电力系统中继电保护和自动化装置可靠性研究

发表时间:2021/1/18   来源:《中国电业》2020年9月27期   作者:刘群峰
[导读] 继电保护与自动化装置在实际运行中,可快速和准确判断电力系统所出现的故障问题,
        刘群峰
        新能凤凰(滕州)能源有限公司  山东枣庄滕州市  277500

        摘要:继电保护与自动化装置在实际运行中,可快速和准确判断电力系统所出现的故障问题,并自动切断故障设备,降低安全事故所带来的损失,最大限度保证电力系统的安全性和稳定性,让电力系统依旧照常运行。可以说,继电保护与自动化装置的合理使用不但保证了电力系统的安全运行,还促进了供电技术的创新发展。但为了不断提高电力系统的可靠性,相关电力企业仍需继续深入探究继电保护与自动化装置的有效性,研究其速动性、选择性以及灵敏性,这最终也能有效促使电力企业的稳定和可持续发展。
        关键词:电力系统 继电保护 自动化装置 可靠性
        1. 继电保护与自动化装置在电力系统中的可靠性
        1.1 评价保护装置的灵敏性
        电力系统中的继电保护与自动化装置之中会设置一个灵敏度较高的电子式互感器,这一灵敏模块在实际的电力工作中扮演着重要角色。电子式互感器连接着多条光纤输出和输入口,且每条光线都具有独特性,当电力系统出现一定的故障时,所有光口的发热量便会自动集中并影响电子式互感器,造成采样值发生改变,而采样值传递信息给继电保护与自动化装置,自动化装置便立刻启动备用操作,切换工作方案,让继电保护装置调节至最适合的冗余方式,让电力系统正常运行。与此同时,电力系统中的继电保护与自动化装置能有效分析电子式互感器采样值的具体工作变换情况,并依据此参考快速排查电力系统中的母线和各线路的运行情况,定位故障位置,通过绕组变形测试检测继电保护装置的灵敏性,最终可获得相应的灵敏度数据。
1.2 选择性切断故障点
        为保证电力系统的正常运行,自动化装置会自动选择合适的位置点解决故障问题,这即指故障点。由于继电保护装置的输入特征量较为特殊,所以其运行工作情况更复杂。继电保护装置多数指标均具有可靠性,若电力系统出现的故障属于可维修部分,在特定条件之下,继电保护装置能快速调整特定功能的概率,计算设备进行无故障工作的具体时间平不可修复装置的工作时间,防止电力系统将工作时间浪费在不可修复装置上提高继电保护装置的有效度和维修成功率,延缓设备的平均寿命。
        在电力系统的实际运行中,自动化装置的电子式互感器的灵敏性不可小于常规的电磁型互感器,当电力系统运行工作时间延长,自动化装置的故障修复率和常规电磁型互感器的保护作用是相一致的。在二次回路时,自动保护装置会使用通信网络取代铜电缆,当其间指标的数值大小出现变化时,便说明电力系统出现故障。假设继电保护装置的基本指标成功率超过了正常值,又不可修复时,在接近电力系统 500 米内自动化装置便会挑选其中一个点切断故障点,保护电力系统的正常运行和安全性。当基本指标成功率低于正常值时,自动化装置则会选择超过 500 米的距离选择故障点切断。而当故障位置属于可维修部分时,自动化装置先会自动分析基本指标成功率的改变,再适当选择合适的故障点进行维修,并不是通过电缆切断保证电力系统的运行。
  通过故障指示来分析各指标与电力系统运行正常值的关系,判断故障问题,推测故障点,从而选择更为合适的故障点自动切断,不但能避免故障所带来的损失,还能强化继电保护与自动化装置的可靠性,最大限度保证电力系统的安全运行。
1.3 短时间内切除故障设备
        电力系统在工作中突然发生故障时,继电保护与自动化装置能第一时间感知故障位置,收集故障模式和具体信息,并转为相应的预警信号发送给维修工作人员。

