《硅谷》杂志：电力系统继电保护运行的可靠性研究 |
| 2013-01-31 12:48 作者：彭 彬 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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据《硅谷》杂志2012年第22期刊文称，电力系统继电保护是继电保护技术与由各种继电保护装置组成的继电保护系统，是维护电力系统正常运行的基础。其功能是在电网发生故障时，能甩去故障部分，或者能够在电力系统发生大的危害前在及时切断电源，避免发生重大事故。首先阐述电力继电保护的原理与特征，然后分析影响其可靠性运行的因素，最后提出继电保护运行可靠性技术措施。
关键词：电力系统；继电保护；运行；措施
1电力系统继电保护的原理与特征
继电保护装置通常有三部分组成，即测量、逻辑以及执行等机构组成。如图1。
图1继电保护装置图
测量部分的作用是测量被保护电气装置输入的相关物理量，并与设置的整定值比较，判断保护是否启动；逻辑部分就是依据测量部分输出量的大小、性质以及输出逻辑状态，将相关命令传给执行元件；执行部分就逻辑部分传来的信号，完成保护装置功能。
与通常类的机电或电子设备相比，继电保护根据自身的工作性质，表现出自己独特点。一是故障的随机性比较大。继电器的元件在制造工艺比较复杂，同时种类繁多，因此，影响其可靠性运行的的因素也相对较多，故障的随机性也增多，目前其可靠性理论的研究基本上概率方法；二是工作性质是准备或非连续工作状态。电力系统的继电保护如果工作在不正常状态，会导致极其严重的后果。但是由于电力系统只有在发生故障时，才要求继电器动保护电力系统，所以，继电器的工作状态基本上都是是处于准备工作状态或者非连续工作状态；三是继电保护相互之间配合功能强。在电力系统中，各类的继电保护装置构成一个完善的整体保护系统，这些保护相互配合才能确保电力系统可靠稳定的运行，因此，研究电力系统的可靠运行，不但要研究某一保护装置的可靠性或者那一个继电保护装置的可靠性，而是大力研究各个保护装置配合时，其凸显的功能是否强大与可靠。
2影响继电保护可靠性因素分析
2.1系统硬件装置影响
继电保护装置的作用是保障电力系统安全可靠稳定运行，导致继电保护装置不正常的硬件因素主要有以下几种情况：一是继电保护装置的质量，制造商在生产过程中制造出质量不合格元件，导致继电保护可靠性降低。
2.2系统软件影响
系统软件影响主要是指微机继电保护，其软件算法是实现保护功能基础，在应用时由于需求分析定义错误、设计错误、编码错误、测试错误、文档错误等原因。造成保护装置出现误动或者拒动。
2.3外部环境影响
继电保护装置属于精密元件，其运行很容易受周围温度、湿度、冲击、振动、粉尘、有害气体以及电磁干扰等环境影响。
2.4人为操作影响
继电保护在安装时，工作人员的技能水平、责任心以及安全意识对继电保护可靠性影响很大，不按继电保护的设计要求进行正确接线、继电保护的接线中极性错误、运行人员的误操作等都会严重影响继电保护装置的可靠性运行。
3继电保护运行的可靠性措施
3.1把握好继电保护验收关
继电保护是保障电网安全运行的基础，对继电器进行适当的试验，进行可靠的自检与专业验收能提高继电保护装置安全运行与可靠动作。继电保护装置经过相关要求的调试，自检、验收等一系列流程后，必须要提交验收单，并组织相关部门进行保护整组实验以及开关合跳等试验项目，对继电保护装置的拆动的接线、拆动的一些元件以及标志、压板等要恢复到位，达到规定的标准。同时，在变更原有的保护定值或者变更二次回路时，仔细核对整定值、保护回路以相关的注意事项，详细做好记录，包括保护装置变更的内容与时间。电力系统的差动保护、取用ct更换等主设备保护进行改造，应该先试运行确保可靠后再投入正常运行。
3.2继电保护装置与二次回路要加强巡检
点检与巡视是配电室值班人员日常工作主要内容，同时也是及时发现设备隐患，避免发生电力事故的重要手段之一，因此，值班人员班中一定要对定期对继电保护装置和二次回路系统进行认真的巡视与检查，包括所以继电保护装置的外壳损坏与否、整定值的指示位置有无变动、继电器触点有无卡塞与变位倾斜或者脱焊现象、经常带电的继电器触点有无大的抖动和磨损，线圈和附加电阻有无过热现象、压板和转换开关的位置是否符合运行要求、直流母线电压是否正常、各种信号指示是否正常、有无异声异味和发热、冒烟等现象、指示灯与运行监视灯指示是否正常、相关的仪表的表计参数是否符合要求等各类检查事项。
