关于电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究论文_杜 彬

关于电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究论文_杜 彬

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摘要:电力系统是关乎社会发展的关键系统,无论是对于人民群众的生活还是工作学习均会形成直接的影响。因此,提高电力系统的运行稳定就成为了电力企业必须去思考的问题。而继电保护设备是确保整个电力网络稳定运行的基础所在,加强对于继电保护设备运行可靠性的研究具有一定的现实意义。

关键词:电力系统;继电保护设备;自动化;可靠性

1继电保护自动化技术的原理

电力系统的稳定性和安全性直接影响供电质量。为有效避免电力故障的发生,提升电力系统的运行质量,需从技术方面和管理方面采取对应措施。继电保护自动化技术是基于原始继电保护通过跳闸或者警告的方式对电力故障进行隔离或者切除,以保护整个电力系统。该项技术随着电力行业的发展已愈加成熟。电力系统中的监控模块收集所有与目标运行保护有关的信息,以全面了解整个电力系统的运行情况,为后期决策的制定提供客观、全面的借鉴,并为调整或者修正继电装置的功能参数提供参考,让继电装置更顺畅地处理各种电路故障。

2 电力系统中继电保护的配置

2.1 继电保护装置任务

继电保护的主要任务是在电力系统出现故障时作出继电保护动作。继电保护装置的信息来源是电力系统中的原件在短路或者异常情况下产生的电流、电压及功率等电气量。供电系统正常运行时,继电保护装置通过监视所有设备运行情况的安全性为值班人员提供操作运行数据;供电系统发生故障时,继电保护装置有选择性地自动切除故障部分,留下非故障部分继续正常运行;供电系统出现运行异常时,继电保护装置及时准确地发出警报信号,便于有关工作人员快速处理。

2.2 继电保护装置的基本要求

第一,灵敏性。灵敏系数是衡量保护装置灵敏度的主要指标。不管短路点出现在什么位置、短路性质属于哪种,只要在继电保护装置的保护范围内,拒绝动作都不可能出现在保护装置上,不会出现错误动作反应。第二,速动性。速动性指的是保护装置切断短路故障的及时性。切除故障所用的时间越短,对电气设备造成的损坏就越小,提升了系统电压的恢复速度,有利于电气设备的自启动,且有效保证了发动机并列运行的稳定性。第三,可靠性。如果保护装置的可靠性不高,就有可能造成电力故障或者重大事故。为确保保护装置的可靠性,不仅要保证设计原理、安装调试及整定计算等方面的正确性,还要保证保护装置的组成元件质量、后期的运行维护水平及系统的简化度。

3继电保护设备可靠性不稳定的原因

3.1整定值的影响

根据相关统计显示,导致电力系统继电保护及电动化设备出现故障的主要原因在于整定值的不正确。当整定值没有达到继电保护设备的额定范围之内时,设备就会出现错误运行或者无法运行相应的情况。由此可见,继电保护设备的运行可靠性与施工质量有着密不可分的联系,也只有在设备安装和设置正确的背景之下才能进一步提高继电保护设备的可靠性。从实际应用情况来看,整定值错误的现象较为常见,其主要由安装和调试不正确所引发的。整定值不正确对于继电保护装置的影响较为直接,其具有一定的不可控性和随机性,且在设备试运行中无法及时发现这一问题。

3.2设备质量的影响

继电保护设备自身的质量对于使用效果和运行可靠性有着直接的影响作用。从继电保护设备生产厂家的角度来看,想要在市场上保持一定的竞争能力,仅仅依靠自身产品在性能方面的优越性是远远不够的,还要通过多种途径实现生产成本的下降。正因如此,大量低质量的零部件被应用到了继电保护设备当中,此类产品不仅无法满足实际应用的精度需求,且在实际运行的过程中会表现出一定的浮动性。此外,继电保护设备检测不合格就投入使用的现象较为常见,若设备中任何一个零部件不达标准均会导致设备运行不协调的现象发生,其常见的表现为错误运行和无法运行。

