摘要：自动化装置和继电保护是电力系统必不可少的组成部分，它具有遥控、遥感、遥调、遥信等功能，能够直接展示相关电气设备在电力系统当中的运行状态。它可以检测和判断相关设备故障与否，也可以控制故障系统的扩大化，其可靠性具备十分重大的现实意义。本文分析了自动化装置和继电保护的工作特点，然后研究了他们可靠性相关的指标体系，在此基础上探讨了自动化装置与继电保护的应用，并且从如何提高继电保护的可靠性角度，提出了有效的措施。
关键词：继电保护；自动化装置；可靠性分析
社会经济的发展促成了电网覆盖规模和区域的不断扩大，各种类型电气设备被电气线路紧密的联系到了一起。电气设备的运行环境极其复杂，而且人为因素印象也经常出现，发生故障是在所难免的，因此继电保护的可靠性显得尤为重要，因为只有继电保护可靠性高，才能保障电网供配电系统的运行是在正常的状态下进行的。概率论是可靠性技术的基础，也是产品质量能够得到提高的众多手段之一。电力系统中二次回路的控制和保护部分，也就是自动化装置和继电保护，电力系统可靠、安全地运行也是基于此。本文也就是重点从自动化装置和继电保护的可靠性方面展开的详细讨论。
一、继电保护及其基本任务
电力系统的供电可靠性和电气设备的安全，都需要通过继电保护来提供有效可靠的技术手段。继电保护可以准确及时的发现电力系统出现异常时的故障，并且迅速发出信号并切断电路，以控制故障进一步扩大，让电力系统安全能够得到有效保障。通常会是一套或者相互独立的几套机电保护装置，通过连接组成了继电保护系统，它为一切电力设备提供继电保护，并且必须得到继电保护的电力设备才能在电力系统中正式运行。灵敏性、选择性、快速性、可靠性、安全性是继电保护装置必须达到的要求，只有这样才能让其本身性能得到有效发挥，才能够降低大型电力系统的资金投入。
二、继电保护与自动化装置可靠性指标体系
设备本身的可靠性和设备功能的可靠性组成了自动化装置与继电保护的可靠性的两个方面，设备拒动和误动几率是其宏观表现。平均无故障工作时间、有效度和成功率是可靠性评估的三个部分。通常来说，单一指标无法衡量继电保护装置的可靠性，多重指标才能有效评估自动化装置与继电保护的可靠性。规定环境下设备顺利完成规定功能的能力就叫成功率；设备在不可修复故障前的有效工作时间就叫有效度；而出现故障前的设备工作时间则叫平均无故障工作时间。
三、提高继电保护可靠性运行的方法
1、冗余设计及其优化
继电保护系统容错技术的其中一种方法是通过硬件冗余来实现的，在设计继电保护时采用容错技术，系统中某个保护庄客可以被允许不正确地工作，却不会影响到整个系统的正确工作。可用度和拒动率等指标可以通过硬件冗余采取多数表决、备用切换、并联等方式来改善，恶化误动率也能被显示出来。 对于冗余方式的选择，应该结合继电保护系统的实际情况。冗余设计的优化，既能够满足可靠性指标，也能够在此基础上实现最小的投资额和最少的保护装置数量。
2、提高装置的可靠性
在装置规定范围内，发生该动作故障时不会据动作，而在保护情况下不应动作时则不会误动作，这就是继电保护装置的可靠性。继电保护可靠性运行最重要的保障是让继电保护装置的可靠性指标得到正确合理的计算，区外故障的正确不动作应该被纳入继电保护装置的正确率计算当中。电力系统自动控制回路和二次继电保护当中经常会用到继电保护辅助配套装置，它的工作可靠性与继电保护的安全运行有着密切的关系，有必要通过各种措施或有效的途径来提高辅助装置可靠性。
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四、提高继电保护与自动化装置可靠性的措施
1、冗余设计及优化措施
