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电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究

兰斯奎

广西西能自动化设备工程有限公司,广西南宁,530003

摘要: 当前,随着我国经济建设的高速发展,带动了各个领域发展呈上升趋势的提升,尤其是在电力系统行业中,继电保护属于电力系统的重要组成部分,也是现代化发展中的一项重要技术,更是保证电力系统正常、稳定、安全运行的基础。继电保护能够准确检测到电力系统在运行时的异常现象和故障问题,发出警报的同时会隔离或切除故障系统,起到保护作用。自动化是为了进一步保证电力系统的供电安全,在智能化现代社会中,电网的建设越来越依赖变电站的自动化技术,但随着人们对用电需求的不断提高,给电力系统的可靠性和稳定性带来更多压力。对评价保护装置灵敏性、选择性切断故障点、短时间内切除故障设备等方面进行详细分析,对电力系统中继电保护与自动化的可靠性进行阐述,并提出提升其可靠性的建议。
关键词: 电力系统;继电保护设备;自动化可靠性
DOI:10.12721/ccn.2021.157233
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引言

目前,电力设备向高功率、高可靠性、高智能化方向发展,增加了日常运维与检测的难度。在变电站无人值守的趋势下,传统的保护装置设备越来越难以满足复杂设备诊断的需求。建立广域范围的设备状态监测网络以及远程继电保护控制系统,对保证所有设备正常运行、提高生产效率,节约维修费用有着重大意义,因此有必要对电力系统中的继电保护设备及其自动化的可靠性进行分析研究。

1电力系统继电保护与自动化可靠性意义

继电保护与自动化不但能够确保电力设施运行可靠性,同时也能够对电力系统中的问题进行深入分析,采取针对性的措施提升整个系统的稳定性。一旦电力系统出现短路或者过载问题,继电保护自动化就会切断电源,避免因为电流或者电压超出限定值而损害到电力设备。所以继电保护对于电力系统的正常运行具有重要作用。但是受到运行环境的影响,继电保护自动化长时间运行容易出现设备老化问题,若是再受到电磁干扰等因素的影响就会引发继电保护自动化的质量问题,会影响其正常运行,例如发生误动作或者不动作的情况。一旦出现不动作问题就容易造成电力设备发生过电流或者过电压而损坏,若是发生误动作也容易造成电力设备突然断电,会对电力用户的正常生产生活造成影响。所以确保继电保护自动化的可靠性对于确保电力用户的正常用电是非常重要的。继电保护自动化能够对电能质量(例如电流、电压、频率等)进行自主检测,并且能够有效监控线路的运行温度以及电力设备的运行状态。但是继电保护与自动化的结构相对复杂、功能性较多,若是可靠性出现问题就会造成整个电力系统的检测和监控出现问题,无法确保电力系统运行的准确性,所以确保继电保护和自动化可靠性是非常重要的。

2电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性的影响因素

在供电系统正常运行中,其运行状况的监测工作都是又继电保护设备自动化来完成的,在继电保护设备自动化正常运行过程中,导致其鼓掌发生的原因众多,但是其中最为重要的一个因素即使继电保护设备自动化中的微机保护装置部位存在的问题。(1)微机保护装置质量不合格。导致微机保护装置不合格的原因也是多方面的,比如在生产过程中没有严格执行相关的质量控制标准;出厂时也没有进行相关的质量检测等等,上述这些因素的存在都是导致不合格微机保护装置在市场上销售的关键;(2)缺乏一个整洁的安装环境。微机保护装置由于是一个精密仪器,所以对安装环境有较为严格的要求。但是,在实际的安装环境中,往往没有严格按照微机保护装置的使用和维护说明来具体的操作。这样,一旦空气中出现大量的灰尘、杂质、潮湿等情况时候,就会使得微机保护装置零部件发生损害及腐蚀的情况,影响微机保护装置正常功能的发挥,使得其无法正常的运行,(3)安全检查不合格。微机保护在日常运行过程中,需要定期的对继电保护设备自动化进行安全检查,如果检修人员能够在故障初期及时的发现并进行处理,这就会有效的保证微机保护装置的可靠性。

