繼電保護(hù)基本概念
電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中,有可能發(fā)生各類故障和各種不正常情況。其中故障一般可分為兩類:橫向不對(duì)稱故障和縱向不對(duì)稱故障。橫向不對(duì)稱故障包括兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路三種,縱向?qū)ΨQ故障包括單相斷相和兩相斷相,又稱非全相運(yùn)行。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會(huì)造成很?chē)?yán)重的后果:
(1)電力系統(tǒng)電壓大幅度下降,廣大用戶負(fù)荷的正常工作遭到破壞。
(2)故障處有很大的短路電流,產(chǎn)生的電弧會(huì)燒壞電氣設(shè)備。
(3)破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。
(4)電氣設(shè)備中流過(guò)強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動(dòng)力,使設(shè)備的壽命減少,甚至遭到破壞。
不正常情況有過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓、電力系統(tǒng)振蕩等.電氣設(shè)備的過(guò)負(fù)荷會(huì)發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象,會(huì)使絕緣材料加速老化,影響壽命,容易引起短路故障。
所以必須設(shè)置一套設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控,并對(duì)異常情況進(jìn)行動(dòng)作,使損失降低到最小。所以出現(xiàn)了繼電保護(hù)設(shè)備。繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來(lái)構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí),安全地.完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí),它應(yīng)能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào),通知值班人員盡快做出處理。
繼電保護(hù)被稱為是電力系統(tǒng)的衛(wèi)士,它的基本任務(wù)有:
(1)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行,防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大。
(2)當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí),能自動(dòng)、及時(shí)地選擇信號(hào)上傳給運(yùn)行人員進(jìn)行處理,或者切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備。
可見(jiàn)繼電保護(hù)是任何電力系統(tǒng)必不可少的組成部分,對(duì)保證系統(tǒng)安全運(yùn)行、保證電能質(zhì)量、防止故障的擴(kuò)大和事故的發(fā)生,都有極其重要的作用。
繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等,用于高壓供電系統(tǒng)線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護(hù),但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動(dòng)解除。另外,還應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù),對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括: 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
(1) 線路保護(hù):一般采用二段式或三段式電流保護(hù),其中一段為電流速斷保護(hù),二段為限時(shí)電流速斷保護(hù),三段為過(guò)電流保護(hù)。
(2)母聯(lián)保護(hù):需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
(3)主變保護(hù):主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù),主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù),后備保護(hù)為復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
(4)電容器保護(hù):對(duì)電容器的保護(hù)包括過(guò)流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)及失壓保護(hù)。
隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展,微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用,由于生產(chǎn)廠家的不同、開(kāi)發(fā)時(shí)間的先后,微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面,但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。
繼電保護(hù)的特點(diǎn)
對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn):即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性