如果继电保护系统当中某个保护装置的工作不正确，却不会造成对整体系统性能的影响，这就叫容错技术，继电保护系统容错设计要求可以通过硬件冗余来实现。硬件冗余采用多数表决、备用切换、并联等方法，可以让可用度和拒动率得到有效的改善，也可以很好的显示恶化的误动率。冗余方式的选择，在实际的应用过程中必须结合继电保护系统的实际运行情况，前提就是系统的各项可靠性能够得到有效的满足，并且在硬件冗余优化的基础上，实现最小的投入、最少的保护装置数量，来确保运行保护管理目标的实现。
2、提高继电保护装置的可靠性
合理准确的计算继电保护装置的各项可靠性指标，是继电保护可靠性运行管理的重要工作内容，对于运行正确率的计算，通常会包含区外故障的正确不动作。继电保护辅助配套装置通常用户保护电力系统的自动控制回路和二次继电保护，整个继电保护系统的运行安全直接受到辅助设备运行可靠性的影响，因此，对于辅助装置的可靠性的管理显得尤为重要，必须通过多种有效措施来进行管理。
3、做好继电保护装置的维护工作
为了保证长期运行中的设备始终保持良好工作状态，定期的检查和维护必不可少，对于设备的检测要做到精细化，严格杜绝故障设备的运行，并且需要通过标准化的维护工作来保证设备运行的可靠与安全。检查和检修装置，通常应该注意到指示灯是否正常、内部是否存在烧伤情况、接触点是否存在压力不足的情况、各项开关是否正常、原件标识等多种情况，这些主要是针对装置内部的维修检测。如果是对于设备外部的情况，则应该重点检查配线的打结或脱落的情况，一旦发现线路中断路器的故障反应，则应该及时进行维修排除，消除可能对后续运行带来的危害。检查和维护工作需要定期进行，而且应该做好问题的总结分析，探讨问题的解决方案，从而让故障得到及时的排除，提高继电保护工作的运行可靠性。
4、提高继电保护自动化装置的可靠性
第一，全面了解设备的初始状态和设定值。由于继电保护自动化装置的结构与运行相对比较复杂后续运行操作会受到初始设定值的直接影响，因此原始数据的设定情况成为装置可靠性评价的一项关键性因素。在设备投运前，对于设计图纸、技术资料等相关初始数据的全面了解显得尤为关键；第二，由于长时间运行的设备会出现不同程度的问题，而且随着运行时间的增长，问题就会随之变得严重。因此有必要全面分析统计装置运行情况，并且在此基础上总结其运行规律，并且定期检查与排除设备中出现的问题，通过科学性的检修工作来提高设备的安全性与可靠性；第三，通过技术更新和改造，提高自动化装置与不断发展的电力系统的匹配程度。对于自动化装置和继电保护装置的选择，应该选用原理不同、生产厂家不同的两套装置来对母线、线路进行有效保护，以便于事故发生频率得到有效的控制。另一方面，不应该在同一站内出现太多的保护装置型号。保护系统应该做到全数字化，通过多播方式合并单元发布非常规互感器的数字信号到过程总线，控制信息和采样存储在过程总线中；第四，装置运行的可靠性检测通过使用装置检测器来进行。设备的日常检测和保护则通过红外线成像技术或者是变压器绕组变形测试等方式来进行。
结语
综上所述，相关人员的长期研究和努力，明显促成了自动化和继电保护装置的可靠性的提高，也大幅度提升了电力系统工作的可靠性和安全性。
参考文献
[1]刘云根.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].机电信息,2012(24)
[2]叶峻,吴庆彤.电力系统继电保护及自动化装置可靠性试验评估研究[J].通信电源技术,2015(2)
[3]王翰,严进伟.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品,2013(2)
论文作者:叶国军
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/20
标签：可靠性论文; 继电保护论文; 装置论文; 电力系统论文; 冗余论文; 设备论文; 保护装置论文; 《基层建设》2016年第34期论文;