張孟寬

摘 要：發(fā)電廠繼電保護是保障電力系統(tǒng)正常且穩(wěn)定運行的重要組成部分，其運行的可靠性直接影響著電力系統(tǒng)的整體質(zhì)量。文章結(jié)合發(fā)電廠繼電保護可靠性的影響，分析其失效的原因，并從繼電保護可靠性指標(biāo)與評估方法以及應(yīng)采取的提高發(fā)電廠繼電保護可靠性的具體措施上進行分析。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；繼電保護；可靠性；影響因素

1 繼電保護系統(tǒng)可靠性影響因素及保護失效分類

1.1 繼電保護系統(tǒng)可靠性特點

繼電保護屬于可修復(fù)系統(tǒng)，對其可靠性的影響因素進行歸類分析是電力系統(tǒng)進行選取指標(biāo)、建立模型以及進行可靠性分析的重要前提，繼電保護系統(tǒng)的可靠性特點主要包含以下幾個方面。

因為繼電保護系統(tǒng)受到其運行環(huán)境和自身設(shè)備運行情況的影響，其可靠度和系統(tǒng)失效的具體發(fā)生時間具有一定的隨機概率性，因此在保護對策的制訂上具有較高的難度。

發(fā)電廠繼電保護可靠性所涉及的相關(guān)制約性因素較多，其建模、指標(biāo)選取以及計算上具有一定的復(fù)雜性。從廣義來講，影響發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)可靠性相關(guān)的因素包括保護裝置、與保護裝置相關(guān)的通訊通道、繼電保護定值、一次設(shè)備以及人為因素等。同時發(fā)電廠繼電保護的設(shè)計方案、設(shè)備配置方式以及電網(wǎng)實際運行情況都影響著繼電保護的動作情況。就繼電保護裝置而言，又分為裝置硬件、裝置軟件和冗余邏輯等，其中裝置軟件的運行可靠程度難預(yù)測性較大，主要取決于軟件系統(tǒng)的輸入、輸出形式以及軟件框架的設(shè)計方案等；裝置硬件的可靠程度則取決于各組成部件以及電路系統(tǒng)設(shè)計的可靠性等方面。

發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)的失效可以分為拒動失效和誤動失效兩種，在繼電保護可靠性指標(biāo)的制定時應(yīng)綜合分析這兩種失效情況的產(chǎn)生原因以及外在表現(xiàn)特點，其中每種失效又可以大致分為可被檢測和不可被檢測兩類。

1.2 發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)可靠性影響因素

1.2.1 裝置硬件

無論是傳統(tǒng)的微機保護裝置形式還是現(xiàn)代的全數(shù)字化智能保護裝置，根本上都是由硬件設(shè)置和軟件操控系統(tǒng)構(gòu)成的統(tǒng)一體。而電子設(shè)備有著一定可正常使用期限，長期使用導(dǎo)致的電子元件老化和設(shè)備損壞會直接影響發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)在規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的能力。例如，現(xiàn)代先進的全數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)的硬件設(shè)置方式簡單，裝置了較多的光纖輸入、輸出接口，但這也同時引入了更多的可靠性不穩(wěn)定因素，如光口在使用中因為發(fā)熱而容易受損，這將直接影響采樣值的輸入和保護跳閘的輸出。

1.2.2 裝置軟件

發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)中的硬件設(shè)置是保護功能實現(xiàn)的平臺裝置，而軟件算法則是實現(xiàn)保護能力的核心與“靈魂”。軟件的設(shè)計、架構(gòu)、模塊形式、操作界面對繼電保護系統(tǒng)的正常且高效運作有著極大的影響。軟件的可靠性很難根據(jù)物理要素進行預(yù)計，其影響因素包括軟件設(shè)計原理、系統(tǒng)輸入/輸出方式、系統(tǒng)的使用方法和軟件的設(shè)計框架等方面。

1.2.3 互感器等相關(guān)一次設(shè)備

CT、RT等互感器及斷路器等一次設(shè)備通過傳變輸入量和執(zhí)行輸出而直接影響著保護系統(tǒng)正確反映一次系統(tǒng)狀態(tài)、不拒動、不誤動的能力。微機保護形式一般采用電磁式互感器，其中接線是否正確、傳變誤差的大小等因素影響到繼電保護系統(tǒng)的正確運作可靠性；全數(shù)字化保護系統(tǒng)中一般采用電子互感或光學(xué)互感器，這些新技術(shù)和新方法在系統(tǒng)的抗飽和性能上體現(xiàn)出了極高的優(yōu)勢，但由于相關(guān)配置設(shè)置和生產(chǎn)技術(shù)方面有待提高，其可靠性往往存在著較多的不穩(wěn)定因素，導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)的可靠性存在著潛在的威脅。

