浅谈电力系统继电保护可靠性

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1、浅谈电力系统继电保护可靠性（国网北京市电力公司延庆供电公司102100）摘要：木文是作者近几年的工作经验总结的，主要的分析了继电保护的基木功能、继电保护的可靠性、影响继电保护可靠性的因素、继电保护常用的的评价统计指标。关键词：电力系统；继电保护；可靠性一、继电保护基木功能分析。电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人民牛活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产牛、输送、分配和用电环节组成的大系统。由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发牛是

2、不能避免的。电力系统的事故速度快，涉及面广，在电力系统中的任何一处发牛事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。为了确保电力系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。继电保护主要利用电力系统中元件发牛短路或异常情况时电气量（电流、电压、功率等）的变化来构成继电保护动作。继电保护装置实现的功能：在供电系统运行正常时,安全地、完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发牛故障时，自动地、迅速地、并有选择地借助断路器跳闸将故障设备切除，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常

3、运行工作状况时，它应能及时、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。继电保护在技术上一般应满足四个基木要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发牛了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。二、继电保护可靠性分析。继电保护装

4、置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两人问题。继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的

5、。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动吋，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。三、影响继电保护可靠性的因素。(1)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

6、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。(2)继电保护系统硬件装置因素。继电保护装置、二次冋路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些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。继电保护系统硬件的质量和可靠性直接影响了系统保护的可靠性。(3)人为因素。安装人员不按设计要求接线或者误接线问题和检修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。(4)电流互感器饱和因素。随着供电系统规模的不断扩大

7、，很多低压配电系统短路电流会随着变大，当变电站出口处发生短路时，短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下，一次短路电流倍数越大，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。在线路短路时，由于电流互感器饱和，感应到二次侧的电流会很小或接近于零，造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电站出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除，延长了故障时间,使故障范围扩大。(1)二次设备及二次冋路老化因素。现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年

8、代的老式继电器，节点氧化尘太多，压力不够，也会造成保护误动，出口不可靠。我们知道，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，严重吋会引起开路，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吋可靠性难以保证，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。四、继电保护常用的评价统计指标。(1)正确动作率即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。正确动作率二