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    電力系統繼電保護的可靠性研究

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    電力系統繼電保護的可靠性研究

    發布日期:2021-05-20 作者: 點擊:

      我國的經濟建設正在高速的發展中,電網系統的規模逐漸增大,覆蓋的區域非常遼闊。不同類型的電氣設備緊密的與電氣線路相聯結,各種人為因素和運行環境的復雜因素的影響,從而不可避免的會出現電氣故障,給人們的生活和生產會帶來不必要的影響。因此,為了保障使電網供電系統運行的正常,必須對繼電保護在工作中可靠的運行,對繼電保護裝置進行正確的設置,對各項相關定值實施準確的整定,預防繼電保護的不正確動作現象出現,對電力企業的健康發展有非常重要的意義。

      

      1.繼電保護系統可靠性指標1.1繼電保護的內涵繼電保護能夠保障電氣設備的安全,確保了供電的安全可靠性,是電力系統最有效、最基本的一項核心技術手段。繼電保護系統能夠滿足電力系統的靈敏性、速動性、可靠性和選擇性,其基本原理是以電力系統中元件出現短路或異常情況時的電氣量的變化實現繼電保護動作。從系統設計來看,繼電保護系統是有相互獨立的繼電保護裝置通過某種連接方式共同組成系統。在所有的電力設備中,如線路、母線、變壓器等,均不可以在無繼電保護的狀態下運行。

      

      1.2繼電保護的基本任務當電力系統的故障發生在被保護的元件時,應該由故障元件的繼電保護裝置作出準確、及時處理措施,對距離故障元件最近的斷路器準確、迅速地發出跳閘命令,使故障元件可以迅速、及時的和電力系統斷開,在滿足電力系統的某些特定要求的同時,如保持電力系統的暫時穩定狀態,盡量降低電力系統元件本身的損壞,也就減少了故障元件對電力系統供電安全的影響。

      

      繼電保護可以及時的對電氣設備工作的異常狀況做出相關的反應,能夠設備的異常的供桌狀況及不同運行維護條件發出示警信號,有利于設備裝置的自動調節,或者自動切除可能形成事故額電氣設備,或者是工作人員做出處理。在此過程中,繼電保護系統的裝置可以具有相對的延時動作。

      

      1.3繼電保護的可靠性指標繼電保護的可靠性指的是質量、技術以及配置合理的系統,元件或設備在規定的條件下,能夠在預定的時間完成規定功能的能力,也就是動該動的,不動不該動的,保證所切除的是故障線路或設備,這是繼電保護的基本要求。繼電保護的可靠性有兩個指標:一是設備的可靠性,另一個是功能的可靠性,。功能的可靠性是以一次系統的觀點進行的描述,是指繼電保護系統在工作狀態下正確工作的概率,其可靠度和繼電保護的拒動、誤動概率有關;設備的可靠性是以二次的觀點進行的描述,繼電保護系統在投入運行過程中的每一時刻都處于工作狀態的概率。通常在分析繼電保護的可靠性時,使用的方法有馬爾科夫模型法、故障樹分析法、概率分析法等。繼電保護系統不同于其他系統,是一種可修復的系統,因此在使用概率法不利于分析過程中的求解。

      

      2.提高繼電保護可靠運行的有關措施2.1冗余設計和優化繼電保護系統的設計可以采用容錯技術,在不影響其正確的狀況下,允許繼電保護系統的個別裝置的不正確工作。實現著中容錯技術的一個方法是硬件的冗余。目前,在設計繼電保護系統硬件的冗余時,通常采用并聯、備用切換、多數表決等,這種冗余設計模式能夠明顯的改善繼電保護的拒動率、可用度等可靠性指標,也能使誤動率這一可靠性指標惡化。多數表決方式能夠實現可靠性指標達到任一規定值,促進可靠性指標的改善;備用切換方式能夠顯著的改善可用度指標,但是對誤動率、拒動率以及可靠度并沒有影響。所以,硬件冗余設計需要以繼電保護系統的實際情況進行選擇。

      

      繼電保護系統的優化冗余設計能夠在滿足可靠性指標的基礎上,使用最少數量的保護裝置,實現投資金額的最小化。雖然繼電保護系統可靠性能的提高和投資金額的減少兩者之間是相互矛盾的,然而兩者求極值均可利用優化冗余設計方案之間的對比作出選擇、解決。因此,在進行實際的繼電保護系統的設計時,在任何狀況下都能滿足系統可靠性指標是,需將其放置在第一位,2.2提高繼電保護裝置的可靠性電力系統繼電保護裝置運行的可靠性指標的計算與繼電保護裝置的發展、使用、評價、完善和改進,電力系統可靠性指標的確評估、計算等的關系密切,對于繼電保護裝置運行狀況內涵的確定時這一過程中的重要環節。繼電保護裝置的可靠性是指系統裝置在范圍規定內出現了應該動作的故障時,不可以拒動作,在該保護不應動作時,不可以誤動作。


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