电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究

张亚斌　邱娟　张锐

摘要：只有在电力系统内部的机电保护设备中装入有效的装置，才能够保证整个供电情况变得更加安全和稳定。工作人员也可以在最短的时间内就排查出设备内部的故障，从而保证整个电力系统都始终保持正常运行的状态。本文主要对电力系统中的继电保护设备和自动化的可靠性进行全面的研究。

关键词：电力系统;继电保护设备;自动化装置;装置可靠性

引言

电力行业本身在推动我国经济发展的过程中都发挥着重要的作用。而随着时代的不断发展，我国也对电力系统的可靠性提出了更高的要求。相关电力部门一定要借此重视整个电力系统的可靠性。因为，一旦电力系统在使用的过程中出现任何故障，则会给人们的生活和生产带来巨大的不便。本文结合实际情况，主要就电力系统中的继电保护设备和自动化可靠性进行全面的研究。

1 自动化设备和继电保护设备运行的基本特征

在电力系统出现诸如过载运行、短路等电力系统故障时，为了可以及时将对应的信号发送出去，操作电气设备及时切除电气设备故障点，要确保继电保护设备动作的可靠性。而在电力系统运行的过程中，出现故障的概率会比较小，继电保护装置的动作也不会很频繁。通常情况下，继电保护装置主要有误动故障和拒动故障两种，其中误动故障指的是继电保护设备因为自身的动作性能不好，或者受到了其他干扰因素的影响，在系统没有出现故障的时候，出现了误动的情况，会造成一定的经济损失，拒动故障指的是在电力系统出现故障时，继电保护装置不能及时、可靠地动作，如果继电保护装置出现了比较严重的故障，会引起电力系统崩溃的情况出现。自动化装置主要是用来控制和监测电力系统中的运行参数。对于自动化装置来说，常见的故障形式主要是无法保证运行参数的调节、测量、控制和传输的准确性。

2 对电力系统中继电保护设备可靠性研究的意义

通过继电保护和自动化设备可以及时找出电力系统中出现的问题，选择符合电网需求的断路器，将电网中有问题的部分切断，此外，当自动化装置和继电保护系统有意外出现时，会将信号发射出来，当工作人员看到故障信号后，根据信号提示及时进行故障的处理，保证电力系统运行的安全性，而且通过使用相关设备和继电保护设备进行配合，可以自动清除短期故障。在我国社会的不断发展下，电力系统的容量越来越大，供电波及范围也需要不断提高，继电保护设备作为保证供电可靠性的基础，在保证电网安全运行方面具有重要意义，如果继电保护自动化装置出现故障，会导致电力系统运行延迟，出现大面积停电的情况，对社会用电造成了很大的影响。

3 研究电力系统继电保护设备的可靠性

3.1 整定值错误

整定值错误是导致继电保护和自动化装置出现误动或拒动的主要因素，只有控制好自动化装置和继电保护装置的质量关，做好整个施工环节的控制和监督，才可以有效地对自动化装置和继电保护设备的可靠性，同时也有效保证了安装和设计的准确性，才可以对继电保护设备和自动化系统的可靠性进行提升。此外，整定值出现错误，会使继电保护设备和自动化设备在投入使用后，出现各种不可预知的问题，影响继电系统运行的稳定性。

3.2 使用设备质量不达标

在继电保护设备和自动化设备生产的过程中，一些生产厂家为了节约生产成本，使用一些质量比较差的材料进行自动化装置的电磁器、继电器零部件的生产，不能达到规定的精度要求，影响了继电保护设备和自动化设备的可靠性，另外，个别继电保护设备没有经过运行测试检测就投入使用，晶体管波保护装置中的元件存在比较大的差异性或者元件的质量比较差都导致自动化装置和继电保护装置出现运行不协调的情况，导致拒动和误动的情况频繁出现。这就要求在实际的生产过程中，生产商要具有良好的技术支持，树立良好的社会责任心，在生产的过程中对质量进行严格控制。

