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摘要:电力系统运行中,要确保设备的安全稳定,就需要继电保护装置发挥作用。随着自动化技术被应用于继电保护装置的设计中,实现了继电保护装置技术全面更新,自动化装置的可靠性成为了保证电力系统继电保护作用得以充分发挥的关键。本论文针对电力系统继电保护与自动化装置可靠性试验及评估进行研究。
关键词:电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性试验;技术评估;
可靠性技术是一种通过提高管理水平和技术水平来提高产品质量的办法,通过建立实验,用数理分析实验数据的办法评估实验对象的质量性能,概率论是其理论基础。目前,可靠性技术在企业中广泛的应用,贯穿设计、研发、调试、生产等质量控制的整个过程。电力系统继电保护及自动化装置是电力系统的保护、控制部分,其质量的可靠性对电力系统的稳定性至关重要,需要通过可靠性试验来检验其运行效果。
1继电保护及自动化装置工作特点
继电保护装置在电网过载或短路时动作,切断电源避免过电流、过电压造成设备损坏。在设备的运行中由于时间的积累,设备老化、电磁干扰等因素会让继电保护装置原有的质量短板显露出来,比如误动作或不动作。前者导致设备突然停电,影响企业的正常生产、管理,后者有可能使设备因为短路或过载而产生不可逆损坏,会给企业带来重大损失。电力系统中的自动化装置能够检测电能质量,如电压、频率等,反馈线路的温度,控制设备的运行。概括来说就是实现电力系统的远程监测、远程通信、远程调节、远程控制,其功能多样,构成复杂,且处于高速的启停动作中。因此,设备的质量瑕疵很容易造成设备运行故障,影响企业生产。
2可靠性指标体系
2.1装置的运行
继电保护装置在智能变电站电力系统的运行和维护中发挥着重要作用,一旦系统运行出现故障,继电保护装置就能及时发现问题,将障碍排除。继电保护装置为电力系统的正常运行提供了安全保障,因此,在整个智能变电站的运营维护中,要注意加强继电保护装置的检测、保养和维护工作,以保障继电保护装置的正常运行。自动化装置的功能体现在对电力系统中各设备的监督和控制上,远程遥控是自动化装置的独特优势,利用自动化装置,工作人员可以进行遥测、遥调以及遥控等操作。
2.2装置的可靠性指标
在电力系统中,继电保护装置所发挥的作用是能够对系统运行故障及时发现,并对故障及时排除。所以,继电保护装置对电力系统的运维起到了保护作用,做好该装置的检测、维护工作是非常重要的。继电保护装置多种多样,其可靠性与装置自身的功能以及电力系统自身所具备的性能息息相关。同时,继电保护装置的保护性能对其抗干扰能力起到了决定性的作用。通常而言,对继电保护装置的运行可靠性进行评估的参数包括:成功率的评估、故障间隔时间的评估、故障恢复时间的评估、有效度的评估。与继电保护装置有所不同,自动化装置作为可以维修的装置,对其可靠性进行评估的参数包括:无故障时间的评估、故障恢复时间的评估和有效度的评估。
3可靠性试验
3.1实验环境气压:86-106KPa;相对湿度:45%-75%;环境温度:15-35℃;三相电源为平衡电源,直流电源中交流分量小于等于6%,交流电源频率为50±0.5HZ,交流电源正弦波的畸波不超过2%或5%。
3.2试验方案及步骤
该实验主要是对装置的MTBF(平均故障间隔时间)和成功率进行可靠性测试,具体实验操作如下。
3.2.1MTBF(平均故障间隔时间)测试该项测试采用传统的实验手段在实验室进行,定数截尾实验是测试MTBF(平均故障间隔时间)的首选方式。表1为试验中MTBF的各类参数。
采取抽样的方法是对具有代表性的样品进行试验测试,所选取的合适试验样品数R可以按照批量大小确定取值范围R。通常批量大小为3-7时,取值范围R为2;批量大小为12-15时,取值范围R为4-6;批量大小为25-58时,取值范围R为9-12;批量大小超过160时,取值范围R为11-30。
3.2.1成功率试验,与MTBF试验一样,成功率试验也采用实验室试验,成功率试验将试验结果分为成功和实效两种,成功代表该装置具有较强可靠性;实效代表该装置的可靠性能还有待改进。
4可靠性试验的评估
产品的可靠性评估体系由MTBF评估、MTTR评估、故障率评估、有效率评估、正确动作率评估以及不正确动作率评估等构成。只有对以上六项指标进行综合测评,才能对电力系统继电保护装置及自动化装置的可靠性进行科学评估。
(1)MTBF评估。MTBF评估主要是对装置的平均故障间隔时间进行估量,了解电力系统继电保护及自动化装置在运行中出现故障的时间。
(2)MTTR评估。MTTR评估主要是对装置的平均恢复时间进行估量,掌握了解电力系统继电保护及自动化装置自动修复故障的能力。
(3)有效率评估。以正常运行时间和实验总时间的比值来表示,A=MTBF/(MTBF+MTTR)。
(4)故障率评估。以故障时间和实验总时间的比值来表示。
(5)动作正确率的评估.动作正确率是正确的动作次数在动作的总次数中所占有的比率。关系式如下:动作正确率=正确的动作次数&pide;动作的总次数
(6)动作错误率的评估.动作错误率是错误的动作次数在动作的总次数中所占有的比率。关系式如下:动作错误率=错误的动作次数&pide;动作的总次数。
结束语
继电保护及自动化装置的可靠性直接关系到整个电力系统的运行状况,对电力系统继电保护及自动化装置进行可靠性测试是确保继电保护和自动化装置安全运转的有效途径。在对电力系统继电保护及自动化装置进行可靠性测试和评价时,一定要采用科学、合理的试验方式,对相关指标进行测试和详细分析,确保试验的可靠性和科学性。对电力系统继电保护及自动化装置进行可靠性测试能促进其平稳运行,也将促进整个电力系统的不断完善和发展。
参考文献:
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