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摘要：随着科技的进步与发展，我国逐渐进入智能化生活状态，应用在人们生活生产中的智能科技设备越来越多，而各种智能科技设备均需要电力的支持，因此人们对电力的需求量和安全性要求也越来越高。将继电保护与自动化装置应用在电力系统中，是保证供电安全的基本措施，为了能够确保继电保护与自动化装置的可靠性，需要对其建立合理的可靠性指标评价体系，促使电力系统安全稳定运行，继而提高人们生活生产效率。
关键词：电力系统；继电保护；自动化装置；可靠性
1电力系统的继电保护分析
继电保护是保障电气设备安全、为电力系统供电提供可靠性的有效技术手段之一。当电力系统出现异常时，它能够及时准确地发现故障并发出信号，迅速切断电路防止故障扩大，从而保障电力系统的安全。继电保护系统一般由一套或几套相互独立的继电保护装置连接而成，电力系统中的任何电力设备都必须在继电保护的状态下运行。对于较大的电力系统来说，有效的继电保护能够降低资金的投入。继电保护装置应满足安全性、可靠性、快速性、选择性和灵敏性的要求，以保证其有效的发挥自身的性能。
2继电保护和自动化设备的基本要求
对于电力系统而言,继电保护装置需要满足以下几点要求:①设备的选择性,当供电系统出现了故障问题,保护装置需要准确的选择故障的切除点,将距离故障位置最近的断路器切断,从而保护其他系统的正常运行;②灵敏性,需要通过灵敏系统对装置的灵敏性进行测定,保证设备在保护范围内,任何位置出现短路故障,保护装置都不会产生拒动、误动的作用;③速动性,继电保护装置需要用最短的反应时间,将电气设备的损坏程度降到最低;④可靠性,可靠性是继电保护装置在应用过程中最重要的要求,如果装置的可靠性得不到保证,会导致事故的进一步扩大,因此要在保护装置的设计、安装、调试中保证每一个设备的质量,从而保证设备的可靠性。
3继电保护与自动化装置可靠性指标体系
继电保护与自动化装置的可靠性主要包括设备功能的可靠性和设备本身的可靠性两部分组成，宏观表现为设备的误动和拒动的几率。一般而言继电保护装置的可靠性无法通过单一的指标进行衡量而是要采用多种指标进行评估继电保护和自动化装置的可靠性。可靠性的评估指标主要包括成功率（R）、有效度（A）和平均无故障间隔时间（MTBF）或平均寿命三部分。成功率代表设备在规定的环境下能够顺利完成规定功能的能力。有效度表示发生不可修复故障前的设备有效的工作时间。平均无故障间隔时间是指设备在出现故障前的工作时间。所以继电保护与自动化装置可靠性指标关系图如下图1所示。
4继电保护装置的可靠性影响因素
4.1继电保护装置硬件的影响
4.2电流互感器的影响
电流互感器是电力系统中继电保护装置的重要组成部分,它具有重要影响设备的运行可靠性。当电流互感器饱和条件下,将导致继电保护装置是反应迟钝,甚至失败,继电保护装置的可靠性,减少电力系统故障,造成大面积停电。当电流互感器误差直接影响继电保护装置的保护电力系统,并进一步降低操作的可靠性。
4.3外部环境的影响
继电保护装置是一个更复杂的仪器,它是容易受到外部环境因素的影响。例如,有很多灰尘和空气中的有害气体,会破坏继电保护设备的相关组件。同时,受到高温会加速继电保护设备的老化,降低其运行的可靠性。
4.4人类操作的影响
在安装的过程中继电保护装置在电力系统中,相关人员的专业技能和水平安装的质量有重要影响。如果不是严格按继电保护设备的安装要求进行正确的线路连接和相关操作,将会给继电保护装置的正常运行造成严重影响。与此同时,员工的责任心和安全意识也是非常重要的,后期的继电保护设备检查和维护也影响继电保护装置的可靠性。例如,检查电容器保护装置储存下降,需要电容器设备的继电保护装置所取代,如果员工造成的电容器设备的选型不当,将影响继电保护设备的运行可靠性。
5提高继电保护可靠性的措施
