浅析电力系统继电保护设备及其自动化可靠性闫晓亮

浅析电力系统继电保护设备及其自动化可靠性闫晓亮

(国网辉县市供电公司河南新乡453600)

摘要:目前,伴随我国电网覆盖规模与地域的不断拓展,促使电气线路与电气设备进行有效连接,而在电气设备运行环境快速变化下,加之人为因素造成的干扰,导致电气设备频繁出现各种故障。为了确保电网系统可以稳定运行,需要在继电保护设备、自动化装置以及可靠性方面进行加强,从而提升产品整体质量,确保电力系统继电保护设备的正常运行。

关键词:电力系统;继电保护设备;自动化;可靠性

一、电力继电保护器概论

继电保护器承担的功能不同,类型多种多样,大致可分为静态继电保护器、整流继电保护器、机电继电保护器等,其中静态继电保护器又可以分成极化型继电保护器、集成继电保护器、电磁型继电保护器、感应型继电保护器等。根据电气量与量度的不同,可以将继电保护器分为差动继电保护器、电流继电保护器、阻抗继电保护器、频率继电保护器、电流继电保护器等几个类型。这些继电保护设备在实际运行过程中,会对故障信号进行实时检测,并与标准值加以比较,当发现差异过大时,就会启动内部的逻辑运算功能,并得到相应的运算结果,最后将这些运算结果转化为相应的控制信号,驱动各种执行机构执行各种继电保护动作。

二、继电保护自动化技术

电力系统作为一个综合性的复杂系统,其内部集成有成千上万的零部件,如果其中一个单元出现故障,不仅会影响到电力系统的正常工作,还有可能带来难以想象的灾难。使用继电保护自动化技术,可以自动检测隐患故障的产生,并及时切断受故障影响的电路,最终将故障带来的损失降到最低。目前先进的继电保护自动化技术还具有预测故障的功能,并将结果及时通知给相关工作人员,使其得到及时维护。这对保证电力系统供电的稳定性,具有非常重要的作用。

三、探讨电力系统继电保护设备的自动化可靠性

1、研究整定值的错误

整定值的错误,逐渐成为电力系统继电保护设备出现失误的主要影响因素。只有严格控制好电力系统继电保护设备的相关注意事项,在各个施工环节中落实控制与监督工作,才能从根本上实现继电保护设备的自动化可靠性,使继电保护设备的安装及设计具备准确性等特点。不仅如此,若整定值存在极大的失误,在电力系统继电保护设备使用过程中,时常会出现不同的电力问题,严重影响了电力系统的正常运行。

2、继电保护设备的生产质量未能达标

在生产继电保护设备的过程中,诸多生产厂家为使自身的经济效益最大化,不断降低生产的各项成本,大量劣质材料被使用在电力系统继电保护设备的生产当中,最终导致生产质量未能达标,直接影响电力系统的正常运行,致使继电保护设备及其自动化可靠性受到一定的限制。除此之外,一小部分电力系统继电保护设备未进行相应的试验就开始正常运行,导致继电保护设备中的部分零部件存在巨大的差异。比如,晶体管波等,这些具有较大差异性的零部件被使用在继电保护设备当中,就存在一定的质量问题,最终导致电力系统继电保护设备频频出现运行问题。为改善这一现象,在实际的继电保护设备生产期间,对生产厂家提出较高的要求,明确规定生产厂家应当在先进技术的驱动下,树立正确的责任心,严格把守质量关,从根本上控制好电力系统继电保护设备的生产过程。

3、继电保护设备的不正确操作

电力系统继电保护设备的不正确操作,会对自动化可靠性产生一定的影响。比如,电源操作等。就当前电解电容以及储能装置的使用情况而言,当电力系统继电保护设备出现故障时,若电解电容及储能装置存在老化等问题,未能立即将电源切断,势必会出现蓄电池电流不稳定的现象,大幅度降低了电力系统继电保护设备的可靠性。继电保护设备不仅会受到操作不规范的影响,也会受到互感器自身的影响。由于互感器自身存在质量问题,经过长时间的使用,不断增加了互感器的磨损面积,从而影响继电保护设备的运行状态。