(1)選擇性
當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應(yīng)該首先斷開(kāi)距離故障點(diǎn)最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能滿足上述要求的,就稱為有選擇性;否則就稱為沒(méi)有選擇性。
(2) 靈敏性
靈敏性系指繼電保護(hù)裝置對(duì)故障和異常工作狀況的反映能力。在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi),不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作;但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí),又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。保護(hù)裝置靈敏與否,一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運(yùn)行方式和故障類型進(jìn)行計(jì)算。靈敏系數(shù)越高,則反映輕微故障的能力越強(qiáng)。各類保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的大小,根據(jù)保護(hù)裝置的不同而不盡相同。
(3)速動(dòng)性
速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。 縮短切除故障的時(shí)間,就可以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù),從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件,同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。
(4)可靠性
保護(hù)裝置應(yīng)能正確的動(dòng)作,并隨時(shí)處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求,保護(hù)裝置反而成為了擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性,則要求保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試要正確無(wú)誤;同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化有效,以提高保護(hù)的可靠性。
2、可靠性基礎(chǔ)
可靠性研究起源于武器系統(tǒng),經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已成為一門(mén)遍及各學(xué)科各行業(yè)的工程技術(shù)學(xué)科,已經(jīng)從電子產(chǎn)品的可靠性發(fā)展到機(jī)械和非電子產(chǎn)品的可靠性,從硬件的可靠性發(fā)展到軟件的可靠性,從重視可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)發(fā)展到強(qiáng)調(diào)可靠性工程試驗(yàn),通過(guò)環(huán)境應(yīng)力篩選和可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)來(lái)暴露產(chǎn)品故障,提高產(chǎn)品的可靠性。
(1)、可靠性的基本概念
可靠性,是指一個(gè)元件、設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。可靠性工程設(shè)計(jì)到元件失效數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理,系統(tǒng)可靠性定量評(píng)估及其運(yùn)行維護(hù),可靠性和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)等各方面。
對(duì)產(chǎn)品而言,可靠性越高就越好.可靠性高的產(chǎn)品,可以長(zhǎng)時(shí)間正常工作(這正是所有消費(fèi)者需要得到的);從專業(yè)術(shù)語(yǔ)上來(lái)說(shuō),就是產(chǎn)品的可靠性越高,產(chǎn)品可以無(wú)故障工作的時(shí)間就越長(zhǎng)。簡(jiǎn)單的說(shuō),狹義的"可靠性"是產(chǎn)品在使用期間沒(méi)有發(fā)生故障的性質(zhì)。例如一次性注射器,在使用的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生故障,就認(rèn)為是可靠的;再如某些一旦發(fā)生故障就不能再次使用的產(chǎn)品,日光燈管就是這類型的產(chǎn)品,一般損壞了只能更換新的。從廣義上講,可靠性是指使用者對(duì)產(chǎn)品的滿意程度或?qū)ζ髽I(yè)的信賴程度.而這種滿意程度或信賴程度是從主觀上來(lái)判定的。為了對(duì)產(chǎn)品可靠性做出具體和定量的判斷,可將產(chǎn)品可靠性可以定義為在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),元器件(產(chǎn)品)、設(shè)備或者系統(tǒng)穩(wěn)定完成功能的程度或性質(zhì)。
產(chǎn)品實(shí)際使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造者必須確立的可靠性,即按照可靠性規(guī)劃,從原材料和零部件的選用,經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn),直到產(chǎn)品出產(chǎn)的各個(gè)階段所確立的可靠性。使用可靠性是指已生產(chǎn)的產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)包裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝、使用、維修等因素影響的可靠性。