若故障问题并不算严重时,继电保护装置可自行修复,在最短时间内切除故障设备,再转换修复成功信号传达监管口,向工作人员提示已修复完毕且正常运行。若故障问题较为严重时,继电保护装备则先第一时间发出预警信号提示工作人员,再通过灵敏板块检测故障位置和具体情况,迅速判断能否自行执行切除指令,并将失效后果(局部失效或者最终失效)转为信号提示工作人员及时维修处理。
2. 提升电力系统中继电保护和自动化装置可靠性的方法
2.1 冗余设计的有效运用
        合理地运用冗余设计能全面提升电力系统中继电保护和自动化装置的各项指标,保证设备的正常运行,让其完全符合安全工作的实际要求。冗余设计主要是指电力系统一旦出现故障,继电保护设备便会自动进入安全保护模式,即使是严重的故障问题或者保护装置发生错误操作,也不会给电力系统的实际工作带来影响和损失。有效运用冗余设计还能有效调整继电保护与自动化装置的拒绝动作几率和可使用度。冗余设计在运行时,其中会包含少数预备切换模式以及多数表决,加上并联电路等,能全部将冗余数据输送出来,让继电保护与自动化装置有效分析数据实施相应的维修保护方案。
2.2 不断优化继电保护设备
        若想提升继电保护与自动化装置的可靠性,保证电力系统的稳定性,就必须不断完善继电保护与自动化装置管理制度,做好细节工作,及时维修、保养、优化继电保护设备。同时,
在实际的检修、养护工作中,工作人员需严格按照步骤、时间进行继电保护设备的检查和保养,详细标注继电保护与自动化装置的名称以及相关元器件,并作为维修登记,保证设备的实际运行速度,避免其灵敏度出现偏差。若发现接电烧坏或者电压过低,工作人员应及时检查继电保护设备光字牌的完整性,确保其没有遭受破坏。工作人员在处理断路器故障时,应在限定时间内评估继电保护设备的真实运转速度,检查是否贴合设定运转速度,若各项指标和运转速度都正常,则只要保证设备能正常运转即可。
2.3 提升继电保护事故解决效率
        电力系统中的继电保护与自动化装置的作用便是维护各元器件和电路的正常运行,确保各项数据指标的准确性,并通过相关数据分析快速找到故障部位和问题,自动处理故障。在实际工作中,工作人员还可在变电所里按上小电流接地选线装置,若电力系统出现故障,这些装置也可及时探查电流接地的情况发出警示,提高故障解决效率。此外,人们的实际用电需求以及工作人员的专业技能均会影响电力系统中的继电保护与自动化装置,因此,电力企业需加强用电管理,制定合理的培训计划和赏罚制度等,减少用电负荷,提高工作人员的工作积极性和问题解决能力,保证电力系统的运行安全。
2.4 强化自动化装置的稳定性
        自动化装置是电力系统维持稳定运行的一个关键点,因此,电力企业应将先进的自动化技术全面应用于这一方面中,保证继电保护系统的可靠性。但是,自动化装置的实际构造较为复杂,能干扰其稳定性的因素也非常多,所以,在提升继电保护与自动化装置可靠性时,应要求工作人员准确掌握自动化装置的数据校对工作,仔细完成各项检查工作,保证其一直能稳定运行,从而提升电力系统的安全性。
3. 结语
        随着人们生活水平的不断提升,人们的用电需求越来越大,而电力系统的整个容纳量和整体系统也在逐渐扩大和发展,相应地,继电保护与自动化装置的地位也日益提升,保证继电保护与自动化装置的安全、稳定、正常运转能全面保证电力系统的可靠性。从评价保护装置灵敏性、选择性切断故障点、短时间内切除故障设备等方面可了解到继电保护与自动化装置的可靠性,但电力系统在实际发展中,仍需精益求精,不断提升工作人员的业务技能水平和工作细致度、积极性,有效运用冗余设计,优化继电保护设备,提升继电保护事故解决效率,并强化自动化装置的运行稳定性,最大限度保障电力系统的运行安全。
参考文献
[1] 丁伟 . 电力系统中继电保护与自动化装置可靠性分析 [J]. 电
力系统装备,2020(12):43-44.
[2] 王利敏 . 电力系统继电保护及自动化装置可靠性研究 [J]. 魅
力中国,2020(17):381-382.
[3] 郭丰山 . 电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析研究
[J]. 城镇建设,2019(12):249.
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