数字继电保护装置可靠性研究

【摘要】继电保护装置是电网的重要组成，其可靠性对电网运行的质量有着较大影响。近年来，我国的电力系统中广泛应用了数字继电保护装置。本文对数字机电保护装置可靠性进行了研究，在对保护原理进行改进的同时，也对机电保护装置的配置方案进行了改良。

【关键词】数字；继电保护；可靠性研究

一、影响继电保护装置可靠性的因素

（一）自然环境因素

对继电保护装置的可靠性影响较大的是雷电。受建设选址因素的限制，很多电厂建设于空旷地带或山上，这些电厂较为突兀，易受雷电的影响。尤其是煤矿改造的燃气发电厂，其位置依托煤矿建于山顶，这样的位置一旦遭遇雷暴天气，就会对继电保护装置及其他电力设备构成威胁。其瞬间电流或感应电流会设备造成巨大的冲击，导致电子器件烧毁或设备损坏。

因为选址的因素导致其自然条件较为恶劣，若在山区更会出现温差大的情况。南方夏天的高温天气对发电厂的继电保护设备来说是一个极大的考验，继电保护装置安装于机柜中，其环境温度会更高。发电厂机柜受到发电机辐射热量的影响，内部设备均在极高的环境中工作。若继电保护设备没有良好的散热手段极易导致器件损坏，设备无法正常运转。

与温度影响类似，当连绵的阴雨天气出现时，电力设备易受到潮湿气体的侵蚀，导致功能受损，可靠性下降。对于继电保护装置也是如此，在潮湿环境下，其各个触点间的连接可靠性均会受到一定程度的影响。一旦这些位置受到影响难免会出现继电保护装置误动作或不动作的情况。

（二）工作环境因素

在发电厂的发电系统中经常会出现各个部件之间无线通讯信息的传输及电脉冲信号的响应。这些信号会对继电保护系统产生干扰的电磁信号。由于部分信号的频段比较接近，故在通讯过程中易发生一定程度的传输错误。这些电磁干扰会造成继电保护系统之间的通讯不畅，继而发生误动作。

发电设备中最常出现的是各种动作开关，开关受到控制端的影响不断地进行开合操作，在操作过程中会产生各种瞬态过电压和瞬态过电流，这些不稳定的电压和电流引起的浪涌会对继电保护系统造成冲击。超过系统中设备的承受极限时，就会造成继电保护设备烧毁，使得电力系统无法得到有效保护。

（三）人为因素

通常情况下，继电保护系统的安装、调试和维护均为专业人员。然而，不少情况下会出现非专业人员随意操作继电保护系统的情况。在观察了很多继电保护装置烧毁的案例后，会发现大多数的损坏情况与误操作有着一定的联系。

二、提升继电保護系统可靠性的改善措施

（一）针对自然环境因素的改善

其一，对自然界的雷电影响，目前的措施是进行系统化的防雷工程建设。这要从各个层级对雷电的影响进行消除。首先，要对直击雷对继电保护系统的影响进行消除，利用避雷针将直击雷导入地下。其次，针对感应雷进行防护。使用多级的防雷箱和防雷器，逐级消除瞬态感应电动势的影响，保证继电保护系统不会受到感应电流冲击。最后通过合理布局消除电压差，减小因压降导致的高压或大电流对器件的影响。其二，为了消除高温或低温对于继电保护系统中装置的影响，需要引入一个温度控制器部件来管理工作环境温度。通过温度控制器部件感应到的工作环境温度，控制风机降温或加热器升温，来调节继电保护工作柜中的温度。其三，对于会侵蚀继电保护系统的水汽，可以采用湿度控制器来改善工作环境。

（二）针对电力环境的改善

首先，对继电保护系统产生干扰影响的电磁信号是比较棘手的一个问题，其对继电保护系统可靠性的影响无时无刻不存在。可同时采用两个手段来消除影响，通过隔离和屏蔽技术将继电保护系统与干扰源进行隔离，很大程度上能够降低电磁干扰对其的影响强度。其二就是在继电保护系统的通讯位置增加滤波功能，将电磁杂波的影响通过滤波器进行消除。其次，浪涌冲击对于继电保护系统往往是致命的，一次大的浪涌就有可能造成继电保护装置烧毁。为了更好地消除浪涌冲击，在其中使用压敏电阻和放电管来泄放掉瞬态大电流是一个很好的途径。

（三）加强继电保护装置技术改造

随着科技不断发展，电子技术、通讯技术、计算机技术以及信号处理技术为继电保护提供了良好的技术支持。应充分依靠新技术，提高继电保护水平，不断提高保护系统性能。并及时更新保护校验设备，完善供电网络建设。在不影响正常运行的情况下，确保各回路均有足够保护整定时间，使保护装置校验做到应校必校，不漏项，不简化。为快速隔离故障、恢复供电，可以考虑结合配电自动化系统的建设。

三、结语

决定变电站是否安全运行主要是智能变电站之中的变电保护系统，在此系统设置的过程之中，要周全考虑各种因素，从而更加高效以及合理的设置交换机与智能变电站之中的智能终端等重要设备。可以在开发、设计继电保护系统的时候，对相关的电路元件进行及时更新，从而保障继电保护系统在管理工作之中的可靠性以及安全性。

参考文献

[1]方东，习松.影响火力发电厂继电保护可靠性因素分析及改善措施[J].化工管理，2015（17）：14.

[2]黄雅宣.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通讯世界，2017（08）：177～178.

作者简介：傅靖爽（1992.10—），女，重庆潼南人。