為保證設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行而進(jìn)行的分析處理過(guò)程,這就是設(shè)備的可靠性分析。設(shè)備之所以發(fā)生故障,其最主要的原因是設(shè)備的可靠性差。所謂工作可靠性,是指設(shè)備機(jī)能在時(shí)間上的穩(wěn)定性程度,或者說(shuō)在一定時(shí)間內(nèi),不發(fā)生問(wèn)題的程度(概率).設(shè)備的可靠性和使用可靠性構(gòu)成。所謂固有可靠性,是指該設(shè)備由設(shè)計(jì)、制造、安裝到試運(yùn)轉(zhuǎn)完畢,整個(gè)過(guò)程所具有的可靠性,是先天性的可靠性。
當(dāng)固有可靠性低或使用可靠性低,或這兩種可靠性都低時(shí),設(shè)備就有可能發(fā)生故障。對(duì)故障采取對(duì)策,重要的是對(duì)故障原因在固有可靠性和使用可靠性上進(jìn)行識(shí)別。當(dāng)固有可靠性提高時(shí),提高使用可靠性就比較容易;而當(dāng)固有可靠性低對(duì),要提高使用可靠性就十分困難。因此,從根本上講,要防止故障的發(fā)生,最有效的對(duì)策就是注意設(shè)備固有可靠性的形成,即重視設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試全過(guò)程。
具體到繼電保護(hù)系統(tǒng),電力系統(tǒng)設(shè)備可靠性是指用于電力系統(tǒng)的設(shè)備或產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。它綜合反映了一種設(shè)備的耐久性、可靠性、維修性、有效性和使用經(jīng)濟(jì)性等,可用各種定量指標(biāo)表示。其可靠性是指該系統(tǒng)在規(guī)定的范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí),它不應(yīng)該拒動(dòng)作,而在任何其它該保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作的情況下,它不應(yīng)誤動(dòng)作。繼電保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng),其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失去其應(yīng)有的保護(hù)功能,即繼電保護(hù)系統(tǒng)失去了可靠性。在研究繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性時(shí),以一個(gè)具有完整保護(hù)功能的整套繼電保護(hù)裝置為最小研究單元。
(2)、可靠性常用的衡量指標(biāo)
根據(jù)可靠性的定義,可以衡量可靠性的標(biāo)準(zhǔn)一般有以下方面:
(1) 可靠度
可靠性定義即可定量化為:電子元器件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。這種概率稱之為電子元器件的可靠度,通常用字母 R 表示。可靠度R(t):表示電子元器件產(chǎn)品在規(guī)定條件下使用一段時(shí)間t后,還能完成規(guī)定功能的概率。如果將這段時(shí)間記為電子元器件的壽命,則可靠度表示從開(kāi)始使用到失效的時(shí)間。可靠度的概率表達(dá)式為:
如果有N個(gè)電子元器件產(chǎn)品從開(kāi)始工作到t 時(shí)刻的失效數(shù)為n(t),當(dāng)N足夠大時(shí),產(chǎn)品在t時(shí)刻的可靠度可近似表示為:
時(shí)間不斷增長(zhǎng),R(t)將不斷下降。它是介于1與0之間的數(shù),即0£R(t)£1。
(2) 累計(jì)失效概率
累積失效概率表示電子元器件產(chǎn)品在規(guī)定條件下,工作到這段時(shí)間內(nèi)的失效概率,用F(t)表示,又稱為失效分布函數(shù),其表達(dá)式為:
F(t)=P(T£t)
如果N個(gè)電子元器件產(chǎn)品從開(kāi)始工作到t時(shí)刻的失效數(shù)為:n(t),則當(dāng)N足夠大時(shí),產(chǎn)品在該時(shí)刻的累積失效概率可近似表示為:F(t)=n(t)/N顯然, R(t)+F(t)=1
(3) 失效分布密度
失效分布密度 f(t)表示在規(guī)定條件下工作的電子元器件產(chǎn)品在t時(shí)刻。
3、繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性
繼電保護(hù)裝置是一種機(jī)電設(shè)備,一般來(lái)說(shuō),繼電保護(hù)裝置包括測(cè)量部分和定值調(diào)整部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。如圖2.1所示,測(cè)量部分從保護(hù)對(duì)象輸入有關(guān)信號(hào),再與給定的整定值相比較,以判斷是否發(fā)生故障或異常運(yùn)行狀態(tài);邏輯部分依據(jù)測(cè)量部分輸出量的性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或其組合,進(jìn)行邏輯判斷,以決定保護(hù)是否動(dòng)作。執(zhí)行部分依據(jù)前面環(huán)節(jié)判斷得出的結(jié)果予以執(zhí)行:跳閘或發(fā)信號(hào)。
【圖1】

圖1 繼電保護(hù)組成方框圖