3.3大力提高继电保护操作安全可靠性
继电保护工作人员平时多看勤学、掌握要领，增强继电保护运行操作的可靠性，确保人身、电网和设备安全。首先值班人员对继电保护的工作原理以及及二次回路的图纸详细熟悉后，还要核对现场二次回路端子、继电器、信号掉牌以及压板等各种状态是否良好，同时严加遵循“两票”制度操作，对规定的保护安全措施票要严加遵守，严格按着继电保护运行规定的规程进行操作。其次在在继电保护发生异常状况操作，除了遵循相关的规程中外，值班人员还要加强学习和培训，各保护定值调到与所代线路定值相同、主变差动、重瓦联跳闸保护；线路开关保护等应及时将出口压板退出等操作要领；最后值班人员在巡检过程中发现继电保护运行中异常情况或者运行缺陷，监视力度要加强，对容易导致误动的继电保护装置要退其出口压板，同时尽快联系相关专业人员及时维修处理。
3.4通过冗余技术提高继电保护可靠性
冗余技术又称储备技术，就是利用系统的并联模型来提高系统可靠性的方法，冗余技术能够屏蔽或者恢复故障。其基本形式主要有以下几种：一是硬件冗余。就是通过增加多种结构、双机结构以及表决系统等硬件设备掩盖故障造成的影响；二是软件冗余。就是通过采用编码以及译码技术、软件保护技术、多版本设计、故障隔离与逻辑切换技术等手段保证相关设备装置可靠性；三是信息冗余。就是通过采用奇偶或者CRC码校验、多重模块等技术措施增加信息位数与复杂的检错和编码检测信息差错，同时自动纠错处理；四是时间冗余。就是利用时间的持续特性，重复执行发生错误的系统过程，通过故障检测或者故障屏蔽来消除错误。
3.5做好对继电保护动后的总结分析
电力系统发生故障时，继电保护动作跳闸，此时不要急于将卸掉牌的信号进行复归，而是应检查动作情况，同时对发生的原因了解后记录。原因明晰后，才可以将所有继电保护所有的掉牌信号复位，事后的保护动作总结与分析中的岗位分析、专业分析及评价以及结论等内容全部要写的写得详细清楚，对于不是正确动作的保护装置要进行现场检查与分析处理，查找根源后制定出详细的防范措施，防止再一次发生类似事故。
3.6提升软件可靠性
在继电保护软件设计中，通过自顶向下、结构化程序函数程序等设计以及程序综合与推导等手段使程序机构良好，并高速运行。一是通过软件容错技术在预定条件与预定时间内正确的执行命令。二是通过身份验证与口令、信息编码加密、内存外存保护等信息保护技术预防信息被非法窃取、篡改、破换或者非法使用；三是通过防火墙技术有效地过滤、筛选和屏蔽有害的服务和信息，强化网络安全。
3.7提高人机交互可靠性
人机交互是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求，人机交互对继电保护的可靠性运行有重要影响，可通过以下措施提升人机交互可靠性：一是确定零件温度、湿度、冲击、振动等合理的安全系数；二是储备功能相同的零组部件作为备用机构，保持继电保护装置正常工作；三是通过对继电保护装置的耐久性、寿命、环境实验以及可靠性测定与验证，提高其可靠性；四是在人机工程设计时，对人的生理、心理因以及人机协调性要充分考虑，使配置合理，预防操作失误。
3.8对继电保护加强技术革新
当前世界，科学技术迅速发展，电子技术、通信技术、计算机技术以及数字信号处理技术日新月异，电气自动化的水平迅速提升，继电保护的性能应该不断的进行技革新来适应电力系统的发展。首先要根据继电保护的特性，通过技术革新逐步改善和提高继电保护动作的可靠性与正确率；其次通过扩充诸如故障录波、波形分析继电保护等辅助功能，方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能；再次是工艺结构条件要不断优化，硬件要通用，功耗低，装置体积相对较小，功耗相对较低；最后要求继电保护可靠性要不断提高，让继电保护使用灵活方便，便于维护与调试，同时继电保护能够远方监控。
4结语
总之，电力系统庞大而复杂，每一个元件发生故障都会影响系统的正常运行。继电保护作为电力系统重要保护，其作用举足轻重。大力研究继电保护运行的可靠性，预防继电保护不正确动作或者误动作，意义重大。
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