试论继电保护的可靠性

张龙

【摘 要】 电力供电系统保护的可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求，是保证用电安全、保障经济顺利发展的基本条件。在电力系统中，各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。实际应用中由于供电系统送电覆盖范围辽阔，所经地域环境气候复杂，且存在一些人为的不确定性因素，电气故障的发生是不可避免的。在电力系统中任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大的影响。因此，保证供电系统继电保护的可靠性就显得至关重要。

【关键词】 供电系统  继电保护  可靠性

继电保护装置是一种自动装置，在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务，它随时监控系统的运行状态，并能迅速发现故障，进而有选择地通过断路器切除故障部分。另外，当系统出现异常情况时，继电保护装置会向值班人员发出信号，提醒值班人员及时采取措施、排除故障，使系统恢复正常运行;并且该装置会与其他自动装置配合，消除瞬时性故障。所以继电保护装置是保证供电系统安全运行和可靠供电的重要设备。

1 继电保护的可靠性的发展现状

1.1 可靠性指标的发展现状

可靠性的指标是可靠性评估系统的一个基础性因素，也是可靠性的重点研究对象之一，目前，我国对这一因素的研究仍处于起步阶段，主要使用的是“正确动作率”这一描述方法。虽然当前我国采用的这一描述方法对提升我国的继电保护水平具有很高的指导作用，但是这一方法没有包含区外故障的正确不动作的因素，使其对继电保护的可靠性无法进行全面的反映。例如：当被保护的系统发生故障的频率较低或在统计的这段时间内并未发生故障时，其统计的数据就会偏低，造成统计数据无法准确的反映统计对象的数量，从而难以有效的反映继电保护系统可靠性的真实水平。

1.2 可靠性评估现有的方法

继电保护的可靠性在评估与求解方面，其装置级和系统级运用了相同的设计思路，其运用的主要方法为模拟法和解析法。解析法主要是依据机电保护系统的总体结构以及系统的元件功能二者之间的联系，来进行可靠性评估概率模型的建造，并通过递推等过程来精确的求出该模型的正解，从而得到继电保护的可靠性指标。虽然该方法的区里概念十分清晰，根据其计算结果设计的模型精确度也较高，但是该方法的计算量会随着继电保护系统规模的扩大而逐渐增加。模拟法主要是通过对继电保护系统中故障发生的概率以及分布的地点进行采样，对采集来的样本进行状态的选择与评估，通过统计学的相关理论来得到继电保护的可靠性指标，虽然通过模拟法得到的数据比较直观，但是统计性过于明显。

2 继电保护可靠性的发展

2.1 全数字化的保护系统

IEC61850标准的提出、非常规互感器技术的实际应用以及太网交换技术的现代化发展，都在推动继电保护系统向全数字化的方向发展。全数字化的继电保护系统在运行时，主要是非常规互感器输送的数字信号通过合并单元之后，以多种传播方式发布到总的过程线，从而使智能电子装置能够从总的过程线中获取到采样信息以及控制信息。与以往的继电保护系统相比，全数字化保护系统能够在系统的结构、构成的元件以及系统工作的模式上进行差异化保护，从而建立全面的继电保护系统，使其更具可靠性。

2.2 广域保护

目前，广域保护的算法主要有三大类：一是以电网系统中的多个保护元件所得的判断结果为基础，依据专家系统的集中决策为主的广域后备算法;二是以广域电流的差动为计算基础的广域继电算法;三是以纵联比较原理为理论基础的广域保护算法。广域保护系统的结构：以区域调度为中心的集中式保护系统;以变电站为中心的集中式保护系统;分散式的保护系统。由于目前这一保护模式仍处于探索时期，因此会面临一些新的问题，这些问题都需要在以后的工作中进行不断的改进。

3 提高继电保护可靠性的措施

3.1 加强可靠性管理

要提高继电保护装置的可靠性，首先要不断加大可靠性管理制度，完善管理体制，建立健全的可靠性管理体系，加强可靠性的专业培训，对故障原因、检修工作做好计划分析，加强专业间的配合工作和计划的合理性和周密性，做到管理上有分析、有计划、有措施、有总结。

3.2 质量控制与严格操作

提高保护装置的生产质量要从各个零件开始把关，应尽量使用生命周期长的元件，加大管理力度，防止次品元件进入生产。晶体管保护装置的生产要重视焊接效果，晶体管必须进行严格的筛选，使其能在高温作业的环境下保持良好的性能。

3.3 改善装置运行环境

改善继电保护装置运行环境，不仅可以增加继电保护装置动作的可靠性，同时也可以增加继电保护装置的使用寿命。日常运行时，应保持继电保护室的密封，同时，有条件的情况下，继电保护室应配置空调以调节室温，特别是夏天，正常的室温可以使继电保护装置达到最好的运行状态，从可提高继电保护装置的可靠性。

3.4 增强事故处理能力和处理效率

稳定的线路通常是装置正常运行的前提，所以要不断检查线路，排除故障，在变电站内安装小电流接地选线装置，并在线路上安装故障信号指示器，以此来帮助及时找到故障源头，缩短故障查询时间。提高人员处理故障的水平，同时对用户进行安全用电教育宣传，向用户介绍新的电力技术和设备，降低因用户原因而引起故障问题的概率。

4 结语

随着电网系统的复杂化与多元化，继电保护系统的可靠性则显得越来越重要，本文主要从继电保护的可靠性指标以及评估模型的计算方法，分析了当前我国继电保护的可靠性的发展现状，总结了继电保护可靠性在这两方面存在的问题。并分别从全数字化保护系统以及广域保护系统两大方面的建设方法，为我国继电保护可靠性的未来发展目标给予一定程度的建议。

参考文献

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