與一般的機(jī)電或電子設(shè)備甚至是電力系統(tǒng)的一次設(shè)備比較,繼電保護(hù)的工作性質(zhì)決定了其自身的一些特點(diǎn),這些特點(diǎn)在其可靠性研究中必須予以注意:
(1)繼電保護(hù)尤其是靜態(tài)式保護(hù)裝置中所用的元件種類很多,元件的制造工藝復(fù)雜,影響其質(zhì)量和壽命的因素很多,因而其故障更具有隨機(jī)的性質(zhì),更宜用概率的方法和可靠性理論進(jìn)行研究;
(2)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中所處的地位極為重要,其不正確工作可能引起極為嚴(yán)重的后果和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。但是,繼電保護(hù)是經(jīng)常處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)而非連續(xù)工作的設(shè)備,只有在系統(tǒng)故障的極短暫時(shí)間內(nèi)需要繼電保護(hù)工作。如果在準(zhǔn)備工作狀態(tài)下,發(fā)生影響其正確工作的缺陷而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除,則仍應(yīng)認(rèn)為是可靠的。因此,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并快速消除之是提高保護(hù)工作可靠性的重要措施;
(3)繼電保護(hù)總是在電力系統(tǒng)故障時(shí)工作。因此,其最終的工作可靠性不完全決定于其裝置本身,還與電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式、故障的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和故障的性質(zhì)等因素有關(guān);
(4)各種繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中不是孤立地工作,而是相互有機(jī)配合,相輔相成,構(gòu)成完善的保護(hù)系統(tǒng)。因此,某一保護(hù)裝置的可靠性不只決定于其本身,還與其他保護(hù)裝置的可靠性有關(guān)。不僅應(yīng)研究單個(gè)繼電保護(hù)裝置的可靠性,還要研究各保護(hù)裝置配合工作的可靠性。
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備可靠性的要求和特點(diǎn)如下:
(1)總體設(shè)計(jì):要該通過(guò)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的分配和預(yù)計(jì),進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使之在現(xiàn)有條件下具有一定的可靠性。
特點(diǎn):從整體出發(fā),經(jīng)過(guò)分配、預(yù)計(jì),和再分配、再預(yù)計(jì)等幾個(gè)循環(huán),找出系統(tǒng)或者整機(jī)性能最好、可靠性最高、成本最低的最佳方案。
(2)電路:電路設(shè)計(jì)、元件選擇、容差和降額設(shè)計(jì),在滿足性能、價(jià)格等要求的前提下,參考電路所容許的公差,確定元器件參數(shù)和類型,設(shè)計(jì)電路組成方案,并注意減額使用。
特點(diǎn):需要核算審查電路的每一個(gè)規(guī)定的特性,采取必要的加強(qiáng)措施,并在有關(guān)部位設(shè)置報(bào)警和保護(hù)裝置。
(3)結(jié)構(gòu):主要考慮計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備及其元件的安裝方式,并采用散熱、抗熱、冷卻、防泄漏、抗干擾、防振動(dòng)、抗沖擊措施和環(huán)保措施。
(4)抗沖擊、振動(dòng):盡可能提高整個(gè)機(jī)箱或整機(jī)的固有頻率;選擇設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臏p振器,如橡膠減振器、空氣彈簧減振器、雙剛減振器、阻尼減振器。使系統(tǒng)振源的固有頻率低于激振頻率。
特點(diǎn):主要針對(duì)元器件所在的機(jī)械環(huán)境中,各類機(jī)械振動(dòng)沖擊對(duì)系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生的影響,加強(qiáng)物理方面的保護(hù),減輕機(jī)械環(huán)境對(duì)系統(tǒng)設(shè)備可靠性的影響。
(5)電磁兼容性:通過(guò)濾波、屏蔽、隔離、接地、避雷電、防靜電等措施,使計(jì)算機(jī)及應(yīng)用系統(tǒng)于同一時(shí)空環(huán)境中的電子設(shè)備兼容兼顧。
(6)可維性:目的在于
①于維修;
②減少維修作業(yè)項(xiàng)目;
③減輕維修保養(yǎng)負(fù)擔(dān);
④減少后期保養(yǎng)費(fèi)用。
通過(guò)對(duì)設(shè)備可維性的提高,就可以把系統(tǒng)及設(shè)備的可靠性提高。
(7)可用性設(shè)計(jì):主要針對(duì)使用人員能方便、準(zhǔn)確、迅速而可靠的使用各項(xiàng)設(shè)備,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)操作人員方便及可靠性的設(shè)計(jì),達(dá)到對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求。
(8)軟件可靠性:自頂向下設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、程序綜合與推導(dǎo)、函數(shù)程序設(shè)計(jì)以及有關(guān)的形式說(shuō)明和程序變換等。
