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摘要:随着我国经济的不断发展,电网的覆盖地域和规模也在不断增大,电气线路将各种类型的电气设备紧密联系在一起。电气设备在各种复杂的环境下运行,并受到一些人为因素的影响,就会不可避免地发生故障。为保证电网供配电系统的正常运行,必须提高继电保护的可靠性。可靠性技术以概率论为基础,是提高产品质量的重要手段之一。继电保护和自动化装置是电力系统中二次回路的保护和控制部分,它们的稳定运行能够保证电力系统的安全、可靠运行。本文结合实际,讨论了电力系统继电保护与自动化装置的可靠性。
关键词:电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性
1、继电保护与自动化装置的工作特点
当电力系统出现故障,比如短路或者过载运行,要保证继电保护装置动作的可靠性,才能及时发送对应的信号,操作其它电气设备将故障点及时切除。而电力系统日常运行过程中发生故障的机率相对较小,因此继电保护装置动作不是很频繁。继电保护装置的故障形式包括拒动故障与误动故障两种,其中拒动故障是指继电保护装置无法在电力系统出现故障时及时、可靠的动作,从而无法将电力系统的故障及时切除,如果继电保护装置故障严重,有可能会导致电力系统的崩溃;而误动故障则是指继电保护装置因自身动作特性不良,或者受到其它干扰因素的影响在系统未发生故障时发出误动作,继电保护的误动也会带来一定的经济损失。而自动化装置的主要作用是针对电力系统中各种设计的运行参数进行实时监测与控制,对于自动化装置而言,其主要的故障形式就是无法保证运行参数的测量、调节、传输与控制的准确性。
2、继电保护与自动化装置可靠性指标体系
通常继电保护装置无论是构成原理还是输入特征量,均体现出一定的复杂性,基于经济价值角度而言,其属于可维修产口。由于继电保护装置特殊的工作原因,所以必须采用多项可靠性特征量来表征其可靠性指标,当然可靠性指标体系中指标数量不宜过多,也不宜过于复杂。结合我国电力系统的实际情况,根据继电保护的工作特征,可以从以下几个可靠性特征量对继电保护的可靠性做出全面评价:第一,成功率,即基于特定的条件下产品可以完成特定功能的机率,或者试验成功的机率。第二,平均无故障工作时间或者平均寿命,针对可修复产品而言可以选择平均无故障丁作时间,即两次故障之间工作时间的平均值,针对不可修复产品则选择平均寿命,即产品在失效前的平均工作时间,继电保护装置属于可维修产品,因此选择平均无故障工作时间为指标。第三,有效度,通过该指标可以将修复的继电保护与自动化装置运行过程中的可靠性反映出来,还能够在某种程度上反映出整个电力系统运行的可靠性。
3、提高电力系统继电保护与自动化装置的可靠性
3.1确保继电保护的可靠性
3.1.1冗余设计
应使用硬件冗余来做到继电保护系统的容错。容错技术就是继电保护系统中的某个保护装置发生了问题,仍不会较大的影响到系统的整体性运作。硬件冗余能有效改善可用度等指标和拒动率,具体可以使用并联和备用切换等方式,如果误动率更加严重,可以借助硬件冗余显示出来。选择冗余方式要结合继电保护系统的实际运行情况,以便确保各项系统的可靠性指标,通过硬件冗余的优化,以最小的资金投入和保护装置数量,实现运行保护管理目标。
3.1.2提高继电保护装置的可靠性
在管理继电保护可靠性时,应准确合理的计算继电保护装置的各项指标,在计算继电保护装置运行的正确率时,区外故障的正确不动作也可以包含在内此外,在电力系统的二次继电保护与自动控制回路中,主要采用继电保护辅助配套装置进行保护,该辅助设备运行的可靠性会对整个继电保护系统运行的安全性产生直接的影响,所以不能忽略辅助装置的可靠性管理,要采取多种有效措施保证其可靠性。
3.1.3加强继电保护装置的日常维护