5.1冗余设计和优化
在继电保护装置中，采用硬件冗余可以满足系统的容错需求。系统在运行期间，即使一个继电保护装置出现错误动作或行为，整个电力系统也不会受到影响。通过硬件冗余设计，能够改善可用度、拒动率等指标，常用方法如主备用切换法、并联接入法等。实际工作中，冗余方案的采用要考虑到继电保护的运行特点，在保证系统可靠性的前提下，尽量减少设计成本。
5.2加强维护管理
电力系统运行中，针对继电保护装置加强维修操作，能够确保设备的运行安全性。具体来说：第一，定期检查继电保护装置，看设备的各个部件是否齐全，有无缺损现象；看开关和按钮是否灵活；看指示灯是否正常；看内部线路板有无烧灼痕迹等。第二，检查装置配线，及时处理线路打结、脱落等情况，保证接点连接牢固。另外注意断路器，发生异常后及时排查故障原因，并针对性处理。第三，及时分析总结各类故障，建立台账记录，不仅能为后续的检修工作提供依据，也有利于增加维修经验。
5.3提高设备性能
继电保护如果在既定范围内发生故障，此时保护装置不会拒动；其他保护装置进行拒动保护时，继电保护也不会出现误动，这样才能够保证运行的可靠性。为了提高设备的性能，要准确计算设备的可靠性，主要是各项运行参数。值得注意的是：计算运行正确率时，首先排除不正确的行为；进行继电保护配套时，常采用自动控制回路。
6提高自动化装置可靠性的措施
6.1统计运行情况
自动化装置的结构设计复杂，因此在运行时容易发生波动，为了准确掌握设备的运行状态，首先必须了解设备的初始状态，也就是各项初始数值，例如技术资料、设计图纸等。通过收集运行数据，进行分析后总结运行规律，作为维修工作、技术更新的参考依据。而且，自动化设备在运行期间会受到诸多因素的影响，从而出现一些问题，且随着应用时间的延长，问题出现次数增多，定期检查和维修成为有效的解决措施。要注重日常保养工作，发现问题后及时排查，并进行多次检测，确保运行安全性。
6.2实施技术改造
新理念、新技术、新工艺的应用，能够对自动化装置进行技术改造，实现可持续发展的要求。在具体操作上，要对技术改造进行严格控制，例如对自动化装置进行保护时，最好选择不同生产厂家的产品，由于装置原理不同，在双重保护的基础上，可以减少故障的发生。当然，在同一个变电站中，要求保护装置型号统一，可以采用互感器和保护系统；同时对设备进行定期检测，有利于提高设备的可靠性。
6.3提高检修人员素质
检修人员的业务水平和综合素质，影响到继电保护和自动化装置的运行效果，因此要提高工作人员的素质水平。对于电力企业而言，应该在技术培训上加大力度，提升工作人员的技术水平和事故应对能力，从而熟练掌握维修技术和工作流程，并进行相应的考核。另外，制定合理的奖惩措施，针对工作质量高的员工进行表扬和物资奖励，以此增强员工的责任意识，激发主观能动性，最终促进电力系统的稳定运行。
结语
电力系统安全性和稳定性是保证人们正常用电的必要条件，而继电保护装置和自动化装置则是保证电力系统安全稳定性的重要系统设备，因此技术人员需要注重以提高继电保护系统和自动化装置的可靠性。技术人员需要针对实际运行情况进行改善，确保提高继电保护与自动化装置的可靠性。
参考文献：
[1]王翰.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（3）.
[2]糜海权.电力系统继电保护及自动化装置探讨[J].城市建设理论研究，2012（35）.
作者简介：
盛靖敏（1990.1-），女，甘肃，单位：国网嘉峪关、酒泉供电公司，研究方向：继电保护
论文作者:盛靖敏,郭勋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/1
标签：可靠性论文; 保护装置论文; 继电保护论文; 设备论文; 装置论文; 继电论文; 电力系统论文; 《电力设备》2017年第14期论文;