电力系统继电保护可靠性研究尚三军

电力系统继电保护可靠性研究尚三军

尚三军

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摘要：电力系统是高速运行的机制，高速运转的同时难免会有故障发生，若继电保护装置不能迅速正确识别故障的所在并给予解除，这将对电力的运输带来严重的威胁，对电力系统的破坏性也是极大，同时也严重影响电力质量。继电保护的其一重要性能是可靠性，因此对可靠性的深入分析并提出相应对策，对有效减小电力事故的发生和确保电力系统的正常运作有着积极意义。

关键词：电力系统；继电保护；可靠性；保护方案

科学发展日新月异，随着经济的飞速增长，电力网络系统日趋完善。纷繁复杂的电力系统为确保用户正常用电，必须经过多次升级与改善，提高电力质量，保证安全输送。近年来，尽管西电东送政策缓解了部分地区供电不足的窘境，但为保障安全发电和提升电力输送效率，使得电力系统继电保护可靠性的研究成为了一个炙手可热的话题。深入研究评估继电保护的可靠性，根据不同的电力系统选取合适有效的继电保护方案对保障电力系统的正常工作十分重要。

1国内继电保护可靠性研究现状

科学技术的飞快发展，使得可靠性技术得到了广泛的应用。如今的精细化工、火箭发射、定位系统、电气工程等领域中已离不开可靠性技术的支持。随着电力系统的普及，继电保护技术的要求也越来越高。继电保护作为保障电力系统正常运行的第一道安全线，其可靠性的研究显得十分重要。继电保护技术的改良与升级，使得电力系统的发展开创了一个全新局面。通过建立科学的三维模型和分析继电保护的技术要求，已成为当下一种评估继电保护可靠性的重要方法，同时也促进了继电保护方案的进一步完善。

近年来，国内外大量优秀学者在继电保护方面进行了大量研究，其中包括继电保护方案的可靠性和判断其指标的正确方法，促进了继电保护装置在材料选取、元件构造、系统传动、检测错误等方面的进一步发展。对于采取的研究方法，大部分学者选择的是最普遍应用的解析法，少数则是选择了故障排除法和状态空间法。其中，解析法不仅方便可行，准确度也是极高，其优势使研究顺利进行，在解决复杂的物理概念，提高精度，计算电力系统的可靠性指标方面起到了关键性作用。

对于研究系统性能和构件结构方面，逻辑类方法显得十分有优势，它具有简明清晰的思路、逻辑性强大缜密，可以十分形象直观的对故障问题进行严密的分析，得到准确的结果，效果非常理想。

根据目前国内的研究现状，电力系统继电保护的可靠性获得了不少可观的科研成果。然而却缺少了评估各项指标的通用标准，使得继电保护装置的选取仍是艰难。因此，在判断指标的通用标准这一方面，仍需进行相关的学术研究，才能从本质上促进继电保护方案的进一步完善。

2电力系统继电保护可靠性的评估

影响继电保护可靠性的因素是多元化的，其中包括系统硬件、设备软件、传感器、回路信号等。

继电保护装置中数字保护机制对保障可靠性起到了十分重要的作用，它包括六大模块。分别是给各模块供电的电源模块、进行数据录入分析的中央模块、收集与输出信息的开关模块、用于分析、过滤、转换的采集模块以及完成网络数据的通讯模块。保护装置其中任意模块的故障，都会引起电力系统拒动或误动等现象。

二次回路触头损坏、绝缘效果差、塑料老化等现象，也会使断路器开关失效，使得信号指示灯承受过急过快的电流，导致继电保护装置拒动或误动。电力系统的两大传感器电压、电流传感器对电力系统的运行起到了监督、检测作用，确保了电力系统的安全运作。若互感器发生短路、开路、断路等故障时，其传动误差达不到精确要求，导致继电保护系统能力缺失，因此传感器的失效也是引发保护装置拒动的重要因素之一。

继电保护装置中有控制断路器、切换二次回路的辅助装置，它的作用是正确控制断路器。这一装置出现问题时也会给继电保护带来不容忽视的影响，出现误动现象。作为继电保护的通讯装置，包括网络对接、传播信号、录入信息、传导通信等功能。其中通信模块需要不断保养护理的部分是通讯通道和网络接口，这两个模块出现问题，会引起通信堵塞，信号传导不顺畅，从而使得保护装置通信故障，出现误动或拒动等问题。微机保护装置作为保护系统的硬件设备，其任意环节如软件、传感器、断路器等故障也会对电力系统的运行带来影响，导致部分功能失效。因此，软件计算法成为了保护电力系统功能的核心方法，软件计算的出错或是系统硬件随着时间的老化也会导致继电保护装置的可靠性逐渐下降，而软件却可以通过不断升级版本来改善错误，所以不会降低其可靠性。所以，就目前国内外的研究成果来说，对提升电力系统软件的可靠性仍具有一定的挑战。

3不同继电保护装置方案的可靠性评估

科学合理的继电保护装置方案确保了电力系统的安全与稳定，同时也降低了电力系统出现故障的可能性。因此，选择合适的保护配置方案对维护电力系统的高效运行有着十分重要的意义。

3.1母线继电保护配置方案

正常情况下，当电力系统遭遇故障时，它的自我保护能力能正确迅速的排除母线故障并给予修复。然而在双母线的情况下，它的自我保护能力不能正确的选择故障母线，因此不得不安装一个特定的母线保护装置来识别故障母线，并给予清除。这种保护方案在特定的电压等级中就能靠母线保护装置全线运动的差动来解除母线故障，为母线的正常运行提供了强大的技术支持。

3.2电力线路继电保护配置方案

当电力系统的灵敏度和灵动性下降时，多段式距离保护会自动增强高频，成为电力线路继电保护的后备防卫。在普遍情况下，不带时限的线路保护能快速准确的切除系统故障，保护电路。在不同等级的电压中，电力线路的继电保护装置有所不同，选择合适的保护方案才能有效的排除系统故障。

3.3电力变压器继电保护配置方案

作为国内电力系统变压器的核心保护有两种，分别是电流差动保护、瓦斯保护。虽然两者都能减小故障发生，但是作用却不同。前者主要运用于复杂的线路网络；后者则用于检测变压器油量变化和短路故障。

因此，不同保护装置可靠性的评估需要根据实际情况来断定，选择时应科学合理，准确实用。这样才能最大程度的保证电力系统的安全性与稳定性，才能从本质上提高继电保护装置的可靠性。

4总结

随着生活水平的不断提高，人们对电量的需求越来越大，对继电保护装置的要求也越来越高，高性能的继电保护是电力系统的首道防线，继电保护的可靠性直接影响到电力的产生、运输、使用。因此，对电力系统不同的继电保护方案可靠性的研究有着非常多的益处，它不仅确保了纷繁复杂的电力网络的正常运行，也提高了电力的实际利用率，具体非常实用的现实意义。

参考文献

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