继电保护系统对一次设备可靠性的影响论文_李传毅

继电保护系统对一次设备可靠性的影响论文_李传毅

(上海电力高压实业有限公司 200233)

摘要:继电保护系统是电网的第一道防线,它的行为会对整个电力系统的运行可靠性造成直接的影响,分析电网可靠性时,必须要做好继电保护系统对一次设备可靠性的影响分析,做好继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究则尤为重要。

关键词:继电保护;一次设备;可靠性

1继电保护系统对一次设备可靠性的影响

1.1软硬件装置带来的影响

在继电保护系统中,无论采取哪种安装方式,其都离不开电子设备、软件系统,二者之间的有机结合。但是正是由于二者之间的相互融合,运行原理又不尽相同,也就造成了任何一方出现问题都会给另一方造成巨大的影响,并对电力系统的安全稳定运行造成巨大的影响。因此,这种单纯的以硬件装置为主导的继电保护装置其往往存在着较大的缺陷,所以,硬件装置只能充当平台的作用,软件才应该是继电保护系统的核心所在。通过分析可知在运行过程中,软件往往不易受到外部环境的干扰,因此,在设计过程中要想满足继电保护系统测试的稳定性,就必须确保软件测试上的可靠性。

1.2对一次设备的影响

目前电力系统在继电保护可靠性的研究工作上,往往多注重于对继电保护系统本身可靠性的研究,而缺乏对一次设备可靠性的影响研究。尤其是在硬件组成与软硬件结合上,其所提供的研究模式有限且有所欠缺。因此,在继电保护系统之中,一次设备之间往往存在着较大的差异性。而继电保护系统对电力系统的可靠性作用又恰恰需要通过一次设备得以实现。不同的一次设备,其在继电保护系统的耦合性与相邻继电保护系统之间的配合也是不尽相同的,而这种变化恰恰会导致每一次测试的数据都会呈现出不同的变化。因此,对继电保护系统的要求应该是能够对一次设备的误动、拒动等功能进行正确的、有效的反应,并且在系统的正确运行状态下实现执行输出。

1.3对二次回路的影响

相对于一次设备而言,二次回路主要包括:测量回路、开关控制、信号回路以及断路器等,基本上属于低压回路。当二次回路发生问题,如线路裸露、绝缘老化、线路接地或者元器件松动等,就会造成继电保护系统的不正确动作发生。为了避免这种情况发生,二次回路也逐渐采取了继电器保护系统升级,如采取数字化技术的引入,这样一来二次回路就具有了更强大的自我检测能力,在一定程度上缓解了对电力系统的干扰,减弱了对稳定性的影响。

2提高继电保护系统对一次设备可靠性的策略

2.1优化设计

目前常用的改善继电保护的方式,主要有备用切换和多数表决等,采用这样的方式设计继电系统软件不仅仅可以促进可用性指标的提高,也可以帮助继电保护的误动率大大下降。多数表决的设计方法还可以将继电保护系统的可靠性固定在规定范围内,以达到不断提高指标的目的;相对而言,备用切换的方式则只能改变可用度指标,难以对继电保护的其他方面产生明确的影响。对这两种方法的分析结果意味着设计人员一定要根据继电保护的实际情况来选择合适的方式以保证继电保护可靠度的提高。

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2.2提高继电保护装置的可靠性

继电保护装置的可靠性就是指继电保护装置要对出现动作故障的部分进行及时的制止从而避免产生误动作,对继电保护装置的可靠性加以正确的分析就能够确定继电保护装置的运行状况。为了进一步提高继电保护装置的可靠性,设计人员一方面要科学计算继电保护装置中的工作率指标,并将计算结果纳入到故障动作范围中,另一方面要对获得的工作率加以细分,正常情况下一般分为正确的动作率和错误的动作率,细分工作率这一环节对于深入分析研究继电保护装置运行来说是非常重要的。设计人员还需注意的一点是,一定要为继电保护装置配备相应的辅助装置,可以更好地对断路器加以控制,在配备辅助装置的过程中,工作人员还要对其中的发热电阻施以更多的关注,机箱内部的工作温度必须要得到降低,辅助装置中的回路耐压水平和绝缘电阻也要得到充分考虑。

2.3电压限定

电力系统中的智能变电站在运转的过程中,受到电流波动等客观环境的制约,使得外部断路现象时有发生,进而将会导致实际电流超过负荷要求的情况,这将严重影响变电站的正常运行,可能致使跳闸现象的出现,从而对继电保护的可靠性产生一定的负面影响。所以,应该采用电压限定延时的方法,对线路中经过的电流量进行有效的计算,在发生实际电流量超过负荷值时,及时的向管理系统传递信息,使得管理系统化能够在第一时间内接受到发生故障的具体信息,做出一定的方案策略,进而实现对变电站中继电保护可靠性的提高。

2.4线路保护

现阶段,我国电力系统中,针对线路保护方面主要采用的是纵联差动的保护模式。所谓纵联差动在装置设计的过程中运用集中式和后背式的保护手法,采用以上两种保护方式,可以对配置中的各项问题进行及时有效的解决,保证输电线路中的各种功能正常运行。在系统正常运行的情况下,无时限过电流保护是能够快速能够在保护安装位置进行故障切除的,当该保护因故障发生拒动时,就需要后备保护动作来切除故障线路,进而使无故障线路正常运行。在电压等级大于等于220kV电压等级的线路中应遵照强化主保护的原则进行配置,简化后备保护来进行整定配置,主保护和后备保护可以实现对输电线路的双重化保护。主保护采用纵联差动保护,辅助配置近后备保护。后备保护主要包括零序电流保护、短路器失灵保护、相间距离保护等方式。110kV的单电源线路中,可以将过电流保护和零序电流保护作为普通配置。当线路电压等级低于110kV的时候使用两段式的过流保护配置,装置配置的过流保护的第二段是带有时限的,第一段不带时限,同时在需要的时候主保护还可以安装差动保护,而这时后备保护采用的是过电流保护。在35kV单侧电源线路中,保护装置还可以安装电压闭锁和方向元件、若保护较为困难和复杂,可采用距离保护。

结语

综上所述,继电保护系统对电力系统的安全、稳定、可靠运行有着至关重要的影响。因此,要想确保电力系统的安全、稳定、可靠运行就必须做好继电保护工作,尤其是继电保护系统作为电网的第一道防线,更应该做好其对一次设备可靠性的影响,也只有如此,才能够切实提高继电保护设备运行的可靠性,促进整个电网系统的可靠、稳定运行,为人们提供更为优质的电力服务。

参考文献

[1]吴宏斌,盛继光. 继电保护设备可靠性评估的数学模型及应用[J]. 电力系统保护与控制,2011,09:65-68.

[2]成建荣. 继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J]. 电子技术与软件工程,2015,19:248.

[3]李玉芳. 一次设备对继电保护几方面影响的举例分析[J]. 中国电力,2012,06:94-96.

论文作者:李传毅

论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期

论文发表时间:2017/1/16

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