浅论继电保护运行的可靠性

【摘要】运行人员必须按继电保护运行规程，对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路，使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定...

摘 要：现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求。继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。本文简单介绍了继电保护装置概况，分析了影响继电保护可靠性的因素及其存在的问题，提出了确保继电保护装置安全运行的措施。关键词：电力系统；继电保护；安全运行

Abstract: the modern power system is by electric power generation, transmission, distribution and power consumption of large system of the link. The rapid development of electric power system of power system protection continuously put forward new requirements. The relay protection and automatic device is an important part of the power system, to ensure the safe and economic operation of the power system, prevent accidents and expand a key role. This paper briefly introduces the general situation of the equipments of the relay protection, this paper analyzes the impact of the relay protection reliability factors and the existent problem, put forward to ensure the safe operation of the relaying protection measures.

Key words: electric power system; The relay protection; Safe operation

中图分类号：TM77文献标识码：A 文章编号：1、继电保护可靠性分析随着电力系统的不断发展和等级的不断提高，整个电力系统对继电保护提出许多新的要求，计算机技术、电子技术以及通讯技术的快速发展为继电保护注入新的活力。但是在继电保护装置运作过程中也还存在一系列问题，有很多因素仍然对继电保护的安全稳定运行构成一定的不利影响。这些因素主要包括硬件因素、软件因素、人为因素三个大方面： 1、继电保护系统硬件装置因素 继电保护装置、继电保护辅助装置、二次回路、装置的通信、通道及接口、断路器等是构成电力网络的重要元件，其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性， 还关系到电力系统主接线的可靠性。这些元件的质量出现问题，都会直接影响了系统保护的可靠性。 （1） 二次设备及回路老化。由于我国很多配电系统的继电器是20 世纪七八十年代的老式继电器，压力不够，节点氧化尘太多，也会造成保护误动，出口不可靠。二次回路分直流和交流两个部分，如果交流回路实验端子老化，锈蚀，接触电阻过大，严重时会引起开路，引起保护误动或拒动。直流部分在系统失电和系统严重低电压时可靠性难以保证，事故情况下更难以保证可靠动作，会导致越级跳闸，扩大事故范围。 （2）电流互感器饱和。随着供电系统规模的不断扩大，很多低压配电系统短路电流会随着变大，当变、配电所出口处发生短路时，致使电流互感器过于饱和，电流互感器变比的误差也越大，使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作，或造成定时限过流保护装置拒动。 (3)继电器触点松动。触点是继电器完成切换负荷的电接触零件，许多继电器的弊病是触点松动或触点开裂以及触点尺寸位置有偏差,这在很大程度上影响继电器接触的可靠性。触点松动是簧片与接触点的配合尺寸不合理或是操纵者对铆压力调节不当造成,触点开裂是由于材料硬度过高或压力太大而造成的，触点损伤、污染、是未清理干净模具上的油污染和铁屑等物造成。不管是何种弊病,都将影响整个电力系统的安全性。（4）继电器参数不当。电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的，存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。这种毛病会使继电器参数紊乱，高低温下参数变化大，抗机械振动、抗冲击能力差。这主要是由于被铆件超长、零件放置不当、工模具质量不合格或安装不正确。在铆焊前如果不仔细检查工模具和被铆零件是否符合要求，也会影响整个电力系统的稳定。 此外，装置的通信、通道及接口、高频保护的收发信机、纵联差动保护的光纤、微波的通信接口等装置系统易于发生通信阻断故障，直接影响继电保护装置的正确动作。电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤问题、线圈故障问题断路器通信阻断等等都会对继电器的正常运行造成及其不利的影响，容易造成误动或拒动。 2、 继电保护系统软件因素 软件出错将导致保护装置误动或拒动。目前影响微机保护软件可靠性的因素有：需求分析定义不够准确、软件结构设计失误；编码有误；测试不规范；定值输入出错等。 3、人为因素 安装人员未能按设计要求正确接线，或接线中极性不正确等误接线问题，或检修、运行人员的误操作问题，在不少电网中都曾发生过。据统计, 在220 kV 系统中，人为因素故障约占总故障的38 %。可见，人为因素造成继电保护发生故障占了很大比例。

2、对继电保护装置运行维护要求

运行人员必须按继电保护运行规程，对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路，使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线，对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时，应及时与继电保护部门联系，并向调度汇报，紧急情况下，可先行将保护装置停用(断开压板)，事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况，应作出记录，通知及督促有关部门消除及处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号，运行人员必须准确记录清楚，及时向有关调度汇报。

