数字继电保护装置可靠性分析

周全 许京晖

【摘要】继电保护装置是维护电网安全稳定运行的重要技术保障，随着我国电力事业的不断发展，继电保护技术也越来越先进，数字继电保护装置开始广泛应用于电力系统中，对于促进电网信息化、智能化发挥着重要作用。本文主要对数字继电保护装置可靠性进行分析，探究其影响因素，并提出相应的优化策略，以期为继电保护系统优化设计及运行维护提供借鉴。

【关键词】数字化;继电保护装置;影响因素;可靠性

继电保护装置是维护电力系统正常运行的重要装置。当电力系统发生故障时，继电保护装置可以有选择性地对故障元件进行跳闸动作，将其从电网运行中切除，从而有效保障系统运行安全。而随着继电保护技术的不断发展，数字化继电保护装置开始广泛应用于继电系统中。与传统继电装置相比，数字继电保护装置更加智能化，可实现对线路故障的有效检测和控制，但由于数字继电保护装置结构较复杂，影响其可靠性的因素较多，常出现不制动的情况。因此有必要对数字化继电保护装置的影响因素进行分析，进而优化其结构设计，更好地保障电力系統运行安全。

1数字继电保护装置的可靠性分析

数字继电保护装置的可靠性是指数字继电保护装置在特定情况下及预定时间内对电力系统实现保护的功能，可靠性的程度决定了数字继电保护装置对电力系统进行保护的实现程度。概括来讲，数字继电保护装置的可靠性主要包括三个方面：

1.1稳定性

数字继电保护装置的可靠性首先指其运行的稳定性。相较于传统熔断式继电保护装置，数字继电保护装置结构更为复杂，不可避免地会在运行过程中产生一定的负荷，同时其内部感应系统也对电流产生磁效应，影响到电流的稳定性。因此，提高数字继电保护装置运行的稳定性，必须减少内部磁效应的发生，保证电流的稳定性。

1.2灵敏性

加强数字继电保护系统的灵敏性也是提高其运行可靠性的重要方面，这是因为数字继电保护装置对电流、电阻的负荷越灵敏，则数字继电保护装置对电力系统的保护效果越好。要提高数字继电保护装置的灵敏性，就必须使数字继电保护装置对电力系统具有较好的适用性。一般而言，数字继电保护装置都具有较高的灵敏度，只要保持电流平衡，避免受到电磁干扰，其灵敏性不会受到太大的影响。

1.3 智能性

数字继电保护装置具有智能性。通常情况下，一个电路电力系统的组成部分可分为主电路、控制电路和辅助电路三部分，当电力系统运行出现故障时，数字继电保护装置首先会对线路故障进行分类判断，然后有选择地对故障线路进行隔离，且会根据线路故障就最近地进行断开，有效保障了故障线路附近的设备安全。数字继电保护装置通过有选择地对故障线路进行切断，可以将断电控制在最小范围内，对于维护电力系统的安全运行起着重要作用。

2数字继电保护装置的应用现状

数字继电保护的应用还处于较为初级的阶段，其在电力系统中主要是用于电力系统的保护以及电路的监控。但是现在很多电力系统采用的是传统的熔断器等方式进行电路保护，这种保护虽然没有达到智能化的效果，但是其运行的成本相对较低，而且同样也能达到保护的效果。所以数字继电保护装置并未能被全面的进行应用。但是其在一些比较重大的电力系统中却常常能够发挥出巨大的作用。目前，很多大型企业已经开始逐渐地引用数字继电保护装置对电路进行监督以及保护，所以在未来数字继电保护的应用价值将会全面提升。

3影响数字继电保护装置可靠性的主要因素

影响数字继电保护装置可靠性的因素主要包括硬件因素、软件因素、客观环境及人为因素。①硬件因素：数字继电保护装置的硬件因素主要包括微机继电器、电流互感器等，这些硬件装置直接影响着继电器信号的传播和对线路故障的反应;②软件因素：是制约数字继电器保护装置行为的重要因素。在进行软件设计时，主要通过对线路故障及表现行为进行逻辑输入，并通过逻辑判断进行输出，直线对线路运行状态的有效检测和控制。如数据采集系统，通过模拟信号转化为数字信号，将跳合闸及闭锁信息传入智能终端来完成跳闸、信号报警等保护功能。③客观环境：客观环境对数字继电器运行的可靠性也具有较大影响，如空气湿度过大，会通过氧化作用加速设备老化，导致设备无法正常工作或灵敏度降低，影响使用效果。④人为因素：数字继电保护装置主要通过智能化技术实现对线路的自动控制，但其智能化的运行也需要人员分析的配合，若工作人员存在工作懈怠、疏忽、失误等问题，也会影响装置的可靠性。

4提高数字机电保护装置可靠性的措施

4.1 优化电路设计

对数字继电器保护装置进行优化设计是保障其可靠性运行最根本的因素。优化数字继电保护装置的电路设计，首先应对其设计图纸进行相应的规范。通常情况下，数字继电保护装置的电路设计一般是采用CAD软件进行绘制，在制图时必须充分考虑各组成部分，如电动调压器、变送器、固态继电器等之间的逻辑结构，确保设计的科学性和合理性。然后应对其硬件基础进行相应的规范化应用。由于继电保护装置运行问题大多是由于硬件问题造成的，因此在设计时必须加强对硬件设备的分析，确保各硬件设备之间的兼容性和整体稳定性。此外，在硬件设备的使用中，可以、积极引进新型材料和技术，不断探索数字继电保护装置性能的提升，减少因硬件因素造成的运行故障问题。

4.2针对需求变化进行系统升级和优化

在实际运行时，数字继电保护装置可能因软件系统的的更新和设定的不合理而导致运行出现问题，相关继电保护部门应根据实际变化需求对系统进行升级和优化，定期对软件系统进行调试，找出其漏洞并进行有效弥补和调整，确保继电保护装置的可靠性。另外，在软件设计开发上，也应加强产品研发的技术革新，优化软件设计，确保数字继电保护装置运行的可靠性。

4.3对数字继电保护装置进行定期检查

检修和维护也是确保数字继电保护装置可靠运行的重要保障。首先，针对外部环境对数字继电保护装置的影响，在装置安装时应对其周围环境进行全面考虑，避免安装在潮湿处或易受外力影响的地方，减少因外部环境因素造成对数字继电保护装置运行的不良影响。其次，在具体安装上，相关电力部门应编制作业指导书，严格规范操作人员的作业流程，对违规行为进行处罚，防止因人为因素造成数字继电保护系统的运行故障。最后，应定期对数字继电保护装置进行维护和检查，检查内容主要包括对其灵敏度的检查、定值区的检查和性能的检查等，从而有效确保装置对故障的正确反映。此外，还应对对老化或失灵的设备进行及时更换，确保数字继电保护装置运行的可靠性和稳定性。

5结束语

随着智能化电网的建设，数字继电保护装置在电网中的应用也日益广泛，对提高电网运行的安全性和稳定性，促进电网“智能化”运行发挥着重要作用。当前，人们对用电需求及用电安全的要求越来越高，因此相关部门必须加强对数字化继电保护装置运行可靠性的重视，通过优化其硬件、软件设计，加强管理水平和技术改造，以不断优化数字继电保护装置的工作效果，切实保障电力系统的安全稳定运行。

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