电力系统继电保护和自动化装置的可靠性试验及评估的研究论文_孟庆涛

电力系统继电保护和自动化装置的可靠性试验及评估的研究论文_孟庆涛

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摘要:继电保护和自动化设备是电力系统不能缺少的关键组成部分,对整体电力系统的平稳、安全运行起着重要作用。予以产品的稳定性试验,能够从根本保障产品安全性与品质,对继电保护与自动化设备予以稳定性试验及评估能从根本深化继电保护和自动化设备工作效率,进而确保电力系统的稳运行。

关键词:电力系统;继电保护;自动化装置;评估

稳定性技术是一项全新的科学检测技术,此技术结合和数理统计对产品参数予以精密计算,旨在深化产品的质量。稳定性技术产品稳定是研究和性有关的因素,如稳定性特征、稳定性设计、稳定性制造及其稳定性评估等方面。稳定性技术适用于产品稳定性设计、研究、试验及其控制全过程,使产品品质提供稳定保证。继电保护是智能变电站运行的核心程序,继电保护设备是电力系统的重要组成部分,它具备分辨保护软件是否进行正常运行状态的功能。自动化设备能够对电力系统运行过程予以第一时间的监控,自动测试与调整系统运行过程中的状况,保证电力系统运行的安全性与稳定性。

一  稳定性指标体系

1 设备的运行

继电保护设备在智能变电站电力系统的运作与维护中发挥着重要作用,系统运行过程中出现故障,继电保护设备即能及时发现问题,将故障排除。继电保护设备为电力系统的正常运行给预了安全保障,为此,在整体智能变电站的运营维护中,要注意加强继电保护设备的检测、保养和维护工作,确保继电保护设备的正常运行。

自动化设备的功能体现在,对电力系统中各个设备的监督和控制,远程遥控是自动化设备的独特优势,使用自动化设备,工作人员可进行遥测、遥调及其遥控等操丛。

2 设备的稳定性指标

继电保护设备的种类很多,构成原理也不同,可分为机电型和静态型两种类型不同;可按输入激励量的不同,分为单激励量和多激励量两种类型。继电保护设备的自身特点及其电力系统的运作性能决定了继电保护设备稳定性的高低,也决定了继电保护设备抗干扰能力的强弱。评定继电保护稳定性指标的重要参数有以下几个方面:第一,成功率 R :继电保护设备在规定条件下,完成指定任务的成功率。第二,平均故障间隔时间,指继电保护设备在规定时间内保持某种功能的能力。第三,平均修复时间,指继电保护设备从失效到修复运转所需时间的平均值。第四,有效度:有效度是指继电保护设备运行的有效程度,是反映继电保护设备稳定性的综合指标。

二 稳定性试验

继电保护和自动化设备稳定性试验对电源与环境温度条件有很高的要求。电源条件:该实验要求交流电源为正弦波,且波形畸不超过百分之二 ,交流电源的频率控制在四十九点五至五十点五赫之之间,交流分量控制在百分六以内。此外,三相电源必须保持平衡。环境温度条件:该试验要求温度在摄氏二十五度 、相对湿度在百分五十左右、大气压力在九十至一百千帕的环境下进行。

交流电源波形:正弦波,波形畸不大于2 %或5 %;交流电源频率:(50±0.5)Hz;直流电源中的交流分量(峰值—波纹系数)不大于6 %;三相电源应为平衡电源。

实验方案,平均失效前时间验证试验一般应采用实验室试验。除非产品标准另有规定,产品的平均失效前时间验证试验可采用定时或定数截尾试验。

成功率的测定试验可抽取 n 个样品,模拟电力模式相关故障为继电保护设备样品通以规定的故障信号,依附于样品能否稳定动作,将样品分成成功与失效两类,也可以仅抽取一个样品,经规定的故障信号重复予以 n 次试验,同时将试验分成功或失效两种情况,不过在相邻两次试验之间,样品一定要恢复至试验开始时的状态与性能。N 的大小没有局限性,不过为使保护成功率的估计更准确, n 要尽量大些。

