继电保护风险评估和可靠性探究

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1、继电保护风险评估和可靠性探究　　【摘要】电力事业的现代化发展使得电网运行日趋复杂，电网运行的复杂化也必然影响到二次系统的运行的可靠性。在这种情况下，对于二次系统最重要的组成部分——继电保护系统来说，为保证其保护作用正确可靠地发挥，必须在对继电保护装置进行更合理的配置后，对其进行风险评估和可靠性研究，保证电力系统安全稳定地运行。【关键词】继电保护；风险评估；可靠性1.继电保护的工作原理对继电保护进行风险评估，及对其可靠性进行研究，首先应对继电保护的工作原理进行分析。继电保护的工作原理在于，首先，判断被保护单元处于何种运行状态，正常状态或者异常状态，其判断依据是对电力系统进行监测，

2、对比电气量的变化，如电流量的非正常增大，或者电压的非正常降低、测量抗阻异常等，在继电保护通过监测这些可测变化，做出故障判断后，根据所判断的故障点及故障类型，进行切断故障点的保护动作。从继电保护的工作原理可以发现，继电保护存在一定的风险，通过测定值对故障进行判断有可能发生判断失误，做出错误的保护动作，此时可能会引发比较严重的事故。因此需要对继电保护做必要的风险评估。62.继电保护的风险评估风险包括导致损害的可能性和损害的严重程度。风险是可以累计的，也是可以组合的，因此，使用相应的风险指标既可以对继电保护个体设备进行风险评估，也可以对继电保护系统整体进行风险评估，而且，使用相应的定

3、量风险指标，也可以比较全面的分析风险对整个系统的影响。一般情况下，风险表达式是R=P·I，R表示风险，P表示概率，I表示后果。6在电力系统运行过程中，对于继电保护的基本要求包括选择性、灵敏性、速动性及可靠性。首先，继电保护的选择性即当电力系统的某些设备或者线路发生故障，继电保护会将故障设备或线路从系统中切除，若出现保护拒动，则会通过相邻设备或线路进行保护动作，将故障从系统中切除。继电保护的选择性对于保护功能的正常发挥非常重要，如果选择性存在问题，则电力系统故障扩大甚至出现重大事故的风险就会加大。其次，继电保护的灵敏性即当设备或线路发生故障时继电保护装置的反应能力。如果继电保护的

4、灵敏性达到要求，则在任何运行状态下当系统发生故障时，继电保护系统都能正确进行保护动作。继电保护的灵敏系数，可以作为风险评估的重要参数。再次，继电保护的速动性也是另一个重要的要求，速动性即继电保护系统应具备在故障发生时快速地实施保护动作的能力，快速地实施保护动作有助于减少设备在故障中的损坏程度，有助于在故障发生时整个电力系统能相对稳定地继续运行。因此对继电保护进行风险评估，速动性也是重要的评价依据。最后，可靠性是继电保护最根本的要求，可靠性即继电保护不应发生拒动和误动，无论是保护拒动还是保护误动，都会给电力系统带来严重的损害。因此在对继电保护进行风险评估时，应将这些基本要求考虑在

5、内，评估继电保护是否达到了以上要求。在实际工作中，主要通过两个方面对继电保护进行风险评估。即对保护定值的运行风险进行评估和对硬件系统缺陷进行评估。2.1对保护定值进行风险评估6在继电保护开始投入运行前，需要设置相应的保护定值，用以设置好继电保护的选择性，同时提高其灵敏性。实际工作中，一般是在离线条件下对保护定值进行计算和设定，但电网在实际运行过程中，情况是处于变化之中的，因此保护定值的设定对于电网安全的保护一般存在以下三种不同的效果：第一，保护定值未能达到继电保护所要求的灵敏度，则使继电保护存在隐患。第二，保护定制未能满足继电保护所要求的选择性，例如未能达到对越级跳闸的选择。第

6、三，对相间距离三段保护值的设定未能满足大负荷时的选择。对定值设定不合理，会使继电保护存在不同的风险及隐患，而且对不同位置的定值设置不合理时，产生的危害也有所不同，同时对于电网处于不同运行状态或者不同负荷水平时，定值的设定也存在不同的风险。继电保护定值的不合理设定使继电保护可能发生的不正确保护动作存在着一定的范围，这个范围就是定值不合理时的隐患范围。例如，图1所示当L1因继电保护的定值不正确而发生拒动或误动，因此发生故障时，需要B3的继电保护来实施保护动作，而R3与R1之间的保护误动引起B3误动，形成了不正确定值的隐患范围。继电保护的不合理定值引发的风险是不同的，在实际评估过程中

7、，应结合具体电网系统的实际情况，由其相间距离的保护的定值设定情况来进行研究，例如，可以从某一时刻的断面进行分析，发现定值不合理的隐患，再从整个系统的主要断面进行分析，可以基本推算出在故障发生时继电保护正常与不正常保护动作的规律性。2.2对于继电保护硬件系统的内部缺陷进行风险评估6继电保护的硬件系统包括设备和线路，不同的设备和线路的不同性质的缺陷，对继电保护的保护功能具有不同程度的影响。这类影响主要包括：第一，系统发生故障时，可能由于继电保护某些硬件存在问题而产生拒动；第二，当系统发生故障时，