(大唐长春第三热电厂 130000)
摘要：电力系统是一个极为复杂且潜在危险巨大的系统，任何一个部分发生异常都应当及时排查和处理，若异常处理不及时则容易导致系列问题的发生，严重的还会损害到工作人员的身体健康和设备的安全等。而继电保护系统是电力系统中较重要的自动保护装置，为此我们需要对其开展一定研究。
关键词：发电厂；继电保护；可靠性；影响因素
一、发电厂继电保护
1.1发电厂继电保护的概念
发电厂继电保护机制是一种通过识别发电厂电力系统中设备因雷电等自然灾害或人为因素影响而发生故障和异常运行状态，进而作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动保护系统。
1.2发电厂继电保护的目标
由于电力系统短路会产生强大的电流，同时系统电压急速下降，因而可能会出现电气设备烧坏、设备绝缘体或机械性能遭受损害，进而影响使用寿命、影响其他电能客户用电工作等影响。因此，继电保护的主要目的就是防止这些损害的出现，降低损失，提高收益。
1.3发电厂继电保护的基本要求
1.3.1选择性
当启动继电保护机制之后，故障设备将自动被切除到系统之外，这样能够缩小停电的范围进而保障其他设备的正常运行。
1.3.2高速性
这就要求继电保护装置的启动和发挥作用速度要极高，因为只有快速地进行保护才能维持电力系统的稳定性，减少损失并且提高重合闸成功的概率。一般来说，切除消耗的总时间要等于保护装置动作时间和断路器动作时间之和，因此，要保证整个切除消耗总时间较短。
1.3.3敏感性
敏感性不仅要求发生故障后启动的快速反应，还要求能够对故障发生的位置和系统运行现状进行清晰而正确的反馈，这样便于正常处理工作的开展。
二、继电保护系统可靠性影响因素及保护失效分类
2.1继电保护系统可靠性特点
对于任何一个系统来讲，保证其可靠性是首要也是最重要的任务，一个系统若没有可靠性，其他性能就无从谈起，也不是一个成熟可以完工的系统。对于电力系统而言，一次设备是其刚性结构，二次继电保护系统则是使电网顺利稳定运行的关键。继电保护可靠性的分析也是电力系统方向的一个重要研究课题。由于二次系统会受到具体运行环境以及自身运行情况的约束，使得其可靠性与失效性在时间维度上呈现出一定的随机性而非确定性，这使得继电保护系统的对策制定上复杂性大大增加。
因为继电保护可靠性的各因素的耦合程度高，使得其在具体数学建模、各指标选取以及具体算法的分析上难度加大。分析约束继电保护系统可靠性的相关因素，从电力系统整体考虑，保护装置、保护装置相关的通讯通道、保护定值、一次设备以及检修或运行人员的人为因素都是在建模过程中必须考虑的要点。此外，具体电厂继电保护的设计方案、设备配置方式以及电网实际运行情况也都在宏观上影响着保护装置的动作情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从保护装置而言，设计保护装置的的软、硬件以及装置内部的冗余逻辑等是影响装置动作的内部因素，在软件具体方案框架设计上以及具体电路设计方面的都有这不小的难度。
继电保护的失效也就是非正常动作可以分为保护误动和保护拒动两种，这在保护可靠性分析时必须要考虑，分析其失效情况的原因以及表现特点（是否可以检测到），把其作为考虑因素作为继电保护装置可靠性分析的一个方面。下面具体分析。
2.2发电厂继电保护系统可靠性影响因素
2.2.1装置硬件
目前新变电站和发电厂的保护装置全部是新型的数字化智能装置，保护屏由各种硬件设施和软件逻辑系统组成。数字电子系统的精确性比之传统的模拟系统增加了不少，但是电子元件的精密性也带来了更为复杂的系统不稳定因素。如过热会影响其使用寿命，导致功能输出出现差错，较多的光纤接口若因为发热或其他因素导致其受到损坏，这会直接影响其采样以及跳闸信号。
2.2.2装置软件
继电保护系统的软件系统同样不可忽视，软件系统的数学算法是系统功能实现的核心，算法的优劣关系到保护动作的灵敏性与选择性，是保护装置的内部灵魂。此外具体软件的架构、模块形式以及用户操作界面也影响到装置的用户体验友好程度。在分析软件的可靠性时，很难把其进行物理量化，只能定性分析，分析因素主要包含软件设计原理、设计框架以及系统的使用方法和具体输入/输出模式等。
2.2.3互感器等相关一次设备
电流、电压互感器可以将电网一次侧的大电流、大电压变为二次侧的小电流、小电压。从而对电力系统进行保护、测量、监控等。短路器则是具体的执行输出单元。对于微机保护，一般使用的是电磁继电器，它的接线方式、传变误差的大小等方面都会影响到继电器是否可靠正确动作。对于数字化系统，一般采用电子或光学继电器，其本身的生产工艺以及相关配置导致继电器的可靠性的不稳定影响因素较多，这是其潜在的威胁。
2.2.4设备老化
电气设备随着运行时间的增加，不可避免的会出现老化，如相关机械设备的磨损，受到事故电流冲击造成的伤害及发热引起的变形。一方面由于设备老化引起的机械损伤，在跳闸信号发出后，可能会引起断路器拒动。另一方面设备老化会造成电气绝缘能力的下降，这会引起保护装置误动。不管哪种情况，电气设备老化会导致系统稳定运行的可靠性差，事故发生概率大大增加。这也是必须考虑的因素之一。
2.2.5人为因素
上述分析的因素都是可以检测控制的，只是实现控制的复杂程度不同。而人为因素则是不可控的因素。在变电站或者发电厂，对于运行人员，若其素质不高不熟悉设备保护原理与电网运行方式，可能会导致运行人员误碰、投错保护压板；对于检修人员，若其技能水平不够，会导致其不能及时发现故障并处理，在维护中可能护发生误整定保护定值等错误。这些不可控的人为因素也是影响保护系统可靠性的重要方面。
三、提高发电厂继电保护可靠性的方法探究
一般而言，为了提高继电保护可靠性可以从加强工作人员专业培训、完善规章制度以及进行实时状态监控的方法来完成。
首先，尽量选择较为专业的人才作为技术人员，人员的引进与培训都需要经过专业机构的评估认证。此外，建立起相对完善的制度来规范工作人员并进行考核和评定，工作人员也能很快明确自己的职责和明白电厂安全运行的重要性。其次，规章制度的设立中应当更注重设立台账、定期维护等方面的约定。特别注意建立起设备的校准制度以及缺陷处理方法，这样能够增强抢修工作的秩序和速度。在建立完成后，领导者应当注重其日常实施情况，并严格按规定办事。可以运用计算机网络平台智能监测设备情况，保障其正常运行。一旦出现问题能够及时发现并抢修。最后，可以引进其他领域的先进技术来帮助继电保护设备可靠运行，如人工智能方面的进化规划等技术都可以运用到这个领域。
结语
人的生活离不开电，而发电厂的正常运行离不开继电保护。因此，对继电保护可靠性的影响因素做出分析，进而有针对性的进行改善和引导，这是每一个电力工作者应当思考的方向。
参考文献
[1]方东，习松.影响火力发电厂继电保护可靠性因素分析及改善措施[J].化工管理，2015.
[2]徐猛.火力发电机组继电保护可靠性影响因素及改善措施分析[J].科技传播，2015.
作者简介
吴雨哲（1991.11.19），男，吉林白城人，东北电力大学本科生，单位：大唐长春第三热电厂。
论文作者:吴雨哲
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/13
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