摘要：在高压电网系统当中，继电保护装置是确保稳定运行的基础，一旦自动装置出现了故障，就表示继电保护系统不能对电网的运行情况进行正确判断，更不能将判断信息发送到值班室。如果此时的电网电流过大，则可能会导致线路损坏和供电中断问题。因此，需要确保继电保护的可靠性。
关键词：高电压电网；继电保护；可靠性
引言
电力系统在整个社会生产、生活中拥有重大意义，其主要责任就是提供优质的电力供应服务，给广大民众提供安全、可靠的用电。随着科技发展的不断进步，电力系统安全性及运行都有极大的进步，其内部运行结构零件的不断增加、结构布局的复杂性不断提高，使得在一定程度上安全隐患故障率得以提高。就电力系统而言，只要是存在故障的发生就会为社会的生产与生活带来不可估量的损失。传统意识上的人们往往都认为电力系统中的一次设备是解决这一故障的关键，因此，也就将可靠性的管理仅仅局限在了发电机组、输电设备、用户供电等一次设备。
1高压电网继电保护基本原理分析
对于高压电网的继电保护而言，装置应具有以下功能：对被保护元件所处状态进行区分，确认是否存在故障，若存在故障还应区分故障属于区外还是区内。要实现这样的目标，应将电网故障发生前和发生后的物理量改变作为依据。高压电网在产生故障以后，工频电气量发生的变化具有以下显著特征：1）电流明显增大。发生短路后，电源和故障点存在的设备与线路电路会从负荷电流快速增加到远超负荷电流；2）电压明显降低。如果高压电网中有相间短路或接地短路，则电网上各个点的实际相间电压都会大幅降低，而且与短路点越近，下降越多；3）电压和电流的相位角发生变化。在高压电网正常运行过程中，电压和电流相位角实际上是负荷对应的功率因数角，通常在20°左右。而在有三相短路故障发生后，相位角将取决于阻抗角，因此增加到60°－85°，此外在保护反方向三相短路情况下，相位角将在此基础上＋180°；4）测量阻抗出现明显变化。对于测量阻抗，实际上就是测量点的电压和电流比值。在正常运行状态下，这一阻抗就是负荷的阻抗，而发生金属性短路故障时，将从负荷的阻抗改变成线路的阻抗，数值上明显减小，但阻抗角会有所增大。当有不对称短路故障发生时，会产生相序分量，若存在两相短路或单相接地短路，则会有负序电压分量及负序电流；在单相接地的情况下，将出现负序及零序电流与电压分量。当运行状态为正常时，上述分量均不会出现。根据短路故障状态下电气量发生的上述变化，即可提供继电保护功能。除以上保护之外，还有其它类型的保护，比如瓦斯保护等。
2继电保护系统的可靠性分析
2.1继电保护系统可靠性
电力系统中，继电保护装置以保护为重点。在电力系统爆发故障时，继电保护装置稳定工作，展开相应隔离故障操作，避免事故区间冲击稳定行驶部分。所以，在继电保护系统中，最应该考虑的是相关的继电保护装置是否具有良好的可靠性。可靠性可使用特定的数值来展现。在电力系统中，继电保护装置的可靠性评估主要包括信赖度、改建率、替换活动以及平均扩建时间等。对于继电设备展开合理的性能分析，能够有效提高设备的可靠性，还能够及时发现影响设备可靠性的因素。目前，微机继电保护装置在高压输电网系统中十分常见，并且被广泛应用于现代输电线保护。现阶段，随着社会的发展，电力系统越来越复杂。微机继电保护装置可以根据目前的一些复杂状况做出改变，以便更好地满足现阶段的电力系统需要。微机继电保护系统和现代计算机的应用有关，能不同程度影响继电保护系统的可靠性可靠性。为了确保微机传送保障的稳定运行，避免与掌控内部干扰十分必要。
2.2基于故障树法分析继电保护系统的可靠性
故障树分析法是1962年美国贝尔电报公司的电话实验室研发的。本课题的主要分析方法之一是对安全性系统工程的系统、精确和计算的研究。组成继电保护硬件系统的装置主要包含电力变压器、继电保护装置以及电力通信装置等。由于装置以及系统较多，所以可以采取故障树的方法逐层分析，以便可以更好地发现继电保护系统中存在的故障。如图1所示，把系统硬件系统分成继电器保障老旧与阻断器故障两部分，A指出保障是准确的，B指出截断器是准确的，则继电保护系统的硬件故障用AB+AB=AB+B指出。通过准确测量，清楚了解继电保护系统硬件各部件的概率性和重要性。
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图1 继电保护系统硬件失效故障树
3提升高压电网中继电保护系统运行可靠性的策略
3.1实现高压继电保护定期检测
为了进一步发挥高压继电保护装置在继电保护中的作用，提高高压继电保护装置的安全检测，一方面，加强高压继电保护装置检测人员额专业性，对系统运行中存在的安全隐患及时发现，增强我国高压输电系统的继电保护。例如：对高压继电保护装置内部程序实施定期更新，保障高压继电保护装置的数据监测准确性，从而最大限度发挥高压继电保护装置的作用；另一方面，对高压继电保护装置的外在保护元件进行及时检修，例如：对电压互感器的外部连接线路中氧化线路进行定期更换，逐步完善系统中存在绝缘皮推落等故障问题，进一步优化高压继电保护装置的可靠性。
3.2实现物理学原理的综合应用
高压继电保护装置是我国高压电力输送的重要组成部分，实施高压继电保护装置的进一步深入探究，将电磁原理，磁生电原理应用在高压继电保护装置中，实现对高压电流传输中，继电保护可以爱电流安全传输状态中安全运行，同样也可以在高压电力输送电路处于短路的状态中，合理调节短路线路中电流的合理调节与控制，避免出现高压电流传输线路出现电路回流的情况发生，例如：在高压继电保护装置的电路中，设定电磁感应装置，并设定电与磁在电流输送不同状态中的应用，一种为正常电流输送，另一种为非正常电流分配装置，从而进一步优化高压继电保护装置应用的可靠性。
3.3提升继电保护系统的智能化
近年来，智能高压输电网的建设已经广泛应用于电力系统。电力继电保护系统逐渐网络化和集成化。继电保护系统中使用智能化技术，能使继电操作更加便利，还能够有效提高继电保护系统的可靠性。但是，要更好地提高继电系统的智能化，需要进一步强化电力系统整体的智能化，充分发挥人工智能技术的作用。利用智能化技术便于研究高压电网的故障处置，进一步提高装置行驶的安全性与可靠性。通常，要提升继电保护系统工作的可靠性，需从各种影响因素着手，针对各种冲击可靠性的问题提交精确的解决方案，确保高压电网运行的经济性。为此，有必要强化继电保护系统的技术研究，提升继电保护系统的智能化水平。
结语
本文重要研究继电器保障的可靠性，探讨高压输电网络继电器保障的应用，以避免各种电力事故的发生，减少事故导致的各种经济损失。需强化继电保护系统的可靠性研究，不断改进可靠性评估方法，从而不断提高电力系统的工作效率。
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论文作者:张磊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：高压论文; 继电保护论文; 可靠性论文; 系统论文; 继电论文; 故障论文; 保护装置论文; 《电力设备》2019年第19期论文;