继电保护可靠性分析

1、电力系统继电保护可靠性分析摘要：随着社会经济以及电力事业的不断发展，我国人民的需电量日益提升，在供电安全性、可靠性与稳定性方面也提出了更高的要求。然而，电力系统是一 个极为复杂的系统，其牵扯的内容较多，任何一个分支系统的损坏都会影响到电 力系统的正常运行，而其负面影响轻则降低居民用电质量，重则危及到人员生命 安全。电力继电保护技术中能够在极短的时间内对故障元件进行监测与切除，有 效解决了运行人员在发现与切断故障元件过程中时间上的限制性，对电力系统的 正常运行起着不可忽略的重要促进作用。基于此，本文就电力系统机电保护可靠 性进行分析与研究。关键词：电力系统；继电保护；可靠性引言现阶段，随着国内市

2、场经济的不断推进，电力工程建设的规模也越来越大， 整个电力系统的复杂程度也越来越大，覆盖的整体范围也越来越广，电力系统内 部所使用的电力系统设备也越来越高，设备运行的精细度也越来越高。这在很大 程度上就导致电力系统内部继电保护在整个电力系统中的作用也越来越大，人们 对于继电保护装置运行的可靠性的要求也越来越高。因此，全面的实现电力系统 内部继电保护可靠性的分析，有着较为重要的理论和电力工程实际意义。一、继电保护的性能要求继电保护的主要任务是及时切除故障元件，以及与自动装置（如重合闸、备 自投等）配合调整电网运行方式。但众所周知，电力系统的特点是发、输、供、 配、用同时完成，系统具有高度耦合性和

3、复杂性。因此，继电保护要完成设定任 务，除了其接线必须正确之外，还应具备以下性能：（一）选择性。保护配置一般按主保护、后备保护双重化原则考虑。所谓保 护的选择性，是指当设备故障时应该由该设备的主保护予以切除故障，只有当主 保护拒动时，才允许由后备保护切除故障。否则会造成停电范围扩大化。（二）可靠性。继保装置由大量电子器件搭接而成，所谓可靠性就是指这些 电子器件集合体执行指令的可靠程度，也就是要求不误动、不举动。该性能是对 继保装置的最基本要求。（三）灵敏性。即在规定范围内发生故障时，不论短路点的短路类型和位置 如何，以及短路点是否存在过渡电阻，保护装置都能够正确反应并动作。（四）速动性。电力系

4、统的故障影响基本以毫秒为单位进行衡量，如果保护 装置不能在整定时间点完成故障处理行为，那么即使最终故障被切除，但其造成 的影响已经无可挽回，已经使某些设备形成不可恢复的损坏，进而违背了保护配 置的初衷。显然，以上四个特性之间有统一的一面，也有矛盾的一面。在实际配置保护 和整定计算时，应统筹考虑，综合平衡，争取整体指标最优化。二、继电保护系统的可靠性指标（一）继电保护系统的具体含义电力系统内部的继电保护系统是整个电力系统的一项基本性系统，其与电力 系统内部其他系统的主要区别在于继电保护系统并非整个电力系统运行的环节， 而是一种电力系统安全监督环节。继电保护系统能够在较多方面满足电力系统对 于整个

5、电力运行灵敏性及可靠性的要求。整个电力系统内部所有的电力装置都应 该在继电保护当中。继电保护系统在实际的安全监测过程中由较多的硬件及软件 共同构成，其中每一部分都直接和影响到整个继电保护系统的正常工作。（二）继电保护系统的根本任务继电保护系统的根本任务是当整个电力系统出现电力故障时，继电保护系统 能够能够在第一时间内做出准确的判断，同时也能够采取一些应急性的应对措 施。例如：对于一些远距离的电力故障情况，继电保护系统能够使其最近的断路 器实现断路操作，并能够发出相关的警报信号，提醒电力维修人员进行相关的维 护活动。此外，继电保护系统能够在满足电力系统相关要求的同时，有效的降低 整个电力系统内部

6、电力装置的损坏情况。当整个电力系统处于正常的运行状态 时，继电保护系统将一直处于对电力系统的监控状态，全程的检测电力系统内部 各项指标是否处于正常的工作状态。（三）继电保护系统的可靠性指标所谓的继电保护系统可靠性指标就是指继电系统内部元件的质量、配置的技 术是否系统合理，继电保护元件或者继电保护设备在正常规定的条件下能否完成 预定的功能。可靠性指标可以概括为两个方面，第一为设备运行的可靠性，第二 为设备功能的可靠性。电力系统设备功能的可靠性是指继电保护系统在电力系统 正常使用的过程当中，其进行正常工作的概率。设备功能性可靠性与继电保护设 备发生误动及拒动有着直接的关系。设备运行的可靠性是指继电

