智能变电站继电保护系统可靠性分析

苏梅玉

摘 要：随着国内经济和科技的持续提升，民众的生活和工作给电力体系提出了更高的要求。当前，智能型变电所促进了维护和调节整体化的实现，让各大体系间得以相互联结，提升了变电所内部继电的互换性能，保证了我国电网平稳、长久地运转，还给变电所的维护和把控予以极大的扶持。由于变电所极易发生故障，安全意外频频出现，所以，应对智能型变电所内部继电保护体系的可靠性加以探究，以提升变电所的平稳性，使国内智能型变电所内部继电保护体系获得更好进步。为了确保变电所内部继电的安全，需要对智能型变电所内部的继电保护体系进行可靠性进行分析与描述，进而研究影响智能变电站继电保护系统可靠性的主要因素，探究提升继电保护系统可靠性的主要措施，更好地提高智能变电站电力系统的供电质量。

关键词：继电保护系统；智能变电站；可靠性

1、继电保护系统的可靠性分析和描述

电力系统继电保护的可靠性主要涉及两个方面。一方面，当在设备的设定值范围内出现故障时，立即动作，不出现拒动现象。另一方面，当没有出现保护状态时，它不会导致任何误操作。继电保护装置不管出现拒动还是误动，都会对整个电力系统造成危害。继电保护装置防止拒动和防止误动两方面可靠性具有一定的矛盾性。鉴于电力系统结构和整合性的差异，拒动和误动带来的危害是不同类型的，电力系统处于旋转备用容量较多、输电线路较多、系统之间以及电源和负荷联系紧密状态下，误动导致发电机变压器以及输电线路切除，对于电力系统危害性相对较小，但是系统出现故障被拒动时，将会造成电力系统诸多设备的损坏，此时提高继电保护装置拒动可靠性重要性明显上升。而当电力系统处于旋转备用容量偏小、系统之间以及电源和负荷联系不够紧密状态下，一旦继电保护装置出现误动，导致发电机变压器或者输电线出现切除动作，造成负荷供电中断，严重的还会破坏系统稳定，造成巨大损失，当某一保护装置主保护拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2、继电保护装置可靠性影响因素分析

2.1人为操作的影响

在安装继电保护装置的过程中，如果不能严格按照继电保护装置的安装要求进行正确的线路连接及相关操作，会给继电保护装置的正常运行造成严重影响。同时工作人员的责任意识和安全意识也十分重要，对继电保护装置的后期检查维护也影响着继电保护装置运行的可靠性。

2.2电流互感器影响

电流互感器是继电保护装置在电力系统中发挥作用的重要元件，对装置的运行可靠性具有重要的影响。当电流互感器出现饱和的情况时，会造成继电保护装置反应迟钝，甚至出现失灵的现象，降低了继电保护装置的运行可靠性，引起电力系统故障，出现大面积停电。

2.3装置硬件的影响

继电保护装置的主要功能是实时监控电力系统的运行情况，保证电力系统安全稳定地运行。继电保护装置运行的可靠性与其自身的质量有很大的关系。对产品的质量没有进行严格的把关，导致制造出质量不合格的继电保护装置，产品性能低下，降低了其运行的可靠性。

2.4励磁涌流的影响

一般电力系统在运行过程中，其内部线路都会产生励磁涌流，继电设备保护模式一般为电流速断保护，简单来说，就是根据最高流通电流，设定保护限制。但是如果灵敏度要求在1.2以上，灵敏度越高，动作电流值就会越小，特别是在部分过长，动作电流会更低，进而影响保护装置的可靠性。

2.5外部环境的影响

继电保护装置是一种较为精密的仪器，很容易受到外部环境因素的影响。例如空气中存在着大量的粉尘和各种有害气体，会破坏继电保护装置的相关元件，而且有害气体还会腐蚀继电保护装置的电路板，引起氧化反应，给装置的性能造成影响。

3、提高继电保护系统装置可靠性的有效措施和方法

投入运行后的继电保护装置，会受到复杂运行环境的影响，其性能和各种运行状态不可能完全能夠被预测的，因此，这时就需要制定相应的预防措施，减少隐患的发生，提高继电保护的可靠性。

3.1加强质量的管理

继电保护装置中的各元器件的质量对继电保护的可靠性有着重要的影响，各元器件的故障率及寿命直接影响着继电保护的可靠性，所以在对各元器件选择时要把好质量关。具体有：首先在保护装置投入运行前应严格把守验收关，对保护装置性能和回路进行详细检查，往往可以查找出许多安全隐患。若发现有设计缺陷，可通过验收检查部门及时提出，并向设计人员提出修改意见。其次在系统设备改造中，对继电保护调试工作结束时，变电站工作人员应该参与继电保护工作人员的二次验收工作，避免出现运行人员缺乏对设备的深入了解的尴尬局面，保证运行人员有能力及时处理设备的细小故障。另外，在选购继电保护装置时，也要严格进行质量管理，选择制造口碑好、产品过硬的厂商，不能仅仅考虑经济因素而选择价格低、质量得不到保证的产品。买回来的装置也要经过严格的检验，对于那些故障率高、寿命短的元器件，要严禁入库。

3.2对冗余设计进行优化

通过冗余设计和优化，使保护装置符合可靠性指标，达到减少用量、提高效率的目的，最大限度地减少投资金额。通过重复、多数表决、备用切换等冗余硬件设计，可以显着提高可用性和拒绝率等可靠性指标，提高系统可靠性。具体来说，在继电保护装置的设计、安装和调试中，应尽量减少晶体管对干扰源的影响。在设计中，必须切断干扰的耦合，建立必要的隔离变压器和滤波器，增加接地电容器，并在输入端使用屏蔽电缆、输出电路。由于各种设计方法都有一定的优势和局限性，因此有必要根据继电保护的实际情况做出合理的分析并做出最佳选择。

3.3加强继电保护装置技术改造工作

随着科学技术的不断发展，电子技术、通信技术、计算机技术和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，改进继电保护技术，不断提高保护系统的性能；并及时更新保护验证设备，完善供电网络建设。在不影响正常生产安全的情况下，实施保护装置校准、不漏项，不简化。为快速隔离故障，恢复供电，可考虑结合配电自动化系统的建设，继电保护和自动化系统相互利用，逐步完善电力系统的网络建设和技术设施。

3.4加强日常监管，提高故障处理的能力

为了提高继电保护装置的可靠性，必须及时检查保护装置，检查各连接点的紧密程度，以连接点的紧密度作为防范事故的重点。及时发现继电保护装置异常或缺陷的位置，并做好相关记录。对于那些容易引起误动的保护要及时将其退出并进行控制，仔细分析并查明原因，然后恢复其状态。此外，每位专业人员的专业素质都需要接受培训。由于继电保护整定计算工作严谨细致，相关人员必须具有强烈的责任心和职业道德。

4、结语

在智能电网全面建设的过程中，智能变电站继电保护系统的可靠性研究显得尤为重要。而提高智能变电站继电保护可靠性的方法有许多，因此，应该结合变电站的实际情况及需要，采取合适的方法来确保智能电网的安全、稳定、高效运行。

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