《谈电力系统中继电保护和自动化装置的可靠性》
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摘 要：如今,社会经济获得了快速的发展,各种电子产品的出现,使得人们对电力资源的需求量越来越大,这也提升了对电力系统运行的要求.而电力系统的安全运行,和继电保护有着很大的关系.继电保护属于电力系统中的关键部分,在电力系统中起到了重要的作用.此外,科技在不断进步,各种先进的自动化设不断涌现.在电力系统中也采用了自动化装置,提高了工作的稳定性、可靠性.本文针对电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性进行分析,希望能为广大的相关工作者提供一些參考.
关键词：电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性
近年来,伴随社会经济发展速度的加快,人们生活质量水平显著提高,在生产与生活中对电能的需求逐渐增加,使得电力系统的容量与供电范围不得不改进并实现创新发展.另外,在风能与太阳能等多种新型能源普遍应用的同时,电力系统结构复杂性特征更加突出.通过对继电保护与自动化装置的合理化使用,可以实现电网安全运行.但为不断增强电力系统安全性,仍要以继电保护装置为基础创建新型评价机制.由此可见,深入研究并分析电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性具有一定的现实意义.
1 提升电力系统继电保护与自动化装置可靠性的重要作用
第一,继电保护和自动化装置可靠性的提高能够对电力系统运行中的问题及时发现,进而合理选用断路器,尽快切断存在问题的电力系统.第二,在电力系统发生故障的情况下,即可通过信号自动发送的方式告知技术工作人员,在及时处理的基础上,也为系统可靠运行提供了必要保障.第三,继电保护、自动化装置在与其他系统配合与协调的基础上,能够清除系统内部短暂故障.根据以上分析,伴随现代供电范围的扩大与供电容量的增加,不断提高电力运行可靠性的重要作用逐渐突显出来,为电力系统正常运行奠定坚实基础.
2 电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性
2.1 选择切断故障点
故障点指的是自动化装置为保证电力系统正常运行,选择解决故障问题的位置点.继电装置因其特殊的输入特征量而比较复杂,在实际工作时主要按照如图1所示的指标判断故障点.由图1可知,继电保护装置有多项可靠性指标,可维修部分的成功率表示在特定条件下,继电保护可以完成特定功能的概率.计算无故障工作时间的平均值,继电保护装置会针对电力系统中不同种类的故障调节自身工作时间,自动调节对不可修复产品的作用时间,避免在电力系统中不可修复部分过度浪费工作时间.有效度指标表示的是自动化装置与电力系统之间的故障关系.
在自动化装置电子式互感器的可靠性不低于常规电磁型互感器的前提下,随着电力系统长时间运行,自动化装置故障的修复率与常规互感器作用相等,二次回路采用了通信网络代替铜电缆,其间指标大小发生骤变,表示故障的发生,例如基本指标成功率在不可修护的前提下,以正常成功率数值为基准,数值比正常数值大时,在距离电力系统近处的500 m内,自动化装置会任意选择一点切断电缆,保护电力系统的正常运行.当数值小于基本数值时,继电保护装置会选择大于500 m某处的电缆为故障点.在可维修部分,继电保护与自动化装置也会自动比较指标数值的变化,但此时自动化装置会选择一个故障点去修护,而不是采取切断电缆的操作.
这种依据故障指标判断电力系统故障的方式,得到判断指标与电力系统正常运行指标的大小关系,以此推测故障的发生点,促使自动化装置选择故障切断点,维持电力系统的正常运行,增强了继电保护自动化装置的可靠性.
2.2 评价保护装置灵敏度
继电保护及自动化装置内含有灵敏模块,内置一个电子式互感器,这种电子式互感器使用了多个独特的光纤输入/输出口.当电力系统发生故障时,多个光口的发热量会影响电子式互感器的采样值,采样值会传输至继电保护装置中,自动化装置会执行备用切换操作,将保护装置自动调节到合适的冗余方式.继电保护及自动化装置分析采样值的变化规律,将其作为参考,找到电力系统中各个线路以及母线的故障部位,自动使用绕组变形测试判断保护装置的灵敏性,得到对应的灵敏度情况.
此时继电保护及自动化装置采用优化评价方式评价灵敏度,当灵敏度发生偏差时,继电保护自动化装置会改变硬件设备的冗余方向,自动变更硬件的容错技术,采用多表计数,切换电力系统的电缆连接方式.或是使用备用零件提升灵敏模块的可用度及误动率,当灵敏模块中某个继电保护装置出现了错误行为时,灵敏模块依旧可以检测电力系统是否正常运行.继电保护装置也依旧可以继续评价电力系统保护装置的灵敏性.
2.3 短时间切除故障设备
电力系统在正常运行过程中,其中的某项设备会突然发生故障,此时继电自动化装置会在最快速度内感知到设备故障发生位置,依据故障位置信息以及故障模式,将两种信息转化为信号提示给工作人员.在故障不严重时,继电装置会自行修复故障设备,在短时间内切除电力系统中的故障设备,然后将更换成功的信号发送到管理人员的监管口,提示电力系统已正常运行.当故障严重时,继电设备除了向电力系统管理人员传输警示信号外,还会根据灵敏模块接受到的故障模式及所在部位,自行判断是否要执行短时间切除指令,将电力系统局部失效与最终失效后果转化为信号,予以提示.
3结语
综上所述,继电保护和自动化装置能影响整个电力系统的运行. 随着电力企业的不断发展,电力系统的稳定性、可靠性也显得越来越重要. 因此,电力企业要科学合理地运用继电保护、自动化装置,从而促使电力系统更加安全、稳定的运行,为电力企业创造更多的经济效益、社会效益.
参考文献：
[1]宋娜,亓翠玲,刘汝明.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性分析[J].城市建设理论研究：电子版,2016,6（8）.
[2]马平川.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].建筑工程技术与设计,2016（28）.
（作者单位：大连科技学院）
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