3.3 操作不正确

电源操作对继电保护和自动化设备运行的安全性有直接的影响，尤其对于一些逐渐老化的電解电容和储能装置来说，在继电保护装置出现故障后，如果无法将电源立即切断，在蓄电池出现电流不稳等问题时，会极大降低自动装置和继电保护装置的可靠性。此外，由于互感器自身质量不好，经过长时间的运行后，磨损程度会逐渐增加，影响自动化设备和继电保护设备运行的稳定性。

3.4 环境对可靠性的影响

当继电保护设备和自动化设备工作环境温度不断升高时，各种发电物质和杂质会在四周的空气中漂浮，加快了自动化装置和继电保护装置的老化，降低了设备的有效性，同时电源插头和插线板插反也会使有害物质侵蚀，导致继电器出现接触不良和老化的情况，使得继电器保护设备原有的功能丧失。

4 提高自动化装置和继电保护装置可靠性的方法

4.1 优化冗余设计的方法

为了使继电保护系统的容错达到设计的要求，可以使用硬件冗余的方法对设计进行优化。冗余技术指的是即使继电器器中某个保护装置出现了错误的动作，也不会对系统造成比较大的影响，通过使用硬件冗余的方法，可以有效地对拒动率和可用度等指标进行改善，主要包含了备用切换、并联、多数表决等，即使误动率出现了恶化，也可以利用硬件冗余将其显示出来，在实际使用的过程中，冗余方式的选择要和继电器保护系统的实际运行情况结合起来，达到系统各项指标的要求，利用硬件冗余的优化达到使用最小数量的装置、最小金额投资达到管理目标的目的。

4.2 做好继电保护装置的维护工作

在进行日常管理的时候，要将继电保护装置的维护工作做好，对系统工作的可靠性进行提升，需要做到以下几方面的管理：（1）定期查评和检修继电保护装置，主要需要对二次设备元件标志、名称的齐全性、查看各种开关动作和按钮的动作，确保其灵活性，将接点压力不足或者被烧伤的情况解决，对指示中的红绿指示灯泡和光字牌进行检查，确保其完好性，对各种继电器、盘柜上表计、接线端子螺钉松动故障进行排查，然后对电流互感器和电压互感器的二次引线端子故障进行排查，对配线进行检查，查看是否有固定卡子脱落的情况。（2）对各个断路器操作机构出现的问题进行排查，将继电器保护装置的查评工作完成后，根据设备具体的运行情况进行分类，要保证一类设备无缺陷运行、对系统的经济性和安全性标准进行保护，二类设备允许部分零件存在部分缺陷，整体设备完好，不能危及到设备和人身的安全，三类设备如果有比较严重的问题出现时，会直接对系统的可靠性和安全性造成影响，在检查和维护时，对于此类问题，如果出现要及时进行处理将隐患排除，并做好故障维修记录，为以后的检修工作提供一定的参考资料。

4.3 提高继电保护装置的可靠性

在进行继电器可靠性运行管理的过程中，要保证继电装置各项指标计算的合理性和准确性，在对继电保护装置运行的正确率进行计算时，要将区外故障正确的动作包含进来，在进行继电保护和自动回路中，主要使用继电保护辅助配套设施进行保护，此辅助设备会对整个继电保护设备的运行造成直接的影响，因此不可以轻视辅助设备管理的可靠性，要使用多种措施对可靠性进行保证。

5 结语

总而言之，电力系统对人们的工作和生活都有重要的影响，作为电网系统中需要重点保护的位置，继电保护设备的可靠性是保证电网系统稳定运行的基础，因此，对电力系统中继电保护设备和自动化设备的可靠性进行探讨具有重要意义，不仅可以提高电力系统运行的稳定性，还能提高电力系统的运行效率。

参考文献：

[1]毛义.浅谈继电保护自动化中的装与检修[J].科技创新与应用，2012，（10）.

[2]常勇.刍议电力系统继电保护与自动化装里的可靠性[J].中小企管理与科技，2011，（2）.

[3]梁宏彦.电力系统继电保护装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品，2011，（3）.