科技论坛 ・２５・ 继电保护系统可靠性分析及其在电网中的 应用研究 柳三喜 （华能澜沧江水电有限公司漫湾水电厂。云南 临沧６７５８０５） 摘要：继电保护系统的可靠性研究，对于电力系统的安全运行具有重要的意义。随着电力系统的迅速发展，电力设备的更新速度也 日益加快，越来越复杂的电力设备，对电力原件的要求也越来越高。由电力系统的原件损坏造成的设备故障常常会带来巨大的经济损失， 为此，继电保护作为防止故障的第一道防线，对电力系统的安全运行起着举足轻重的作用。 关键词：继电保护系统；可靠性分析；实际应用 当电力系统的某些设备元件发生问题或者由于人工操作不当 出可靠性评估。故障树分析法是以系统故障模式为出发点，以瞬间 造成的电力系统运行异常的时候，继电保护系统能够选择性的、迅 照相的方式进行演绎推理，通过求出最小割集概率得出系统出现故 速的自动断开被保护元件，以防止事故范围的扩大。下面通过对继 障的概率。首先确定故障树顶事件，用相应的符号将其表示的含义 电保护系统的可靠性的具体研究，探究继电保护系统对电力系统的 表现出来，然后找出导致这一不希望发生事件的原因，并深人分析 重要作用。 其主要原因和次要原因，将这些定义为过度事件，并在此基础上进 １继电保护系统 行更深入的分析，最后找出事故发生的底事件，也就是事情发生根 １．１继电保护系统的概念和作用 本原因，最后将三个事件连接起来，这个过程就叫做故障树分析法。 继电保护系统装置是由一个或者几个具有特殊作用的设备元 这种方法能够详细的将故障发生的原因列举出来，包括直接相关或 件组合而成的自动装置。当电力系统中的电力元件或者电力系统本 者间接相关的原因，这种方法将故障分析出来以后，就可以找出故 身发生了故障威胁到电力系统安全运行时，能够向工作人员发出警 障发生的相关原因，通过对故障的根本原因和相关原因的处理不仅 告或者直接控制断路器跳闸，从而起到保护电路和设备元件的作 能够解决现有的故障，而且在一定程度上能够防止其他故障的发 用。 生，有助于实现系统的整体优化。 １．２影响继电保护可靠性的因素 ３继电保护系统的应用 继电保护系统在投入运行之后，便开始见人工作状态，它会根 继电保护系统已经成为电力系统正常运行的重要保障，特别是 据工作人员给定的数值，正确执行对电力系统的保护工作，并对电 在大容量、高电压的电力系统中得到了广泛的应用。下面就以 力系统的运行状态实时监测，当供电系统出现不正常运行的时候， １ｌＯｋｖ的电路为例，对继电保护系统在实际应用中的作用做有效的 继电保护系统就会自动将故障切除。继电保护系统的运行主要分为 分析。 两种，正确工作状态和正确不工作状态，当保护系统处在这两种状 当电力系统中的元件或者元件的整体运行出现故障的时候，继 态的时候，就说明该装置是正常运行的。如果设置在系统合理运行 电保护系统就会向相关工作人员发出警告，对于电力故障严重超过 的状态下工作或者在电力系统没有合理运行的状态下不工作，就说 之前设定的工作程序时，继电保护系统就会向电力体统发出跳闸的 明装置出现了问题。下面列出了装置常出现的问题：首先，质量因素 指令，从而切断电力系统的整体运行，保护相关的线路和设备不受 是保护系统发生故障的常见原因，继电保护装置在成产过程中没有 损害。因此，合理有效的继电保护系统对电力系统的正常运行非常 做好严格的质量把关，在质量上出现了相关问题，从而降低了继电 的关键。继电保护装置主要分为三种，第一种是线路继电保护装置。 保护的可靠性。其次，工作环境也是保护系统发生故障的重要原因。 由于１ ｌＯｋｖ线路的中性点直接接地，当线路是单侧运行线路时，就 天气、温度、空气湿度以及粉尘都会加速继电保护系统的老化，导致 会采用阶段式相电流和零序电流保护的形式，当线路是双侧电源线 线路以及设备元件不能正常运行，从而造成继电保护系统的损坏。 路时，就会采用阶段式相间、零序电流以及接地距离保护三种方式 最后，人为操作上的失误也会造成继电保护系统的不正常工作。工 对线路进行保护。第二种母线继电保护配置，由于１ｌＯｋｖ母线是双 作人员在工作过程中的不合理操作甚至是违规操作会造成继电保 母线时必须要装设专用的母线保护，当需要快速切除母线上的故障 护系统的损坏，再加上检修人员没有定期对设备进行检测、检修以 时也需要安装这种专用的母线。第三种是变压器继电保护装置。对 及更换，都会影响继电保护系统的正常工作。 变压器的保护通常是通过安装零序电流保护、电流速断保护、瓦斯 ２继电保护的可靠性评估 保护、过电流保护和过负荷保护等保护方式对设备进行保护。 结束语 ２．１继电保护可靠性评估的传统方法。作为可靠性评估体系中 的基本因素，保护可靠性指标是研究的重点之一，我们可以通过对 在电力系统运行日益复杂的环境之下，继电保护系统可靠性的 设备的可靠性、功能的可靠性以及系统的完好度等方面确定继电保 研究日益显得重要。继电系统能否正常有序的工作，将直接影响电 护的可靠性指标。在继电保护系统的起步阶段，我国主要是采用“正 力系统的正常运行，为此，加强对继电系统保护的可靠性研究进程、 确动作率”来描述继电保护的可靠性。这种结果是通过将一定期限 完善继电保护系统的评估方法对电力系统的未来发展具有重要意 内继电保护的正确工作次数与总动作次数相比得到的，这种测算方 义。 法在一段时间内，对我国的继电保护做出了很大的贡献，虽然这种 参考文献 方法在之后也不断地被完善，但是由于评价指标缺乏统一的选取标 【１降广京．关于继电保护系统可靠性评估的研究『Ｊ】．东海县供电公 准，在一定程度上给保护继电系统可靠性建模和评估增加了一定的 司，２０１３（２）． 难度，另一方面，电网的继电保护系统大多是以一种完整的系统存 【２］戴志辉，王增平．继电保护可靠性研究综述『Ｊ］．华北电力大学电力 ２０１０（１）． 在的，而采用传统的继电系统的改造方法大多停留在元件的改造之 工程系，上，忽视了继电保护系统内部工作元件的整体配合，所以传统的方 『３１赵辉，高新丽．继电保护系统可靠性分析『Ｊ１．青海省电力公司检修 法很难有效的反应继电保护系统运行的实际风险。 公司．２０１３（２）． ２．２有效评估模型一故障树分析法。在对继电保护可靠性的评 ［４］朱立峰．继电保护系统的可靠性分析及其在电网中的应用，２０１３ 估除了采取上述的计算方法之外，还可以通过建立模型来做相应的 （１）．研究，由于模型较之于传统的评估方法更加形象和具体，在实际中 也得到了广泛的应用，下面就以故障树分析法为例，对继电保护做