(广东电网有限责任公司东莞供电局 广东省东莞市 523000)
摘要：在电力系统运行中，应用继电保护系统和自动化装置能够稳定系统运行，保证供电的安全，帮助工作人员更好的了解电力系统中设备的运行情况，准确的识别故障的出现，并且对故障进行妥善的处理。要科学的应用继电保护和自动化装置，建立可靠的评价体系，进而让电力系统的运行更加安全可靠。
关键词：电力系统 继电保护 自动化装置 可靠性
前言
伴随着我国电力系统容量和规模的不断变大，继电保护和自动化装置的重要性将变的越来越大，继电保护装置的可靠性将直接影响到电网的安全运行。在可以预知的一段时间内，为了提高继电保护装置的可靠性应当不断加大该方面的资金投入研究新方法和新技术，另一方面应当在现有保护装置的基础上做好人员的管理和培训工作加强对设备的检修和维护从而最大限度的提高设备的可靠性和工作的稳定性。
1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:首先是设备的选择性,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;其次是灵敏性,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;其三是速动性,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;其四是可靠性,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。
2电力系统的继电保护
2.1 继电保护及其基本任务
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。
2.2 继电保护的可靠性指标
继电保护的可靠性是指配置一个技术和质量性能合理、优良的系统、设备或元件，并令它们在规定的条件下和预定的时间内完成规定的功能，以确保切除故障线路或设备，这是继电保护的最根本要求。继电保护可靠性包括设备的可靠性和功能的可靠性，其核心是提高不拒动和误动作。通常采用马尔科夫模型法、故障树分析法和概率分析法来分析继电保护的可靠性。继电保护装置的工作特点决定不能用单一的可靠性特征量来分析其可靠性，因此，文章结合我国实际情况和继电保护的工作特点，采用以下可靠性特征量来反应继电保护的可靠性：
2.2.1平均寿命（MTTF）或平均无故障工作时间（MTBF）。MTTF 为不可修复产品失效前的平均工作时间；MTBF 表示可修复产品2 次故障间工作时间的平均值。
2.2.2成功率（R）。R 为装置产品条件下试验成功的概率或者在规定条件下完成规定功能的概率。
2.2.3有效度（A）。A 反映可以修复的继电保护装置和自动化装置运行时的可靠性综合指标，在一定程度上反映了电力系统运行的可靠性。
A=TMTBF/（TMTBF+TMTTR）
式中，TMTTR 为平均修复时间；TMTBF 为平均无故障工作时间。继电保护装置的可靠性各特征量之间的关系如图1 所示。
2.3 提高继电保护可靠性运行的方法
2.3.1冗余设计及其优化。硬件冗余是实现继电保护系统容错技术的方法之一。继电保护在设计时采用容错技术，是指允许系统中某个保护装置可以不正确地工作，但对整个系统的正确工作不会产生影响。硬件冗余可以采用并联、备用切换、多数表决等方式来改善拒动率和可用度等指标，并能显示恶化的误动率。在实际使用时，要根据继电保护系统的实际情况，合理选择冗余方式。在满足可靠性指标的基础上，利用优化的冗余设计能实现投资额最小、采用保护装置数量最少的目的。
2.3.2提高装置的可靠性。继电保护装置的可靠性是指，在该装置规定的范围内发生了它该动作的故障时，它不应该拒动作；而在其他保该保护不应动作的情况下，它不应该误动作。合理正确地计算继电保护装置的可靠性指标在继电保护的可靠性运行问题中非常重要，可在计算继电保护装置运行的正确率时将区外故障的正确不动作纳入其中。继电保护辅助配套装置主要用于电力系统的二次继电保护和自动控制回路中，其工作的可靠性对继电保护的安全运行起着重要的作用，因此应通过各种有效途径或措施提高辅助装置的可靠性。
3电力系统继电保护的自动化装置
继电保护的自动化装置是监测、控制电力系统运行的各种设备运行参数的设备，它能实现继电保护的各项功能，如遥信、遥测、遥控、遥调等，应满足所有继电保护功能的要求。继电保护装置的可靠性决定了电力系统继电保护的成效，继电保护是电力系统安全运行的关键。继电保护自动化装置的可靠性特征量包括平均修复时间、平均无故障工作时间和有效度等，其可靠性特征量如图2 所示。继电保护自动化装置的可靠性应从以下几方面进行分析：
3.1全面了解自动化装置的设定值和初始状态
由于自动化保护装置的结构比较复杂，而且运行状态也很容易出现波动。当自动保护装置在后续运行工作中，初始状态对保护装置有直接的影响。为了保证自动化装置的可靠性，应该对自动化装置的初始数据进行清楚的了解，主要包括自动装置的设计图纸、技术资料以及其他相关数据信息等进方面应有全面的了解。
3.2统计和分析自动化装置的运行状况
对于自动化装置的运行情况，应该要做好全面的统计工作，同时对数据进行系统分析，在总结自动化装置运行规律时，可根据统计和分析的数据作为依据。自动化装置在运行的期间，会出现各种程度不同的问题。当自动化装置在运行时间过长时，则装置可能会产生更为严重的问题。所以，应该定期检查和维护自动化装置；如发现自动化装置存在问题，应及时解决，还应并对有可能出现的问题进行处理，排除隐患，加强维修工作的实用性和有效性，使自动化装置的安全性与可靠性得到确切的提高。
3.3关注自动化装置的技术改造
为了促进电力系统的不断发展，应随时关注自动化装置技术的改造和更新，在选择自动化装置时，必须要科学合理的选择相适应的的技术方法。在选择继电保护装置和自动化装置时，可以选择两套不同的生产厂家，并且装置的原理也要不一样，这样可以双重的保护，也可以有效减少装置出现故障的情况，但是在同一站内，不可以采用太多的保护装置型号。在对信息进行控制、采样及存储时，可以适当的采用非常规互感器数字信号以及全数字化保护系统等方法。
3.4对自动化保护装置进行检测
为了确保自动化保护装置的可靠性，应该要采用装置检测器对其进行有效的检测。在对保护装置进行日常检测和保护时，需要使用变压器绕组对其进行变形测试，并且也可以红外热成像技术等方法等进行保护和检测。
结束语
总之，加强设计的科学性,减少设计的荣誉,重视继电保护装置,从而让电力系统更加可靠。准确了解自动化设备的起始状态,认真的分析设备的设定值和数据,关注自动化设备技术的改造和全面更新,并且采用最先进的技术进行自动化设备装置,加强维护人员的技术培训,从而保证自动化保护装置的可靠性。
参考文献
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论文作者:周树波
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/7
标签：可靠性论文; 装置论文; 继电保护论文; 保护装置论文; 电力系统论文; 继电论文; 故障论文; 《电力设备》2016年第16期论文;