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    电力系统继电保护的可靠性研究

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    电力系统继电保护的可靠性研究

    发布日期:2021-01-22 作者: 点击:

      我国的经济建设正在高速的发展中,电网系统的规模逐渐增大,覆盖的区域非常辽阔。不同类型的电气设备紧密的与电气线路相联结,各种人为因素和运行环境的复杂因素的影响,从而不可避免的会出现电气故障,给人们的生活和生产会带来不必要的影响。因此,为了保障使电网供电系统运行的正常,必须对继电保护在工作中可靠的运行,对继电保护装置进行正确的设置,对各项相关定值实施准确的整定,预防继电保护的不正确动作现象出现,对电力企业的健康发展有非常重要的意义。

      

      1.继电保护系统可靠性指标1.1继电保护的内涵继电保护能够保障电气设备的安全,确保了供电的安全可靠性,是电力系统最有效、最基本的一项核心技术手段。继电保护系统能够满足电力系统的灵敏性、速动性、可靠性和选择性,其基本原理是以电力系统中元件出现短路或异常情况时的电气量的变化实现继电保护动作。从系统设计来看,继电保护系统是有相互独立的继电保护装置通过某种连接方式共同组成系统。在所有的电力设备中,如线路、母线、变压器等,均不可以在无继电保护的状态下运行。

      

      1.2继电保护的基本任务当电力系统的故障发生在被保护的元件时,应该由故障元件的继电保护装置作出准确、及时处理措施,对距离故障元件最近的断路器准确、迅速地发出跳闸命令,使故障元件可以迅速、及时的和电力系统断开,在满足电力系统的某些特定要求的同时,如保持电力系统的暂时稳定状态,尽量降低电力系统元件本身的损坏,也就减少了故障元件对电力系统供电安全的影响。

      

      继电保护可以及时的对电气设备工作的异常状况做出相关的反应,能够设备的异常的供桌状况及不同运行维护条件发出示警信号,有利于设备装置的自动调节,或者自动切除可能形成事故额电气设备,或者是工作人员做出处理。在此过程中,继电保护系统的装置可以具有相对的延时动作。

      

      1.3继电保护的可靠性指标继电保护的可靠性指的是质量、技术以及配置合理的系统,元件或设备在规定的条件下,能够在预定的时间完成规定功能的能力,也就是动该动的,不动不该动的,保证所切除的是故障线路或设备,这是继电保护的基本要求。继电保护的可靠性有两个指标:一是设备的可靠性,另一个是功能的可靠性,。功能的可靠性是以一次系统的观点进行的描述,是指继电保护系统在工作状态下正确工作的概率,其可靠度和继电保护的拒动、误动概率有关;设备的可靠性是以二次的观点进行的描述,继电保护系统在投入运行过程中的每一时刻都处于工作状态的概率。通常在分析继电保护的可靠性时,使用的方法有马尔科夫模型法、故障树分析法、概率分析法等。继电保护系统不同于其他系统,是一种可修复的系统,因此在使用概率法不利于分析过程中的求解。

      

      2.提高继电保护可靠运行的有关措施2.1冗余设计和优化继电保护系统的设计可以采用容错技术,在不影响其正确的状况下,允许继电保护系统的个别装置的不正确工作。实现着中容错技术的一个方法是硬件的冗余。目前,在设计继电保护系统硬件的冗余时,通常采用并联、备用切换、多数表决等,这种冗余设计模式能够明显的改善继电保护的拒动率、可用度等可靠性指标,也能使误动率这一可靠性指标恶化。多数表决方式能够实现可靠性指标达到任一规定值,促进可靠性指标的改善;备用切换方式能够显著的改善可用度指标,但是对误动率、拒动率以及可靠度并没有影响。所以,硬件冗余设计需要以继电保护系统的实际情况进行选择。

      

      继电保护系统的优化冗余设计能够在满足可靠性指标的基础上,使用最少数量的保护装置,实现投资金额的最小化。虽然继电保护系统可靠性能的提高和投资金额的减少两者之间是相互矛盾的,然而两者求极值均可利用优化冗余设计方案之间的对比作出选择、解决。因此,在进行实际的继电保护系统的设计时,在任何状况下都能满足系统可靠性指标是,需将其放置在第一位,2.2提高继电保护装置的可靠性电力系统继电保护装置运行的可靠性指标的计算与继电保护装置的发展、使用、评价、完善和改进,电力系统可靠性指标的确评估、计算等的关系密切,对于继电保护装置运行状况内涵的确定时这一过程中的重要环节。继电保护装置的可靠性是指系统装置在范围规定内出现了应该动作的故障时,不可以拒动作,在该保护不应动作时,不可以误动作。


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