继电保护装置运行可靠性研究 继电保护和安全自动装置技术规程

　　【摘 要】随着互联网系统及电力容量的不断增大，加上电压等级的增高，电力系统的故障影响了越来越多的地域和用户数量。本文结合电力系统对继电保护装置可靠性的要求以及影响继电保护可靠性的因素，提出了提高继电保护稳定性的几点建议。
　　【关键词】电力系统；继电保护装置；可靠性；研究
　　在社会经济不断发展的今天，随着人民生活水平的提高，对电力资源的需求也不断上升。作为电力系统的第一道纺纤，继电保护是电力系统重要的组成部分，发挥着重要的防止故障与扰动的作用，它的正常工作对电力系统的运行影响重大。随着互联网系统及电力容量的不断增大，加上电压等级的增高，电力系统的故障影响了越来越多的地域和用户数量。保证电网的正常运行，实现继电保护系统的准确、高速、可靠动作尤为重要，因此提高继电保护系统的可靠性成为人们关注的话题。本文结合实际经验，对继电保护装置运行的可靠性做出研究和分析。
　　1 电力系统对继电保护装置可靠性的要求
　　电力系统中的继电保护装置要求具有时效性、稳定性、灵敏性和选择性。时效性指当电力系统发生短路时，继电保护系统能够最短的时间内、以最快的速度切断故障所在的电路，尽可能降低故障的范围和因故障带来的破坏与损失，提高电力系统的稳定性；稳定性指继电保护装置要配合各个质量与技术性能优良的元器件以及正常的管理维护以保证系统的稳定；灵敏性指继电保护装置应当有必要的灵敏系数，在保护范围内的电力设备和线路发生金属性短路时能够及时做出反应，电力系统运行时对各类保护的最小灵敏系数有着具体的规定；选择性是指在供电系统正常工作出现故障时，继电保护系统会选择性的切除部分故障，断开例故障最近的断路器，保证电力系统的其他设备的正常运行。任何电力设备都不允许在没有继电保护装置的情况下运行。
　　2 影响继电保护可靠性的因素
　　继电保护装置在自动化系统中属于单元层，利用FPGA的特性，可以将几个单独完成的功能模块控制连锁、微机保护、数据记录和测量等放在一起统一实现与设计，能够提高效率、有效节约资源。
　　2.1 硬件装置因素
　　电力网络由继电保护装置、辅助装置、装置的通信、通道及接口、二次回路及短路器等重要元件构成，这些元件的可靠性对电力系统和继电保护的可靠性都产生了重要影响。影响继电保护稳定性的硬件装置包括二次设备的回路及老化、电流互感器饱和、继电器触电松动、继电器参数不稳等。目前我国很多配电系统采用老式继电器，节点氧化层太多，压力不够，出口不可靠，容易造成误动。二次回路的交流与直流设计，如果遇到试验端子锈蚀和老化，接触的电阻过大，会引起误动或拒动。当系统失电或者严重低压时，直流部分的可靠性难以保证，更难保证事故情况下的的可靠动作。许多低压配电系统短路电流随着电力规模的不断扩大而变大，当变、配电所出口处发生短路时，导致电流互感器过于饱和，其变化的误差也随之变大，此时灵敏度低的电流就会速断保护造成拒动。许多继电器有触点松动或触电开裂或者触点尺寸偏差的问题，这样的问题对继电保护的稳定性影响很大。电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的，存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。这样的问题会导致继电器参数紊乱，当遇到高低温变化时，参数的变化较大，抗冲击和抗机械振动的能力差，对于电力系统的稳定也会产生影响。此外，电力系统的其他元件故障，如装置的通信、通道及接口、纵联差动保护的光纤、高频保护的收发信机等易于发生通信阻断故障，对继电保护的正确动作产生直接影响。
　　2.2 软件和人为因素
　　软件方面影响继电保护稳定性的因素有：软件结构设计失误、需求分析定义准确度不高、测试不规范、编码错误、定值输入出错等软件因素，这些错误都将导致保护装置的误动或拒动。人为因素在造成继电保护故障中也占了一部分比例，主要表现在安装人员未按设计要求进行正确接线、接线中极性不正确或者检修、维护人员的误操作等。
　　3 提高继电保护可靠性的措施
　　3.1 选择合适的保护装置
　　对于220kV以上的电力系统，选择保护装置时应对线路保护和母线保护配备两套各自独立的保护装置。这样做的目的，是保证发生事故时动作的可靠性，但需要注意的问题是，同一个电站内不宜采用太多的保护装置型号。此外，不能一味追求保护装置保护功能的多样性，应结合电站的实际特点，从适用性出发进行选择。功能过多，对于继电保护装置的运行和工作人员来说，会造成运行和维护的不方便，从而导致安全隐患的存在。所处地区的不同，同型号保护装置的软件版本也会根据实际需要采用不同的软件，不同软件的版本号、校验码，其保护功能也不相同。在进行软件版本的选择时应严格按照各地继电保护的管理规定进行选择，并严格执行。
　　3.2 断路器失灵保护
　　通常情况下，遇到断路器失灵时，都是采用能够快速复归的相电流元件作为断路器未跳开的判别元件。判别元件的加装是为了防止误碰、误通电或者保护出口接点长时间卡住不返同等情况发生，导致开关失灵保护误启动。在实际整定过程中，因为要考虑相电流元件在电力系统的运行方式以及母联开关跳开后线路末端故障时仍有足够的灵敏度，对于正常运行的负筒电流很难躲掉，因此会导致电流判别元件在线路正常运行时可能处于动作状态。在没有加装复合电压闭锁前，失灵保护的系统中可能存在传动保护时因忘记断开启动的失灵连线。失灵保护相电流判别元件正常运行时不动作，能够完全避免误动。断路器失灵保护判别元件应当在故障线路开关断开及系统正常运行时不动作，同时应有足够的灵敏度以保证其道出口把关的作用，可以用电流突变量的启动元件连接失灵启动电流继电器动作的正电源。
　　3.3 强化安全意识，提高运行维护与故障处理的能力
　　增强继电保护专业人员的责任心，提高他们发现和处理各种技术问题的能力。对于出现的事故，应制定出反事故措施，以提高继电保护装置的可靠性。做到对保护系统的定期检查，首先清点连接件以及焊接点的紧固与否以及机械特性等。尤其是保护屏后的端子排端子螺丝，数量较多，其中某个螺丝松动的话就会造成保护拒动或误动。因此，应加强检查，将所有螺丝拧紧、芯片按紧，重点落实个元件、控制屏的螺丝紧固。
　　4 小结
　　作为电力系统的安全卫士，继电保护的稳定运行保证了电力系统的安全，做好继电保护工作是保护电力系统安全的重要手段。继电保护装置的稳定性受到多种因素的影响，因此电力工作人员应充分了解继电保护的原理及运行可靠性，加强对几点保护装置的管理和维护，保证系统的正常运行并提高供电的可靠性。
　　参考文献：
　　[1]严莉.继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究[D].山东大学硕士学位论文，2010.
　　[2]高玉义. 提高煤矿供电网继电保护装置可靠性的几项措施[J]. 企业技术开发（学术版）, 2011,30(5):182-183.