1.2.4 繼電保護定值

從理論上分析，發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)的保護原理、保護特性、一次設(shè)備、裝置硬件與軟件對系統(tǒng)運行的可靠性都有著極大的關(guān)聯(lián)，而從電力系統(tǒng)的實際運行情況來看，離線整定的保護定值是影響繼續(xù)保護系統(tǒng)正確運作的主要因素。傳統(tǒng)繼電保護通常采用離線計算保護定值并在運行中使其保持不變的方式。現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的國家經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜、建設(shè)成本日益加大、交直流混合運行、也經(jīng)常出現(xiàn)臨時運行方式，此外加上繼電保護后備保護系統(tǒng)的日益復(fù)雜、系統(tǒng)持續(xù)運作時間延長、影響系統(tǒng)正常運行的因素逐漸增多，最終導(dǎo)致離線整定模式的弊端日益突出。另一方面，在對繼電保護定值進行整定計算的過程中，諸如可靠系數(shù)、返回系數(shù)等的數(shù)值確定會對繼電保護的整體性產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性影響。

1.2.5 人為因素

在發(fā)電廠，由于繼電保護檢修人員技能水平不高、不能及時發(fā)現(xiàn)問題并及時處理；經(jīng)常發(fā)生保護定值誤整定現(xiàn)象；運行人員不熟悉保護原理，對設(shè)備運行方式不熟悉及發(fā)生誤碰、投錯保護壓板等現(xiàn)象，這些不可控人為因素也是影響繼電保護可靠性的重要因素。

2 繼電保護可靠性指標(biāo)與提高可靠性的具體措施

2.1 可靠性指標(biāo)

要針對發(fā)電廠的實際運行情況，制訂詳細的繼電保護方案，就必須要對繼電保護的可靠性指標(biāo)進行確定并制定評價系統(tǒng)?？煽啃灾笜?biāo)體系的科學(xué)性與合理性直接關(guān)系著繼電保護系統(tǒng)可靠性評估的整體質(zhì)量。然而，要建立并完善一套整體質(zhì)量水平較高的可靠性指標(biāo)評價系統(tǒng)是一項龐雜的工作。為此，必須在方案制定的初期按照一定的原則去分析與判斷，其原則性一般包括以下幾個方面。

可靠性指標(biāo)的制定必須結(jié)合發(fā)電廠的實際情況，以滿足要求為原則，并且完整的覆蓋發(fā)電廠繼電保護行為的特征。

在滿足發(fā)電廠繼電保護要求的前提下，結(jié)合資金投入有效的控制系統(tǒng)建設(shè)成本；在滿足一定先進性和使用要求的前提下，盡可能降低成本。

根據(jù)硬件與軟件使用條件的不同確定與之相匹配的可靠性指標(biāo)。

指標(biāo)的可測定性原則。

2.2 提高可靠性的具體措施

2.2.1 完善規(guī)章制度

結(jié)合發(fā)電廠具體的繼電保護實際情況，制定相應(yīng)的繼電保護管理規(guī)章制度，發(fā)電廠應(yīng)建立并健全一整套繼電保護監(jiān)管框架以及科學(xué)、合理的管理模式，如制定設(shè)備運行和維護管理條例、責(zé)任人管理制度、事故預(yù)警與處理方案、設(shè)備定期校準與缺陷處理準則等。

2.2.2 加強繼電保護運行操作的可靠性

要求發(fā)電廠繼電保護工作負責(zé)人員不僅要具備相關(guān)的專業(yè)技術(shù)能力，更要具備高度的社會責(zé)任感，提高繼電保護的工作意識，在工作中不斷學(xué)習(xí)與積累經(jīng)驗，從而不斷地增強對繼電保護系統(tǒng)的操作能力。例如，發(fā)電廠繼電保護負責(zé)人員，應(yīng)在具備相關(guān)專業(yè)知識的前提下，深入掌握繼電保護的工作原理并熟悉二次回路的圖紙，確保負責(zé)人員準確的排除繼電保護裝置產(chǎn)生的異常問題，并及時的找出對應(yīng)的解決方案，確保電力系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行；再如，在進行旁路開關(guān)取代線操作時，需要涉及到繼點保護定值的確認與調(diào)整，以確保與所帶線路定值得以匹配性一致，如操作人員檢測出裝置的異常運行狀況，再進行必要的應(yīng)急處理措施同時，與管理人員進行聯(lián)系，以確保在最短的時間內(nèi)完成系統(tǒng)檢修，將事故的負面影響控制在最小范圍內(nèi)。

3 結(jié)束語

結(jié)合文章對發(fā)電廠繼電保護系統(tǒng)可靠性影響因素的分析，我們明確應(yīng)從哪幾個要素進行技術(shù)改造以及管理方式改進來提高發(fā)電廠繼電保護的可靠性。只有找準各個影響因素，從源頭上保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，才能為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展提供動力保障。

參考文獻

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