7、保护设备在整个 电力系统运行过程中，每时每刻都处于工作状态的概率。在继电保护系统进行可靠性分析的过程中常采用的方法为故障树分析方法、 马夫克夫故障分析方法及高等数学统计概率分析方法。此外，在进行继电保护系 统可靠性分析的过程中如果采用数学统计概率分析方法由于受到电力系统可修 复性的影响，对于整个计算分析结果的求解较为不利。三、提高继电保护可靠性的措施（一）牢抓继电保护的验收工作继电保护作为电网安全稳定运行的第一道防线，担负着保卫电网和设备安全 运行的重要职责。因此，在实际工作中，要严把继电保护验收关，继电保护调试 完毕，施工单位应该进行严格自检、专业验收，然后提交验收单由建设单位组织 设备部、

8、检修、运行等部门进行保护整组试验、二次回路检查以及开关跳合闸试 验，要求各保护屏、电缆标识清晰明了。经各项试验检查正常后恢复拆动的接线、 元件、标志、压板，确认二次回路正常在验收单上签字。对于验收不合格的工程， 应重新整改至合格后方可投运。（二）提高继电保护装置运行与维护能力继电保护装置运行与维护对可靠性同样起着至关重要的作用。一是加强运行 人员的培训，运行人员要熟悉保护原理及二次图纸，应根据图纸核对、熟悉现场 二次回路端子、继电器、功能及出口压板；二是严格按照“两票”的执行情况及 继电保护运行规程操作；三是发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，要加强 监视，并对可能引起误动的保护按照继电保护

9、相关管理制度执行，然后联系检修 人员处理。（三）加强继电器触点工作可靠性检验继电器是继电保护装置的重要组成元件，对于新安装或定期检验的保护装 置，应仔细观察继电器触点的动作情况，除了发现抖动、接触不良等现象要及时 处理外，还应该结合保护装置整组试验，使继电器触点带上实际负荷，再次仔细 观察继电器的触点是否正确动作，以保证继电器触点工作可靠性，提升继电保护运行可靠性。（四）做好继电保护系统的技术改造工作对缺陷多、超期运行且保护功能不满足电网要求的保护装置，要及时升级或 进行综自改造。在技术改造中，对老旧的电缆、端子排、保护装置进行更换，并 充分考虑可靠性、选择性、灵敏性、快速性“四性”要求，以避

10、免因装置老化造 成不必要的误动或拒动。在网络通信技术和计算机技术不断发展的进程中，继电保护技术也取得了突 破性的进展，有效突破了传统的格局，提升了电力系统继电保护的自动化水平。 为此，继电保护人员要通过学习不断完善自身的知识结构，提升业务技术水平， 并与时俱进，以将我国电力系统继电保护的自动化水平提升到一个新的高度。（五）加强对于继电保护系统二次巡检工作加强对于继电保护系统预防工作的投入，在很大程度上能提升整个继电保护 系统运行的可靠性。因此，加强对于继电保护系统二次巡检工作有着较大的意义， 能使较多安全问题在初始阶段予以解决。在进行具体的检查工作当中，应尽量做 到全面仔细，特别是对于继电保护

11、设备开关的检查、压板装置的检查以及警报铃 及指示灯等相关方面的检查工作要深入仔细，对其中的任何一项功能的检查都不 能有所遗漏，一旦出现问题，就会导致整个继电保护的运行不力，所以一定要选 择工作认真负责的巡查人员定期进行二次巡检。结束语在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中，对于继电保护技术也提出了 更高的要求。我们只有对继电保护技术和继电保护设备进行不断的研究，并结合 科学技术来对继电保护技术进行不断的创新与完善，使其不断满足我国电力系统 的发展要求，才能将电力系统中存在的故障进行有效遏制，全面提高继电保护的 运行可靠性，从而进一步推动我国电力系统运行效率有效提升。参考文献：郑远德.基于动态故障树的继电保护可靠性建模及应用D.华北电力大学，2012.欧阳前方.电网可靠性评估中的继电保护概率模型研究D.重庆大学,20