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摘要:随着科学技术以及经济的不断发展,电力系统的运行逐渐成为了我国经济发展平稳运行的重要前提条件。从目前电力系统及其自动化装置的发展技术来看,很大程度上可以保障供电安全性,从而也有效推动了经济的快速发展。同时随着电力系统继电保护以及自动化装置的不断运行与发展,如果能够更好的针对其现存故障以及问题进行处理,那么将会进一步提升其运行安全性与可靠性,从而保证经济发展的平稳运行。本文就针对电力系统的继电保护及自动化装置进行简要分析,以供参考。
关键词:电力系统;继电保护;自动化;装置
1继电保护和自动化装置的运行特点
实际的电力系统运行,故障的发生概率并不大,继电保护及其自动化装置的动作频率也就并不大。但如果出现负荷过大、电路断电等电力故障时,继电保护装置就能迅速发挥识别并对故障问题进行根除;而对于没故障的线路和设备则能最快时间恢复正常运行,这些防止了电力故障的进一步波及和范围扩大,降低在经济上不必要损失的同时,也使得电网的运行更加有安全保障。继电保护装置作为电力系统的构成部分,它在安全可靠的运行中与其他电力系统设备共同作用,即使电力系统的运行状态过载,发生短路等线路问题,也可以做到对重要信息进行传输和对电力及时迅速对故障点的切除,从而阻止故障的进一步蔓延。误动故障和拒动故障是继电装置两种主要的故障形式。对于拒动故障而言,主要特点是电力系统在发生故障后,电力系统仍旧处于运行状态,继电保护装置又不能及时动作,对数据信号无法及时准确发出,则会导致故障的继续存在,无法继续排除,例如三相电短路的问题故障,因这一故障很有可能导致整个电力系统的瘫痪;而另一种形式的误动故障,相对于拒动故障带来的影响和危害是小的。误动故障的出现主要是继电保护装置自身性能较差所致,再加之主客观因素的作用,就会对仍处于正常运行的电力系统发生误动作,出现切除操作,从而不仅给用电单位造成可能的经济损失,也给电力系统造成运行成本的增加。专门应用于电力系统的自动化保护装置,其作用就是为实现对电力系统的有效控制以及动态实时的检测系统的各项运行参数。也因此,一旦自动化系统自身出现故障,势必会在电力系统的调节、测量、控制等方面参数的准确性上造成严重障碍甚至后果。
2提高继电保护运行的可靠性
2.1冗余设计以及优化措施
增强继电保护工作的可靠性,减少继电保护装置的数目,压缩电力企业投资以及运营成本,离不开容错技术,这一技术的使用又可以通过硬件冗余来完成。运用这一技术的最简单直接的方法就是设计并联电路,当部分继电保护装置出现故障,不至于产生粘连效应,破坏整个电力系统的运行能力。另外,也可以采取备用装置切换技术,当某些继电保护装置不能正常工作时,有足够的备用的和替补可以取而代之,完成规划电力系统功能作业。
2.2加强继电保护装置的可靠性
当保护装置在发生故障时,依然是在规定的范围中,那么继电保护装置不应该出现拒动故障,当其他保护装置在对拒动进行保护时,继电保护装置不会出现误动作,这就是继电保护的可靠性。为了保证继电保护能够安全可靠的运行,必须要对继电保护装置的可靠性指标进行科学合理的计算,确保可靠性指标的准确性和有效性。在对继电保护装置运行工作的正确率进行有效的计算时,要排除不正确动作。
2.3加强继电保护装置的维护工作
继电保护装置主要由名称、二次设备的零部件的标示、装置转换开关、操作按钮、以及连接装置、控制室的报警提示装置构成。在对其进行维护的时候,也应主要从以上方面进行进行检查,要检查装置标示是否明确,名称是否混乱、运行连接装置运行是否自如,警示红绿灯是否正常工作,整体保护装置是否缺少零部件等等。
2.4无人值守继保装置的遥测遥控
遥测往往又分为重要遥测、次要遥测、一般遥测和总加遥测等。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集;线路的有功功率采集;母线电压和线路电流采集;温度、压力、流量(流速)等采集;周波频率采集和其它模拟信号采集。遥控采用无源接点方式,要求其正确动作率不小于99.99%.所谓遥控的正确动作率是指其不误动的概率,一般拒动不认为是不正确,遥控功能常用于断路器的合、分和电容器以及其它可以采用继电器控制的场合。
3电力系统中继电保护的基本要求
具体而言,继电保护装置必须满足以下几点基本要求:①选择性,一旦供电系统中出现故障,继电保护装置必须能够选择性的切除故障点,首先将与故障点距离最近的断路器切断,保证系统中其它未发生问题的部分可以继续正常运行。②灵敏性,通常可以采用灵敏系统对保护装置的灵敏性做出评价,在继电保护装置保护范围内,无论哪个位置发生短路,或者发生何种性质的短路故障,保护装置均不得产生拒动动作,相应的如果保区范围外出现问题,则保护装置不得产生误动作。③速动性,即要求保护装置能够在最短时间内将设备故障切除,将短路电流对电气设备的损坏控制在最小程度内,提高系统电压恢复的速度,为电气设备的自启动创造更加有利的条件,且发电机并列运行的稳定性也可以得到有效改善。④可靠性,如果无法保证继电保护装置的可靠性,则事故影响会进一步扩大,甚至会成为导致故障发生的根本原因。
4继电保护和自动化装置的可靠性试验及评定方法
4.1试验条件
环境条件:试验的环境温度需要在15~35℃之间;相对湿度要在45~75%之间;大气压要在86~106kPa之间。交流电压条件:交流电源的频率保持在(50±0.5)Hz;正弦波不大于2%或者5%;交流分量不大于6%;三相电源应为平衡电源。
4.2可靠性试验及评定方法
4.2.1MTTF的验证试验
MTTF验证试验采用实验室验证方法,一般采用定时或定数截尾试验。对于不可维修的产品的寿命是指产品失效前工作时间的平均值;对于可维修的产品寿命是指相邻的两次故障中间的工作时间。
4.2.2成功率R的验证试验
成功率的验证试验一般采用取样试验,即在产品中抽取几个样品,然后模拟电力系统的故障,检查继电保护装置是否发出正确的动作,根据继电保护装置发出动作的可靠性将产品分为合格与失效。同样也可以抽取一个样品进行多次试验,通过样品多次发出的动作进行区分合格与失效。但是在进行多次试验时,需要保证样品在每次试验时恢复到初始状态,由此保证试验的准确性。
4.2.3误动故障率的验证
试验产品误动故障率的验证试验可以通过抽取样品的方式进行,进行试验时给产品不断加入各种干扰信号,观察产品的误动情况,同时分析发生误动故障的原因,对产品进行改正。试验也可以采取定时与定数截尾的方式进行。
结语
为了保证电力系统在如今复杂的电力环境中可以安全平稳运行,提升继电保护以及自动化装置可靠性是极为必要的。通过相关的技术改造、定期检修与维护以及提升人员素质等方面着手,从而提升其可靠性,使其能够更好地为电力行业服务。
参考文献:
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[3]刘翠霞,郭本朋.电力系统继电保护自动化策略分析[J].电子制作,2013,13:64.
作者简介:
董丽萍(1970.07.28),女,籍贯:辽宁省大连市普兰店区;民族:汉;学历:本科;职称:中级工程师,职务:管理人员研究方向:继电保护及自动化;单位:国网大连供电公司普兰店供电分公司。