(9)人機(jī)交互:主要靠可輸入輸出的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來(lái)完成。可供人機(jī)交互使用的設(shè)備主要有鍵盤(pán)顯示、鼠標(biāo)、各種模 式識(shí)別設(shè)備等。
4、繼電保護(hù)裝置可靠性評(píng)估方法
電力系統(tǒng)可靠性是通過(guò)定量的可靠性指標(biāo)來(lái)量度的。一般可以是故障對(duì)電力用戶造成的不良后果的概率、頻率、持續(xù)時(shí)間、故障引起的期望電力損失及期望電能量損失等,不同的子系統(tǒng)可以有不同的可靠性指標(biāo)。對(duì)于不同的對(duì)象,我們可以采用各種不同的可靠性衡量方法,這些方法一般可以分為以下幾種:
(1)用概率表示
其定義為“一個(gè)元件、設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的概率。這個(gè)概率就是可靠性的量度。顯然,這個(gè)定義和衡量方法主要用于不能修復(fù)的元件、設(shè)備或系統(tǒng)。對(duì)于可修復(fù)的元件、設(shè)備或系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它只能反映其第一次故障前的可靠性。
(2)用時(shí)間表示
故障前平均時(shí)間MTBF。即從開(kāi)始使用到發(fā)生故障的平均時(shí)間,可用于不修復(fù)元件、設(shè)備或系統(tǒng),亦可用于可修復(fù)元件、設(shè)備或系統(tǒng),表示第一次故障前的平均時(shí)間。故障間平均時(shí)間MTBF。用于可修復(fù)元件、設(shè)備或系統(tǒng),表示兩次故障之間的時(shí)間。
(3)用頻率表示
正確動(dòng)作率,即在一定期限內(nèi),被統(tǒng)計(jì)的可修復(fù)元件、設(shè)備或系統(tǒng)正確動(dòng)作的次數(shù)與總動(dòng)作次數(shù)之比,可以用公式表示為:
正確動(dòng)作率= ( 正確動(dòng)作次數(shù)/ 總動(dòng)作次數(shù))×100%
繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性是一般指繼電保護(hù)系統(tǒng)在預(yù)定的工況下及時(shí)間內(nèi)成功完成預(yù)定功能的能力。這里的可靠性包含設(shè)備可靠性和功能可靠性。設(shè)備可靠性以A 表述,從二次系統(tǒng)的觀點(diǎn)描述投入運(yùn)行的繼電保護(hù)系統(tǒng)在任何時(shí)刻處于工作狀態(tài)的概率。功能可靠性則以R 表述,即從一次系統(tǒng)的觀點(diǎn)描述處于工作狀態(tài)的繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠正確工作的概率。用完好度P 作為繼保系統(tǒng)可靠性的衡量指標(biāo),其關(guān)系為:
P = A R
可靠性指標(biāo)建立的原則有:
①以滿足使用要求為原則,覆蓋繼電保護(hù)行為的特征;
②在滿足一定先進(jìn)性和使用要求的前提下,盡可能降低成本;
③根據(jù)使用條件的不同確定可靠性指標(biāo)的水平;
④指標(biāo)的可測(cè)定性原則——選擇的可靠性指標(biāo)應(yīng)考慮指標(biāo)間的相關(guān)性和可行性。
(3)可靠性技術(shù)使用等級(jí)和歸納分析
第一等級(jí):軍用級(jí)。由于軍用等級(jí)對(duì)所有設(shè)備的要求最高,所以相對(duì)應(yīng)的所需求的可靠性也就最高,與此同時(shí)對(duì)于經(jīng)費(fèi)等問(wèn)題則會(huì)考慮的較少。在設(shè)置軍用設(shè)備的和系統(tǒng)的時(shí)候,主要考慮最高的可靠性,一般情況下都使用最好的、最先進(jìn)的、最高可靠的儀器和設(shè)備,這樣來(lái)達(dá)到高可靠性的目的。
第二等級(jí):工業(yè)級(jí)。由于工業(yè)級(jí)所考慮最多的是追求高性價(jià)比,所以通常考慮的因素會(huì)最多。它需要綜合考慮更多的因素,如:生產(chǎn)的效率,生產(chǎn)的可靠性,生產(chǎn)的成本,生產(chǎn)的周期等。這樣以來(lái),對(duì)于工業(yè)級(jí)別的設(shè)備及系統(tǒng)要求來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)是較為復(fù)雜的,需要綜合全面考慮,在追求較高可靠性的同時(shí),還要追求較高的經(jīng)濟(jì)效益。
第三等級(jí):民用級(jí)。由于民用級(jí)所最多考慮的是成本,所以在追求設(shè)備的可靠性方面要求最低,這就意味著,它所使用的設(shè)備較為的便宜,追求可用性,而非高可靠性,所以民用級(jí)的設(shè)備等對(duì)可靠性的要求最低。
表1 提高可靠性技術(shù)使用場(chǎng)合歸納分析表
冗余 技術(shù) |
軟件 設(shè)計(jì) |
人機(jī) 交互 |
熱設(shè)計(jì) |
三防 設(shè)計(jì) |
抗沖 擊 |
電磁 兼容 |
避錯(cuò) 設(shè)計(jì) |
|
|
第一等級(jí)(軍用) |
系統(tǒng)級(jí) |
高功能、高可靠 |
全面高可靠 |
金屬 導(dǎo)熱 |
完全 絕緣 |
避免 振源 |
TEMPE S技術(shù) |
系統(tǒng)級(jí) |
|
第二等級(jí)(工業(yè)) |
部件級(jí) |
高可靠、高易用 |
部分高 可靠 |
陶瓷 導(dǎo)熱 |
重點(diǎn) 絕緣 |
提高 剛度 |
一般防泄露技術(shù) |
部件級(jí) |
|
第三等級(jí)(民用) |
模塊級(jí) |
高易用、高效率 |
易用 |
塑料 導(dǎo)熱 |
部分 絕緣 |
阻尼 減振 |
很少 考慮 |
模塊級(jí) |
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