電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標的研究
一、電力系統繼電保護裝置的相關概述
1.1電力系統繼電保護裝置自身具備的特點
就繼電保護裝置的工作特點而言,可以劃分成工作狀態,準備狀態以及維修狀態三種。當電力系統繼電保護裝置處于準備狀態時,該裝置不是靜止的,此時如果保護裝置由于故障出現動作,應該歸結為系統無故障誤動。當電力系統繼電保護裝置處于工作狀態時,如果電力系統發生故障,則該保護裝置會繼續保持一段時間。在這段時間內,保護裝置動作屬于正確動作,保護裝置未動作則屬于拒動。而對于電力系統繼電保護裝置而言,平均每年都會出現1到2次的維修狀態通過對比這三種狀態我們不難發現,該保護裝置是可以進行修復的元件。
1.2電力系統繼電保護裝置的運行要求
安裝于電氣設備上的電力系統繼電保護裝置,主要對發生故障和運行不正常的情況進行反應和發送警報。電力系統繼電保護裝置的運行要求主要可以分為四類:第一,選擇性;選擇性的運行要求指的是繼電保護裝置可在電力系統發生故障后切除和故障相關的元件,進一步縮小停電范圍,使系統能夠安全運行。第二,速度性;速度性這一運行要求指的是繼電保護裝置可在故障出現時切除故障。第三,靈敏性;該運行要求指的是繼電保護裝置可在電力系統的故障出現時進行靈敏可靠的動作。第四,可靠性;該運行要求指的是繼電保護裝置在電力系統正常運行或在故障保護范圍內時,不會出現拒動或誤動的情況,也就是說,繼電保護裝置在規定范圍內應當發生動作時不應該拒動,同時在不應該動作時不發生誤動。
二、繼電保護裝置的運行狀態
電流、繼電保護裝置、智能關開閘等都是電力系統中所包含的內容,繼電保護系統的典型特征是串聯性,這就決定了系統任何一個構件出現故障都會導致系統失去保護作用,也就是繼電保護裝置失去應有的可靠性。繼電保護裝置分為正常運行和非正常運行兩種狀態,自然其可靠性指標也分為正常和非正常兩種。正常運行就是指電力系統經過設計整合,試驗并成功應用的狀態傳統的繼電裝置把正常運行定義為保護區內故障的正確運動次數和總運動次數之比,把不正確運行狀態定義為保護區內外故障不動誤動次數總和和總動作次數的比。也有諸多專家在學術界對其定義產生質疑,正反方向區外動作與例不動作應該分別劃分在正反運動次數內,而不應單獨列入一處,否則將會產生諸多不正確的計算結果。繼電保護裝置的存在狀態無非正確與否兩種,但是,筆者認為正常運行中就應該包括正反區外故障和正常區外運行的不動作狀態。
三、繼電保護裝置運行可靠性指標
3.1常用的繼電保護裝置可靠性指標
在當前我國的電力行業的發展過程中電力系統的繼電保護裝置的可靠性指標的作用愈來愈重要。電力系統的可靠性主要就是通過可靠性指標進行衡量的,這些指標主要可以分為概率指標、頻率指標和時間指標。其中頻率指標方面就是正確的動作率,也就是在一定的期限之內,被統計的繼電保護系統正確動作的次數和總動作的次數比。而在概率指標方面主要就是一個元件、設備或者系統在預定的時間當中,并在規定的條件下所完成的規定功能的概率,針對繼電保護的系統來講這一概率指標就是繼電保護系統對工作完成的可靠性的表述。在時間指標方面主要就是系統故障從開始使用一直到發生的故障的平均時間。
3.2繼電保護裝置的運行可靠性指標
繼電保護裝置主要就是起到故障發生之后快速隔離的作用,以及保護一次設備不受到過電壓和過電流等的損害。在繼電保護裝置的主要故障模式是拒動和誤動。在一個或者是多個斷路器在發生故障而拒動時,電力系統就會出現比較嚴重的故障,在輸配電系統中繼電保護和控制系統一般是集成在一起的。在電力系統中,繼電保護是一個比較嚴密的串聯系統,在其中的任何一個環節發生了故障都會使得繼電保護系統的功能得不到正常的發揮,這樣就會使得繼電保護系統失去其可靠性。繼電保護裝置的組包括電流電壓變換器、繼電保護裝置和斷路器、分合閘機構、自動重合閘裝置。
繼電保護裝置主要運行的狀態可以分為正確和不正確兩種狀態,同時在運行可靠性的指標方面也分為正確工作率和不正確工作率。在正確工作方面主要就是電力工作人員的精心設計、計算整定和調試之后的工作狀態。繼電保護裝置的正確工作率指在保護區內的故障正確動作次數乘以百分之百,而不正確動作率就是保護區內故障拒動次數加上正常運行時候的動作次數以及區內和區外的故障誤動作乘以百分之百。在這一過程中,正確的工作就涵蓋著正方向以及反方向區外故障的正確不動作以及在正常運行狀態中的正確不動作。
3.3繼電保護裝置的應用及發展趨勢
現階段電力系統中的電氣設備多樣、結構復雜,覆蓋的地域廣,運行中容易受到自然條件的影響,因此會出現一些問題,最為常見的就是發生不同形式的短路故障,從而就會引起電弧燃燒致使設備損壞。繼電保護裝置能夠有效地解決這一問題,目前已經在電力系統中廣泛應用。
在繼電保護的發展中,微機型繼電保護的出現使得繼電保護的性能以及有效性有了大幅度的提升。其功能比較強大,并能夠進行分量保護,這樣就會使得運行的正確率在很大程度上得到了提高。其中的數字元件不容易受到溫度的影響,并且在操作上更加人性化。從當前的發展形勢來看,我國繼電保護正在向著智能化的方向邁進,在測量數據以及保護和控制方面正向著一體化發展。另外,繼電保護裝置的靈敏性以及可靠性方面也將得到長足的發展,并且必然會實行智能化從而使得繼電保護裝置在運行中更加穩定安全。
四、結束語
隨著我國電力行業發展的推進,人們對電力系統繼電保護裝置可靠性指標提出越來越高的要求。隨著不斷的改進和發展,繼電保護裝置在能夠一定程度上實現智能化,但卻不能百分之百確保電力系統的安全運行。如何計算運行可靠性指標與正確評估裝置性能相關。可以說,繼電保護裝置運行的可靠性指標對其使用有很大影響,所以對運行可靠性指標進行合理分析值得我們進一步探究。
參考文獻:
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責任編輯:蔣桂云
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