张广超
国网齐齐哈尔供电公司 黑龙江省 齐齐哈尔市 161000
摘要：基于电力企业信息化建设进程的不断推进，智能化发展水平的日渐提升，继电保护与自动化装置被广泛应用于电力系统中，成为保障电力系统安全与稳定运行至关重要的组成部分。因此，电力系统继电保护与自动化装置的可靠性直接关系着电力系统运行的稳定性、安全性与可靠性。
关键词：继电保护；自动化装置；可靠性
1继电保护与自动化装置的运行特征
对于电力系统而言，常见的故障为短路故障、过负荷等。继电保护与自动化装置可以主动去搜索电力系统中的故障点，中断与故障点连接的电力供应，避免故障影响的扩大化。从实际情况来看，由于电力系统的特殊性质，继电保护设备需要长期保持运行状态，否则就无法体现自身的作用价值，这无疑对于继电保护设备的可靠性提出了较高的要求。
继电保护设备故障的主要原因在于设备及零部件老化问题，特殊的工作性质与工作环境决定了其零部件的老化速度，尤其是绝缘零部件的老化频率与情况最为严重，因而更换绝缘零部件的现象较为常见。继电保护设备故障主要为误动和拒动两种，前者指的是继电保护设备在自身因素与客观因素的影响下，系统发出了错误的指令，致使继电保护设备错误运行。后者指的是在电力系统存在故障的情况下，继电保护设备没有主动去切断与故障点相连的电力供应，导致故障的扩大化，严重时还会致使区域内的电力网络瘫痪。从技术原理的角度来看，继电保护装置主要依靠监控与自动控制功能为电力系统提供运行保障，其与电力系统之间存在着互相依存的关系。
2继电保护与自动化装置可靠性的提升意义分析
基于智能电网建设进程的不断推进，电力系统自动化水平大幅度提升，自动化装置成为电力系统中的重要组成结构，为电力系统安全、稳定、可靠性运行提供自动化控制技术支撑。例如，通过电力系统自动化装置能够对线路实施自动化验电，对具备“孤岛效应”的电源电路进线方式给予准确确定，提升电网检修安全性。通过电力系统自动化装置能够进行能源信号自动化采集，并做好相应记录工作，为能源配置提供依据，提高电力系统能源转化率。因此，一旦电力系统自动化装置发生问题，将严重影响电力系统运行的安全与稳定，为电网各项运维管控工作的顺利开展提供困难。对此，在电力系统自动化、智能化发展下，有必要加强电力系统自动化装置可靠性研究，以研究更好指导实践。
3影响电力系统继电保护与自动化装置可靠性的常见因素
3.1环境因素
在继电保护和自动化装置处于运行状态下，会因温度不断升高的影响，导致环境中的残留物与杂质漂浮起来，加快继电保护与自动化装置老化速度，对系统性能产生不利影响。另外，系统插板以及电源插头很容易受有害物质影响而产生接触不良的问题，不利于系统既有保护功能的充分发挥。
3.2整定值因素
对电力系统继电保护以及自动化装置可靠性产生影响的另一因素就是其各个部分整定值协调性差，集中表现在设计和安装继电保护和自动化装置的过程中未展开系统计算，所以对提升系统可靠性造成了不利影响。
3.3操作因素
为确保电力系统运行的安全性，规范的电源操作十分关键。在系统运行状态下，受电容储量和电解容量减少的影响，导致故障发生的时候无法对电源进行切断处理。另外，一旦酸性电池亦或蓄电池的电液不稳定而引发问题但解决不及时，也会对系统可靠运行效果造成危害。
3.4质量因素
目前，供电企业选用的继电保护和自动化装置在质量方面仍存在一定的不足，集中表现在以下几个方面：第一，继电保护和自动化装置出厂投入使用前没有接受检测以及运作测试；第二，继电保护和自动化装置生产期间，厂家为减少生产成本的投入，使得产品质量不过关；第三，继电保护装置内元件差异明显，难以实现继电保护和自动化装置的协调运行。正是因为继电保护和自动化装置质量不满足标准要求，所以在投入实际运行期间会发生诸多故障。
4电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性
4.1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。继电保护与自动化装置因其特殊的输入特征量而比较复杂。继电保护与自动化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500m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500m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。
4.2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。
4.3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。
结束语
综上所述，电力系统继电保护与自动化装置的可靠性直接关系着电力系统运行的安全性与可靠性。对此，我们在明确认知电力系统继电保护与自动化装置基本特征，掌握其可靠运行重要性的基础上，应从多层面入手，加强电力系统继电保护与自动化装置的可靠性研究，有针对性落实可靠性提升策略，促进继电保护与自动化装置应用作用的最大化发挥。
参考文献
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