误动故障率的测定试验能够抽取n个样品予以试验,试验时试品通电,同时在分析产生误动故障的一系列原因的基础上,按时给试品施加各种压力,统计各试品的误动频率。试验可采用定时截尾,亦可择取定数截尾。

此实验着重是对设备的平均故障间隔时间和成功率进行稳定性测试,实验操作如下。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平均故障间隔时间测试该项测试采用传统的实验手段在实验室进行,定数截尾实验是测试平均故障间隔时间的第一方式。

只许达到指定平均故障间隔时间值的继电保护设备才算是稳定的继电保护设备。截尾实效数的范围最佳选择在四至七之间,此实验将平均故障间隔时间的值设定为M,且M值须为截尾实数的倍数。实验将通过抽样进行,试验样品 r 应当具有代表性,要确保大小适中。试验样品r可依据批量大小 R 来确定。

此实验须要在持续通电的状态下进行,继电保护设备出口回路触点的工作状态,可以准确地反映该设备的平均故障间隔时间,因此,应该对继电保护设备出口回路触点进行适时监测。

此实验可以人为设定:当相关失效数小于截尾失效数时,该设备可判为接收;当相关失效数大于或等于截尾失效数时,该设备可判为拒收。

成功率试验和平均故障间隔时间试验一样,也采用实验室试验,成功率试验将试验结果分为成功和失效两种,成功代表该设备有较强稳定性;失效代表该设备的稳定性能还有待改进。

成功率试验也是通过抽样试验的方式进行,成功率试验的试验样品数与平均故障间隔时间相同,因此,成功率试验可以和平均故障间隔时间试验同时进行。表3为样品成功率测试的各类参数。

此实验规定:试验中出现的成功率值大于或等于规定的成功率值时,该设备判定为接收;当试验中出现的成功率值小于规定的成功率值时,该设备判定为拒收。

三 稳定性试验的评估

产品的稳定性评估体系由平均故障间隔时间评估、平均修复时间评估、故障率评估、成功率评估、正确动作率评估以及不正确动作率评估等构成。只有对以上六项指标进行综合测评,才能对电力系统继电保护设备和自动化设备的稳定性进行科学评估。故障间隔时间的评估:故障间隔时间评估主要是对设备的平均故障间隔时间进行估量,了解电力系统继电保护及自动化设备在运行中出现故障的时间。平均修复时间的评估:平均修复时间评估主要是对设备的平均修复时间进行估量,掌握了解电力系统继电保护及自动化设备自动修复故障的能力。故障率评估:对电力系统继电保护及自动化设备的故障率进行评估,目的在于了解和掌握该设备的运转性能及故障出现的频率。成功率评估:成功率是指继电保护设备在规定条件下,成功完成指定任务的概率。成功率与平均故障时间值及平均修复时间值密切相关,三者间存在这样的关系表达式:成功率 = 平均故障时间值/(平均故障时间值 + 平均修复时间值)。正确动作率:正确动作率由正确动作次数和动作进行的次数决定,其关系表达式为:正确动作率=正确动作次数/动作总次数。不正确动作率:不正确动作率由不正确动作次数和动作进行的次数决定,其关系表达式为:不正确动作率= 不正确动作次数/动作总次数。

继电保护及自动化设备的稳定性直接影响到整个电力系统的运行状况,对电力系统继电保护及自动化设备进行稳定性测试是确保继电保护和自动化设备安全运转的有效方式。

在对电力系统继电保护及自动化设备进行稳定性测试和评估时,要采取科学、合理的试验方式,对相关指标进行测试和详细分析,确保试验的稳定性和科学性。对电力系统继电保护和自动化设备进行稳定性测试能确保其平稳运行,也将促进整体电力系统的不断发展和完善。

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论文作者:孟庆涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/12

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