传统的变电站二次设备检修，依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验，以确保装置完好、功能正常，确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。因此，电气二次设备同样需要进行状态监测，实行状态检修模式。

对传统的继电保护装置来说，它不提供自检或状态监视的功能，因此需要严格执行定期检修，以发现保护装置潜在的缺陷或故障，减少误动或拒动的几率。在其元器件己选定的条件下，可靠性的提高在很大程度上依赖于最佳检修周期的确定。如果不管设备的状态如何，只要到期就修，不仅加重了现场的劳动强度，而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。状态检修是建立在设备状态有效监测基础上，根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目，主要包含设备状态监测、设备诊断，检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础，状态监测是设备诊断的依据，检修决策就是结合在线监测与诊断的情况，综合设备和系统的技术应用要求确定具体的检修计划或策略。因此，实行状态检修将成为保护继电设备的一种必然的选择。3、提高继电保护可靠性的措施 提高继电保护可靠性的措施贯穿于继电保护的设计、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程。而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。由于保护装置投入运行后，会受到多种因素的影响，不可能绝对可靠。但只要制定出各种防范事故方案，采取相应的有效预防措施，消除隐患，弥补不足，其可靠性是能够实现的。提高继电保护可靠性的措施可以从以下几个方面进行： （1）严格把好质量关 保护装置在制造和选购过程中要严格进行质量管理，把好质量关，提高装置中各元器件的质量。尽量选用故障率低、寿命长的元器件，不让不合格的劣质元件混进其中。电磁型继电器转动件要求轴尖锥度正确，光洁度好；各零件配合适当；接点镀银处理，接触良好。晶体管保护装置中的元器件要重视焊接工艺质量。晶体管要经过严格筛选和老化处理，在高低温的考验下，功能仍然保持稳定；改进插接座制造工，使其不变，接触良好。 （2）注意继电保护装置检验，同时保证保证定值区的正确性 在继电保护装置检验过程中必须要注意，将整组试验和电流回路升流试验放在试验检测的最后进，这两项工作完成后，严禁再拔插件，改定值区以及改变二次回路接线等工作。电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后进行。在定期检验中，经常在检验完成后设备投入运行而暂时没负荷的情况下不能测量负荷向量和打印负荷采样值的。由于定值区对于继电保护来说是非常重要，必须要采用严格的管理和相应的技术手段来保证定值区的正确性。一般采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单和定值区号，注意日期，变电站，修改人员以及设备名称，并重点在继电保护工作记录中注明定值区编号，避免定值区出错。 （3）增加投入，完善环网设备 及时更新保护校验设备，完善供电网络建设。在不影响正常安全生产的情况下，确保各回路均有足够保护整定时间，使保护装置校验做到应校必校，不漏项，不简化。为快速隔离故障、恢复供电，可以考虑结合配电自动化系统的建设， 继电保护与自动化系统相互配合使用，逐步完善电力系统的网络建设和技术设施。 （4）继电保护装置的接地要严格按规定执行 接地在电力系统中是很重要的一环，微机继电保护装置内部是电子电路，容易受到强电场、强磁场的十扰，外壳的接地屏蔽有利于改善微机保护装置的运行环境；微机保护提高可靠性，应以抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干扰能力入手，并运用自动检测技术及容错设计来保证微机保护装置的可靠性。因此在继电保护工作中接地就显得非常重要和突出。首先保护屏的各种装置机箱屏等的接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。其次是保护屏的铜排是否能可靠的接入地网，应该用较大截面的铜排或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测接地电阻是否符合规程要求。另外，电流、电压回路的接地也存在可靠性问题，如接地在端子箱，那么端子箱的接地是否可靠，也需要认真检验。

（5）及时检查，提高运行维护与故障处理能力 要制定出反事故措施, 提高保护装置的可靠性。不论何种保护，一般性检查或定期检查都是非常重要的。在检查中，首先清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多，其中某个螺丝松动，就会成为保护拒动、误动的隐患。因此检查时要注意将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。 4、结语 继电保护是电力系统的安全卫士，搞好继电保护工作是保证电网安全运行的必不可少的重要手段。电力工作人员充分了解继电保护的重要性及其运行可靠性的因素与原理，并对继电保护装置进行定期检查和维护，才能保证系统正常运行，提高供电可靠性。