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3.3操作错误的影响

操作错误的影响不仅仅局限在表面上,更会对设备的使用寿命与可靠性形成间接的影响。若工作人员操作继电保护设备时出现错误,且与其相关的其他电解装置、能量存储装置存在老化严重的情况时,继电保护装置无法在电力系统出现故障时体现自身的作用,即无法切断电流,从而导致继电保护装置与其他相关设备受损。另外,互感器老化问题也会影响到继电保护设备的可靠性,导致出现这一问题的主要原因在于互感器磨损程度加剧。

4保证继电保护设备运行可靠性的措施

4.1使用冗余技术优化设备可靠性

对整个继电保护设备安装环节的优化可以有效提高继电保护设备的容错率,而冗余技术则是优化硬件的有效措施之一。冗余技术是指当继电保护设备内部出现错误指令时,系统会自动对指令进行判断,消除错误指令,降低错误操作对于继电保护设备的负面影响。从实际应用情况来看,冗余技术能够有效改善继电保护设备的拒动率,提高设备的运行效率,即便是在继电保护设备出现错误运行的情况下,也可以通过冗余技术将错误运行问题表示出来。一般情况下,冗余技术的参数设备需要参照继电保护设备的实际应用情况,要确保其达到各项参数的基本指标。冗余技术的应用成本较低,且实用价值较高,目前得到了广泛的使用,该项技术可以帮助电力企业使用最小的成本预算取得最大的效果。

4.2落实针对继电保护设备的维护工作

针对继电保护设备的维护工作主要包括以下几点:一是日常检修。首先,检修人员需要检查继电保护设备中各个元件的标注是否完整,并对相关操控按钮、开关进行检查,确保开关与按钮不会存在灵活性较低的问题。其次,检修人员要检查各个指示灯以及仪表盘的显示情况,并确保相关固定螺丝不存在松动的问题。最后,需要围绕互感器开展对配线、固定卡子的检查。二是根据继电保护设备所表现出的问题排查故障。一般情况下,电力企业会根据长期的设备检修经验指定先关的故障排查顺序,检修人员需要根据设备的实际故障情况,对可能存在的故障作出判断,并严格遵照既定的检修程序依次实现对于设备各个部位的检查。若在检修的过程中发现零部件缺失或者老化的问题时,需要及时更换故障零部件,并将维修结果记录在册。三是设备等级划分。日常检修工作完成之后,检修人员需要根据电力企业所指定的相关标准对继电保护设备作出评价,并依据其实际运行状况对其进行类别划分。第一类标准为继电保护设备运行正常,经济性较高,安全指数达标;第二类标准为设备存在零部件破损、缺失的问题,核心零部件运行正常、设备整体运行正常,且不存在安全隐患;第三类标准为设备存在运行问题,会对电力系统整体的运行造成影响。当继电保护设备存在第三类问题时,维修人员需要对设备整体进行全面的检修。

4.3使用辅助设备

辅助设备的主要作用在于加强对于继电保护设备的运行监控,提高设备运行的稳定性与安全性。从某种角度来看,辅助设备并不会对继电保护设备的性能造成直接的影响,但其作用价值不可忽视。辅助设备的应用能够实现对于继电保护设备的自动化监控,降低设备故障率,保证整个电力系统的稳定运行。

结束语

供电网络是保证国家稳定运行的基础环节之一,而随着电力网络的扩大化与电气设备数量的增加,电力系统在实际运行的过程中难免会遇见多种形式的故障问题。为保证电力系统的运行稳定性,就必须加强对于继电保护设备的研究。

参考文献

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[4]张晓丽.继电保护自动化技术在电力系统中的运用分析[J].科学技术创新,2018(28):51-52.

论文作者:杜 彬

论文发表刊物:《中国电业》2019年第06期

论文发表时间:2019/7/15

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