平时要做好继电保护装置的维护工作,以便确保系统的可靠工作。要定期检查和检修继电保护装置,具体检修项目包括各类二次设备元件标志、名称是否齐全检查各类转换开关、按钮与动作等,保证其灵活性,排除接点接触压力不足或者被烧伤等问题,全面检查制室光字牌与红绿指示灯泡,保证其完好性排除各种盘柜上表计、继电器、接线端子螺钉松动的故障进一步排除电压互感器与电流互感器二次引线端子的故障检查配线,是否存在固定卡子脱落的问题此外,还要排除断路器各个操作机构的异常问题等。
3.2提高继电保护自动化装置的可靠性
首先,全面了解设备的设定值和初始状态,因为继电保护自动化装置的结构与运行相对比较复杂,其初始设定情况对后续的运行操作会产生重要的影响,可以说评价装置可靠性的一项重要因素就是其原始数据的设定情况,因此在设备投运前要对其相关初始数据进行全面了解,例如技术资料、设计图纸以及其他数据信息等。其次,全面统计和分析装置的运行情况,并做好总结,任何设备在运行一段时间后都会发生不同程度的问题,并且使用的越久,问题就越多,因此,必须排除和检查对设备中可能出现的问题,提高检修科学性和设备的可靠性。第三,要注意改造自动化装置的技术,以适应不断发展的电力系统,在选择自动化裝置时,选用两套生产厂家不同、同时原理也不同的继电保护与自动化装置对线路、母线等进行有效的保护,这样做可以有效减少事故发生的频率,同时也要注意,同一站内不应有太多的保护装置型号。采用全数字化保护系统,其非常规互感器的数字信号以多播方式通过合并单元发布到过程总线,采样和控制信息存储在过程总线中。第四,使用装置检测器对装置运行的可靠性进行检测。此外,还可用变压器绕组变形测试和红外热成像技术等对设备进行日常监测和保护。
4、结束语
电力系统在社会生活的各个方面都发挥着重要的作用。作为电力系统的维护部分,继电保护系统保证了电力系统的安全运行,并提高了电力系统运行的质量和效率。如今,电力系统的规模随着科技的发展不断壮大,仅仅通过对继电保护装置的各个元件进行设置将无法阻止电力系统的各类故障。因此,应从全局考虑,保证电力系统继电保护自动化装置的可靠性,从而为电力系统的安全运行提供保障。
参考文献:
[1]继电保护自动化中的装置及其故障检修策略探析[J].任翔.中国战略新兴产业.2017(48).
[2]浅谈继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].徐虹.科技创新与应用.2014(34).
[3]电力继电保护的故障及维修[J].承亮.科技与创新.2014(21).
(作者单位:云南电网有限责任公司楚雄供电局)
关键词:电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性
1、继电保护与自动化装置的工作特点
当电力系统出现故障,比如短路或者过载运行,要保证继电保护装置动作的可靠性,才能及时发送对应的信号,操作其它电气设备将故障点及时切除。而电力系统日常运行过程中发生故障的机率相对较小,因此继电保护装置动作不是很频繁。继电保护装置的故障形式包括拒动故障与误动故障两种,其中拒动故障是指继电保护装置无法在电力系统出现故障时及时、可靠的动作,从而无法将电力系统的故障及时切除,如果继电保护装置故障严重,有可能会导致电力系统的崩溃;而误动故障则是指继电保护装置因自身动作特性不良,或者受到其它干扰因素的影响在系统未发生故障时发出误动作,继电保护的误动也会带来一定的经济损失。而自动化装置的主要作用是针对电力系统中各种设计的运行参数进行实时监测与控制,对于自动化装置而言,其主要的故障形式就是无法保证运行参数的测量、调节、传输与控制的准确性。
2、继电保护与自动化装置可靠性指标体系
通常继电保护装置无论是构成原理还是输入特征量,均体现出一定的复杂性,基于经济价值角度而言,其属于可维修产口。由于继电保护装置特殊的工作原因,所以必须采用多项可靠性特征量来表征其可靠性指标,当然可靠性指标体系中指标数量不宜过多,也不宜过于复杂。结合我国电力系统的实际情况,根据继电保护的工作特征,可以从以下几个可靠性特征量对继电保护的可靠性做出全面评价:第一,成功率,即基于特定的条件下产品可以完成特定功能的机率,或者试验成功的机率。第二,平均无故障工作时间或者平均寿命,针对可修复产品而言可以选择平均无故障丁作时间,即两次故障之间工作时间的平均值,针对不可修复产品则选择平均寿命,即产品在失效前的平均工作时间,继电保护装置属于可维修产品,因此选择平均无故障工作时间为指标。第三,有效度,通过该指标可以将修复的继电保护与自动化装置运行过程中的可靠性反映出来,还能够在某种程度上反映出整个电力系统运行的可靠性。