4、对周围环境产生一定的影响

环境问题逐渐成为影响继电保护设备正常运行的关键因素,当电力系统继电保护设备所运行的环境温度呈上升趋势时,就会导致环境周围的相关介质四处漂浮,加剧了继电保护设备的老化程度,同时也降低了继电保护设备的可靠性。不仅如此,若继电保护设备的老化问题持续加快,使得电源的插头及插线板被四处漂浮的物质侵害,失去继电保护设备所具有的功能,阻碍了电力系统继电保护设备的运行。

四、提高系统自动化与继电保护设备的可靠性的措施

1、优化设计过程

为了达到继电保护设备的设计标准和要求,就必须对冗余的硬件技术设计过程进行优化。因为冗余的一些硬件技术即使在继电保护设备发生异常运行或是故障时,其也不会对电力系统造成明显的影响。而减少硬件冗余,既能够减少错误动作发生的几率,还能够保证继电保护设备的正常运行。另外继电保护设备在运行的过程中,减少何种硬件冗余需要结合其运行的状态进行综合考虑,只要符合系统的运行标准和要求,就可以对硬件冗余进行优化和精简。

2、做好日常维护

为了提高系统自动化与继电保护设备的可靠性,还需要做好日常的维护。因此首先可以对设备进行定期的检测和维护,其中就包括对设备元件、开关装置以及信号显示灯等进行检测,同时还要对继电保护器以及螺钉等做好排查工作。其次就是对继电保护设备的线路以及操控元件进行故障排查,并对其运行的状态进行分析和分类,从而保证类似的设备机构能够安全无误。另外对与日常维护中存在的问题或故障要及时解决,并作好记录,便于日后维修时能够有依据可循。

3、强化辅助设备

要提高继电保护设备的可靠性,还需要对其设备中的各项指标参数进行合理设计。在计算继电保护设备的运行参数时,还需要对其区域以外的故障因素进行设计和计算。另外继电保护的线路保护中,通常是通过辅助设备来加以完成,因此必须强化辅助设备,从而保证其具有良好的辅助效果。因为这些辅助的设备直接关系到继电保护设备的正常运行以及可靠性。因此必须对辅助设备强化,促进其可靠性的提高,从而保证整个继电保护设备具有较高的可靠性。

4、确保设备质量

在制造继电保护设备的过程中,要确保设备具有较好的质量。因为有的生产商为了降低成本投入,通常会使用一些劣质的原材料来制造继电保护设备以及相关的部件,从而造成这些设备和部件达不到应有的标准和规格,并对整个电力系统中自动化与继电保护设备的可靠性造成严重的影响。保护晶体波管的部件如果存在质量差或者是其他差异,其都会使得继电保护设备的运行过程造成影响,使得各个设备不能协调工作,并促使其产生更大的错误动作。因此生产厂商必须要保证生产过程按照规范化的流程和要求进行生产,严格把控设备的质量标准,从而有效防止继电保护设备因质量问题而降低其可靠性。

结束语

我国电力系统越来越复杂,这给设备管理和故障应对带来了很大难度。继电保护自动化技术的应用,可以自动检测电力系统中的故障,并采取及时的应对措施,努力将故障造成的影响降到最低,且随着计算机技术、信息技术、智能化技术的不断发展,其功能性和智能性也会越来越强,是未来电力系统发展过程中,必不少的组成部分。

参考文献:

[1]徐军.电力系统中机电保护技术的研究[J].商品与质量,2015,22(27):215-216.

[2]陈素贞,李翠文.浅谈继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].工程技术:全文版,2016,19(6):226.

[3]王辉.电力系统继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].中国高新技术企业,2014,(14):129-130.

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