3电力系统继电保护设备及其自动化可靠性措施

3.1加大继电保护自动化的维护力度

对于继电保护设备自动化来说,想要确保其可靠性运行,最基础也是最主要的就是要加大日常运行维护管理力度,重点可以从如下几方面来进行:(1)要定期检查继电保护自动化设备的相应内容,例如继电保护设备自动化开关以及按钮等灵活性、不同接触点压力不足或者接触不良等问题;检查电压以及电流互感器二次端子情况,及时将故障排除;对于装置中相关的配线进行检查,确保其不会存在松动或者接触不良等问题;要仔细检查隔离开关或者断路器操作机构,要确保操作的有效性。(2)在继电保护设备自动化正式使用之前一定要委托专业技术人员对其质量、性能等实施全方面检查以及调控,同时要如实填写质量检测单据,并且将其上报到质量检测部门,质量检测部门要委派专业工作人员对于继电保护设备自动化功能实施再次检测以及判定,确保其合格后才可以正式投入到电力系统中使用。

3.2冗余设计的有效运用

合理地运用冗余设计能全面提升电力系统中继电保护设备自动化的各项指标,保证设备的正常运行,让其完全符合安全工作的实际要求。冗余设计主要是指电力系统一旦出现故障,继电保护设备便会自动进入安全保护模式,即使是严重的故障问题或者保护装置发生错误操作,也不会给电力系统的实际工作带来影响和损失。有效运用冗余设计还能有效调整继电保护设备自动化的拒绝动作几率和可使用度。冗余设计在运行时,其中会包含少数预备切换模式以及多数表决,加上并联电路等,能全部将冗余数据输送出来,让继电保护设备自动化有效分析数据实施相应的维修保护方案。工作人员在运用冗余设计时,应从整体出发,有效联系电力系统的理论设计和实际运转状况,保证电力系统的各项标准数值的正确性,让继电保护设备自动化接收准确数据并进行探析,以此提升电力系统的稳定性。

3.3提升继电保护设备自动化的可靠性

要确保继电保护设备自动化的灵敏度,可以及时准确判定继电保护设备自动化所处状态,并且及时作出针对性的反应。想要确保自动化装置的可靠性,也要加强相应特征指标的计算,确保特征值符合可靠性限定范围。在对特征指标进行计算时也要做好必要的复核工作,要保证其准确性。继电保护设备自动化主要是对电力系统和相应元件实施保护,为了提升其可靠性就需要设置双重保障,就是指通过辅助保护配套装置加强自动控制回路和二次继电的保护。另外在相应设备运行过程中也要加强监控力度,确保其辅助作用可以最大程度发挥出来,保证自动化装置的可靠性。除此之外,要不断改善提升继电保护设备自动化的应用效果。例如为了进一步提升电力传输架设效果,在实施技术改进过程中一定要遵照母线传输改进技术的实施原则,对于母线传输电压改进实施保护。同时在保护装置控制实施过程中要将多功能集成PMH-42/13母差值固定在统一范围内,从而减少信号传输影响,提升电力传输系统技术控制效果。

结语

在我国电力系统事业不断发展与进步的进程中,对于继电保护技术的要求也越来越高。我们只有不断的对继电保护技术和继电保护设备进行探索,并结合最新的科学技术对继电保护设备进行创新与完善,使得其不断满足我国电力系统的发展要求,这样才能将电力系统中存在的故障进行有效的遏制,从而全面的提高继电保护的运行可靠性,进而推动我国电力事业的进一步提高。

参考文献

[1]魏海龙.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性研究[J].机电信息,2019(11):15-17.

[2]胡喆.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性[J].黑龙江科学,2019(9):18-19.