3、提高电力系统继电保护与自动化装置的可靠性
3.1确保继电保护的可靠性
3.1.1冗余设计
应使用硬件冗余来做到继电保护系统的容错。容错技术就是继电保护系统中的某个保护装置发生了问题,仍不会较大的影响到系统的整体性运作。硬件冗余能有效改善可用度等指标和拒动率,具体可以使用并联和备用切换等方式,如果误动率更加严重,可以借助硬件冗余显示出来。选择冗余方式要结合继电保护系统的实际运行情况,以便确保各项系统的可靠性指标,通过硬件冗余的优化,以最小的资金投入和保护装置数量,实现运行保护管理目标。
3.1.2提高继电保护装置的可靠性
在管理继电保护可靠性时,应准确合理的计算继电保护装置的各项指标,在计算继电保护装置运行的正确率时,区外故障的正确不动作也可以包含在内此外,在电力系统的二次继电保护与自动控制回路中,主要采用继电保护辅助配套装置进行保护,该辅助设备运行的可靠性会对整个继电保护系统运行的安全性产生直接的影响,所以不能忽略辅助装置的可靠性管理,要采取多种有效措施保证其可靠性。
3.1.3加强继电保护装置的日常维护
平时要做好继电保护装置的维护工作,以便确保系统的可靠工作。要定期检查和检修继电保护装置,具体检修项目包括各类二次设备元件标志、名称是否齐全检查各类转换开关、按钮与动作等,保证其灵活性,排除接点接触压力不足或者被烧伤等问题,全面检查制室光字牌与红绿指示灯泡,保证其完好性排除各种盘柜上表计、继电器、接线端子螺钉松动的故障进一步排除电压互感器与电流互感器二次引线端子的故障检查配线,是否存在固定卡子脱落的问题此外,还要排除断路器各个操作机构的异常问题等。
3.2提高继电保护自动化装置的可靠性
首先,全面了解设备的设定值和初始状态,因为继电保护自动化装置的结构与运行相对比较复杂,其初始设定情况对后续的运行操作会产生重要的影响,可以说评价装置可靠性的一项重要因素就是其原始数据的设定情况,因此在设备投运前要对其相关初始数据进行全面了解,例如技术资料、设计图纸以及其他数据信息等。其次,全面统计和分析装置的运行情况,并做好总结,任何设备在运行一段时间后都会发生不同程度的问题,并且使用的越久,问题就越多,因此,必须排除和检查对设备中可能出现的问题,提高检修科学性和设备的可靠性。第三,要注意改造自动化装置的技术,以适应不断发展的电力系统,在选择自动化裝置时,选用两套生产厂家不同、同时原理也不同的继电保护与自动化装置对线路、母线等进行有效的保护,这样做可以有效减少事故发生的频率,同时也要注意,同一站内不应有太多的保护装置型号。采用全数字化保护系统,其非常规互感器的数字信号以多播方式通过合并单元发布到过程总线,采样和控制信息存储在过程总线中。第四,使用装置检测器对装置运行的可靠性进行检测。此外,还可用变压器绕组变形测试和红外热成像技术等对设备进行日常监测和保护。
4、结束语
电力系统在社会生活的各个方面都发挥着重要的作用。作为电力系统的维护部分,继电保护系统保证了电力系统的安全运行,并提高了电力系统运行的质量和效率。如今,电力系统的规模随着科技的发展不断壮大,仅仅通过对继电保护装置的各个元件进行设置将无法阻止电力系统的各类故障。因此,应从全局考虑,保证电力系统继电保护自动化装置的可靠性,从而为电力系统的安全运行提供保障。
参考文献:
[1]继电保护自动化中的装置及其故障检修策略探析[J].任翔.中国战略新兴产业.2017(48).
[2]浅谈继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].徐虹.科技创新与应用.2014(34).
[3]电力继电保护的故障及维修[J].承亮.科技与创新.2014(21).
(作者单位:云南电网有限责任公司楚雄供电局)