电力系统中继电保护和自动化装置可靠性研究

发表时间:2021/4/28   来源:《科学与技术》2021年1月第3期   作者:陈昌猛
[导读] 目前,电力设备向高功率、高可靠性、高智能化方向发展,
        陈昌猛
        都安瑶族自治县水力发电总厂,广西省河池市,530709
        摘要:目前,电力设备向高功率、高可靠性、高智能化方向发展,增加了日常运维与检测的难度。在变电站无人值守的趋势下,传统的保护装置设备越来越难以满足复杂设备诊断的需求。建立广域范围的设备状态监测网络以及远程继电保护控制系统,对保证所有设备正常运行、提高生产效率,节约维修费用有着重大意义,因此有必要对电力系统继电保护和自动化装置的可靠性进行分析研究。
        关键词:电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性
        引言
        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。
        1继电保护系统
        电力系统继电保护是保障电气设备安全、稳定运行,为电力系统提供可靠的供电性的有效技术手段之一。当电力系统出现异常情况时候,继电保护装置就能及时准确的发出故障信号并及时切断故障,从而阻止了故障规模的继续扩大,从而保障了电力系统的安全。电力系统继电保护装置一般来说是由一套或者几套相互独立的继电保护装置链接而成的,电力系统中的任何电力设备都必须在继电保护装置的保护之下进行稳定运行。对于大型电力网络来说,有效的电力系统继电保护装置应该满足安全性、可靠性、快速性、选择性和灵敏性的要求,从而保证电力系统有效的发挥自身的指标性能。
        2电力系统中继电保护和自动化装置的重要性
        以我国目前的电力消耗而言,已经占据了极大的比重,更成为最重要的电力能源市场。与此同时,国家在“十三五规划”中强调加强电力能源保障,相继加大了电网基础设施地投入,逐步形成了更加庞大的电力网络。事实上,电力系统的应用与保障,不仅体现在宏观层面上,从微观的继电保护和自动化装置应用中,同样需要加强关注与研究。继电保护和自动化装置主要应用于电力末端节点,避免因电压不稳、浪涌、短路等问题导致的设备损坏,通过对电力环境地监测及时进行保护,
        3继电保护与自动化装置在电力系统中的可靠性
        3.1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均值,再针对不同类型的故障问题调整工作运行时间,减少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。


        3.2可靠性指标
        所谓的继电保护和自动化装置可靠性指标就是指的是继电保护和自动化系统内部元件质量、配置的技术是否稳定与合理,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:第一为电力设备的安全可靠运行;第二为电力设备功能的可靠性。电力系统设备功能的可靠性是指继电保护和自动化装置系统在电力系统正常使用的过程中,其进行正常的概率。设备功能性可靠性与继电保护设备发生拒动与误动有着直接的关系。设备运行的可靠性是指的是继电保护设备在整个电力系统运行的过程中,每时每刻都处于工作状态的瞬间。在电力系统继电保护和自动化装置进行可靠性分析的过程中,我们经常采用发分析方法有基于神经网络的故障树分析方法、马夫克夫故障分析方法以及高等数学统计概率的分析方法。此外,在进行继电保护和自动化装置可靠性分析的过程中如果采用数学概率统计分析的方法由于受到电力系统可修复性的影响,对于整个计算分析的求解较为不利。
        4提升电力系统中继电保护和自动化装置可靠性的方法
        4.1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。工作人员在运用冗余设计时,应从整体出发,有效联系电力系统的理论设计和实际运转状况,保证电力系统的各项标准数值的正确性,让继电保护与自动化装置接收准确数据并进行探析,以此提升电力系统的稳定性。
        4.2做好日常维护工作
        在电力系统的继电保护过程中,一些问题的出现存在未知性,出现的故障时间和原因都无法快速确定,对部分问题的分析缺少依据。因此,应该增加系统设备检查和维修的次数,缩短检查的周期,主要对一些容易出现故障的地方加强检查力度,提前检查出问题并做好防预措施,以保证设备的正常工作。工作人员要加强维护工作,设备的维护和保养工作对其运行的效率有很大影响,如果可以将设备的维修工作做到真正落实,及时发现问题,就能够为继电保护工作的进行做好保障。
        4.3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。
        结束语
        在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中,对于继电保护技术的要求也越来越高。我们只有不断的对继电保护技术和继电保护设备进行探索,并结合最新的科学技术对继电保护设备进行创新与完善,这样才能将电力系统中存在的故障进行有效的遏制,从而全面的提高继电保护与自动化装置运行可靠性,进而推动我国电力事业的进一步提高。
        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):249-250.
        
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