電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行可靠性指標的研究
一、電力系統(tǒng)繼電保護裝置的相關概述
1.1電力系統(tǒng)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(tài),準備狀態(tài)以及維修狀態(tài)三種。當電力系統(tǒng)繼電保護裝置處于準備狀態(tài)時,該裝置不是靜止的,此時如果保護裝置由于故障出現(xiàn)動作,應該歸結為系統(tǒng)無故障誤動。當電力系統(tǒng)繼電保護裝置處于工作狀態(tài)時,如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障,則該保護裝置會繼續(xù)保持一段時間。在這段時間內(nèi),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(tǒng)繼電保護裝置而言,平均每年都會出現(xiàn)1到2次的維修狀態(tài)通過對比這三種狀態(tài)我們不難發(fā)現(xiàn),該保護裝置是可以進行修復的元件。
1.2電力系統(tǒng)繼電保護裝置的運行要求
安裝于電氣設備上的電力系統(tǒng)繼電保護裝置,主要對發(fā)生故障和運行不正常的情況進行反應和發(fā)送警報。電力系統(tǒng)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(tǒng)發(fā)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(tǒng)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(xiàn)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(tǒng)的故障出現(xiàn)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(tǒng)正常運行或在故障保護范圍內(nèi)時,不會出現(xiàn)拒動或誤動的情況,也就是說,繼電保護裝置在規(guī)定范圍內(nèi)應當發(fā)生動作時不應該拒動,同時在不應該動作時不發(fā)生誤動。
二、繼電保護裝置的運行狀態(tài)
電流、繼電保護裝置、智能關開閘等都是電力系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容,繼電保護系統(tǒng)的典型特征是串聯(lián)性,這就決定了系統(tǒng)任何一個構件出現(xiàn)故障都會導致系統(tǒng)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(tài),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(tǒng)經(jīng)過設計整合,試驗并成功應用的狀態(tài)傳統(tǒng)的繼電裝置把正常運行定義為保護區(qū)內(nèi)故障的正確運動次數(shù)和總運動次數(shù)之比,把不正確運行狀態(tài)定義為保護區(qū)內(nèi)外故障不動誤動次數(shù)總和和總動作次數(shù)的比。也有諸多專家在學術界對其定義產(chǎn)生質(zhì)疑,正反方向區(qū)外動作與例不動作應該分別劃分在正反運動次數(shù)內(nèi),而不應單獨列入一處,否則將會產(chǎn)生諸多不正確的計算結果。繼電保護裝置的存在狀態(tài)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(qū)外故障和正常區(qū)外運行的不動作狀態(tài)。
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(yè)的發(fā)展過程中電力系統(tǒng)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(tǒng)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(nèi),被統(tǒng)計的繼電保護系統(tǒng)正確動作的次數(shù)和總動作的次數(shù)比。而在概率指標方面主要就是一個元件、設備或者系統(tǒng)在預定的時間當中,并在規(guī)定的條件下所完成的規(guī)定功能的概率,針對繼電保護的系統(tǒng)來講這一概率指標就是繼電保護系統(tǒng)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(tǒng)故障從開始使用一直到發(fā)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(fā)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(fā)生故障而拒動時,電力系統(tǒng)就會出現(xiàn)比較嚴重的故障,在輸配電系統(tǒng)中繼電保護和控制系統(tǒng)一般是集成在一起的。在電力系統(tǒng)中,繼電保護是一個比較嚴密的串聯(lián)系統(tǒng),在其中的任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生了故障都會使得繼電保護系統(tǒng)的功能得不到正常的發(fā)揮,這樣就會使得繼電保護系統(tǒng)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(tài)可以分為正確和不正確兩種狀態(tài),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(diào)試之后的工作狀態(tài)。繼電保護裝置的正確工作率指在保護區(qū)內(nèi)的故障正確動作次數(shù)乘以百分之百,而不正確動作率就是保護區(qū)內(nèi)故障拒動次數(shù)加上正常運行時候的動作次數(shù)以及區(qū)內(nèi)和區(qū)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(qū)外故障的正確不動作以及在正常運行狀態(tài)中的正確不動作。
3.3繼電保護裝置的應用及發(fā)展趨勢
現(xiàn)階段電力系統(tǒng)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(xiàn)一些問題,最為常見的就是發(fā)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(jīng)在電力系統(tǒng)中廣泛應用。
在繼電保護的發(fā)展中,微機型繼電保護的出現(xiàn)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(shù)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(fā)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(shù)據(jù)以及保護和控制方面正向著一體化發(fā)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(fā)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(wěn)定安全。
四、結束語
隨著我國電力行業(yè)發(fā)展的推進,人們對電力系統(tǒng)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(fā)展,繼電保護裝置在能夠一定程度上實現(xiàn)智能化,但卻不能百分之百確保電力系統(tǒng)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:
[1]王孔耀.電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行可靠性指標探討[J].科技風,2011(06):08
[2]劉云根.電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置的可靠性分析[J]機電信息,2012(06):07
[3]勞海軍.電力系統(tǒng)繼電保護裝置運行可靠性探討[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2012(07):03-07

責任編輯:蔣桂云
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