同时也能满足电容器的耐压要求。[3]

四、继电保护可靠性的风险评估

（一）风险评估的定义和方法

风险评估是对风险事件发生后造成的影响和损失进行的评估，评估的主要方面包括事件带来的不利影响、对风向的识别操作、进行风险的消减、同时针对不同风险建立控制的优先等级、对所产生的风险与发生的概率进行评价，并采取相应消减风险的措施。

在电力系统中进行风险评估的常用方法包括模拟法和解析法。模拟法是按照相应的流程步骤对电力系统可能出现的各种状况进行模拟，并利用算计模拟相对真实的过程，再利用实验获得的数据进行系统的可靠性计算。解析法是根据电力系统的元器件参数构建继电保护装置的可靠性数学模型，并进行相应的可靠性计算。模拟法和解析法各有优缺点，模拟法能够适应大型的电力系统计算要求，同时具备较高的精度，有利于解决复杂系统的可靠性问题，而解析法具有明确的逻辑关系，但数学模型的构建存在着一定的困难，导致解析法无法应用于大型复杂系统的计算中。

（二）风险评估的步骤

进行风险评估应对安全事故的危害有全面的认知和了解，然后进行风险的控制。进行危险识别是风险评估的重要内容，对继电保护可靠性的风险评估中危險识别包括以下几个方面：继电保护中的危险材料识别、掌握危险工序、对用电操作进行安全的检查、进行工作场地的整理、对工作环境中存在的安全隐患进行识别、测试安全事故的警报装置等。

其中主要的危险材料是一些易燃易爆的材料，要对这些材料的数量和存放位置进行规划和控制；识别危险工序则是针对继电保护中容易产生安全事故的操作，确定高温高空等作业的工序，并采取相应的措施，防患于未然；检查用电安全则是对电气设备的安装质量进行检验，电线是否老化、插座是否超负荷等；同时还要对工作场地进行相应的整理和检查，尽量排除安全隐患，并制定安全事故应急计划，将事故发生造成的损失降到最低。

结论

继电保护作为电力系统正常运行的第一道防线，继电保护的可靠性对和其风险评估等对电力系统的良好工作由重要的影响，通过对继电保护装置本身不断改进、为其提供良好的工作环境、减少电磁干扰等措施，提高继电保护的可靠性，进行继电保护可靠性的风险评估，识别其中的危险材料、危险工序、进行安全检查等，以降低工作环境中的干扰因素，提高继电保护的可靠性。

参考文献：

[1]刘飞快.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].价值工程，2014，（15）：58-59.

[2]初晓晨.继电保护可靠性及其风险评估[J].中国高新技术企业（中旬刊），2016，（11）：136-137.

[3]潘万鹏，房艳.继电保护可靠性及其风险评估研究[J].黑龙江科学，2013，（12）：99.endprint