摘要：随着社会的发展，我国的用电量不断增大。在电力系统运行中，要确保设备的安全稳定，就需要继电保护装置发挥作用。随着自动化技术被应用于继电保护装置的设计中，实现了继电保护装置技术全面更新，自动化装置的可靠性成为了保证电力系统继电保护作用得以充分发挥的关键。本论文针对电力系统继电保护与自动化装置可靠性试验及评估进行研究。
关键词：电力系统；继电保护；自动化装置；可靠性试验；技术评估
引言
可靠性技术是提升产品质量比较好的方法。以概率论作为理论基础，建立合理实验并获得大量的实验数据，再针对实验数据进行数理分析，以实现对产品质量性能可靠性评估。就现阶段的情况而言，在很多企业内部可靠性技术已经得到了非常广泛的应用，在生产的各个环节均有用到，比如产品研发设计、生产以及调试等。电力系统继电保护及自动化装置在整个电力系统中发挥着重要作用，主要起到控制与保护的作用，所以该装置质量的可靠性直接影响着电力系统的安全稳定运行，有必要采取措施来提升产品质量可靠性，同时还必须建立可靠性试验来对其工作效果进行检验。
1继电保护及自动化装置可靠性意义
在整个电力系统中，如果出现了短路或者过载现象时，继电保护装置就会发生动作，及时对电源进行切断，防止由于过电压或者过电流损害到电力设备。由于受到运行环境的影响，设备的工作时间较长后便会出现设备老化问题，再加上电磁干扰等外部原因的影响，继电保护装置在运行过程便会暴露出很多质量问题，常见的故障问题包括不动作或者误动作等。如果出现不动作就有可能导致电力设备由于过电压或者过电流而出现不可逆损坏，为电力企业造成重大经济损失；如果出现误动作就有可能使得电力设备突然断电，必然会对电力用户的正常生产或者管理造成不良影。自动化装置在电力系统中同样发挥重要作用，其可以实现电能质量的自动检测，比如电压、电流以及频率等，同时还可以及时反馈线路的运行温度并对电力设备运行状态进行有效控制。利用自动化装置电力系统就能够进行远程监测以及控制。该装备构成复杂、功能较多，设备一旦出现质量问题就很有可能导致设备出现运行故障，对企业的正常生产造成负面影响。
2继电保护装置和自动化装置的可靠性指标
在电力系统中，继电保护装置所发挥的作用是能够对系统运行故障及时发现，并对故障及时排除。所以，继电保护装置对电力系统的运维起到了保护作用，做好该装置的检测、维护工作是非常重要的。继电保护装置多种多样，其可靠性与装置自身的功能以及电力系统自身所具备的性能息息相关。同时，继电保护装置的保护性能对其抗干扰能力起到了决定性的作用。通常而言，对继电保护装置的运行可靠性进行评估的参数包括：成功率的评估、故障间隔时间的评估、故障恢复时间的评估、有效度的评估。与继电保护装置有所不同，自动化装置作为可以维修的装置，对其可靠性进行评估的参数包括：无故障时间的评估、故障恢复时间的评估和有效度的评估。
3继电保护与自动化装置的工作特点
电力系统发生故障后，如出现负荷过载，线路断路等，就需要继电保护识别并可靠动作。当然，电力系统在整个运行阶段发生故障的时间较少，所以继电保护及其自动化装置动作并不是十分频繁。继电保护装置出现故障的类型包括两种：拒动或误动故障，拒动主要是指继电保护装置对电力系统发生的故障无法及时的动作，从而使故障继续存在，针对一些严重故障如三相短路，那么不及时切除对整个电力系统的危害将非常严重，有时会导致系统出现崩溃；误动作相比来说影响小，但不利于电力系统供电可靠性，误动作主要是指由于装置本身的问题，当系统还是正常状态时发生了切除操作，给电力用户带来了经济损失。自动化装置是为了应对电力系统而专门设计的实时监测控制，自动化装置主要的故障为无法确保运行参数与传输参数的准确性。
4可靠性试验
本次试验主要是针对故障间隔时间和成功率进行评估。
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4.1故障间隔时间的评估
本项评估所采用的是传统的测试手法，所获得的试验参数为：抽样置信度为0.1，截尾实效数为1时，截尾时间为2.1；截尾实效数为4时，截尾时间为5.2；截尾实效数为6时，截尾时间为8.6；截尾实效数为8时，截尾时间为11.11；截尾实效数为10时，截尾时间为14.12。继电保护装置的有效保护功能要充分发挥出来，就需要将截尾实效数界定在4~7之间。采取抽样的方法是对具有代表性的样品进行试验测试，所选取的合适试验样品数R可以按照批量大小确定取值范围R。通常批量大小为3~7时，取值范围R为2；批量大小为12~15时，取值范围R为4~6；批量大小为25~58时，取值范围R为9~12；批量大小超过160时，取值范围R为11~30。
4.2成功率的评估
成功率的评估结果通过实验室试验获得，结果分为实效和成功。实效的结果说明接受检测的装置还需要技术改进以提高其可靠性；成功的结果说明接受检测的装置具有很强的可靠性。如果试验中所获得的成功率已经超过了规定的成功率，这个接受检测的装置就可以判定为“接收”，反之为“拒收”。
5可靠性试验的评估
产品质量可靠性评估体系通过很多部分构成，必须对所有指标实施综合测评，才才可以实现装置可靠性科学有效评估。
5.1MTBF评估。就是科学评估装置每两次故障之间的平均运行时间，这样可以掌握装置可能出现故障的时间。估算值表达式为：m=T/t，T表示装置所有正常工作的总时间，t表示在该段时间内装置出现的故障次数。
5.2MTTR评估。就是科学评估装置出现故障后需要维修的时间，掌握装置进行故障自动修复的性能。估算值表达式为：m′=T′/t，T′表示装置所有故障修复耗费总时间，t表示在该段时间内装置出现的故障次数。
5.3故障率评估。进行故障率评估的作用就是掌握装置的运行性能，还有发生故障的频率。表示方法为故障时间除以实验总时间。
5.4成功率评估。在规定的状况下，继电保护装置成功完成规定工作任务的可能性。成功率和平均故障时间值、平均修复时间值之间存在紧密关系。具体关系表达式为：成功率＝平均故障时间值/（平均故障时间值＋平均修复时间值）。
5.5正确动作率评估。装置的正确动作率主要由正确动作次数以及试验过程中装置的动作总次数共同决定，具体为正确动作次数与试验过程中装置的动作总次数之间的比值。
5.6故障动作率评估。装置在运行中要么正确动作，要么故障动作。所以故障动作率与正确动作率之间为互补关系。故障动作率为试验过程中出现的故障动作次数与动作总次数之间的比值。
结语
相对而言，可靠性实验是一项系统性工作，特别是针对某些性能不是非常稳定的设备而言，必须组织大样本多次试验。进行产品质量评估的重要手段就是可靠性试验，因此试验中必须认真严谨，不应该急于求成，务必认真对待试验中的所有细节，细致操作，并对试验结果进行准确分析，只有这样才可以获得满意的实验结果。
参考文献
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论文作者:范丽华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/22
标签：装置论文; 可靠性论文; 故障论文; 电力系统论文; 动作论文; 保护装置论文; 继电论文; 《电力设备》2017年第19期论文;