【文章內(nèi)容簡介】 外故障誤動三跳。檢查發(fā)現(xiàn)撥輪開關(guān)內(nèi)部有短接，導(dǎo)致定值偏大，制造質(zhì)量不良，造成保護誤動。2）由于斷路器位置接點開入回路光耦絕緣擊穿，在線路區(qū)外發(fā)生接地故障的情況下，零序電流到達動作值后動作跳相應(yīng)開關(guān)。3）220kV線路單相故障，零序保護插件由于弱饋選相原理缺陷導(dǎo)致零序Ⅰ段選相錯誤，三相跳閘出口。4）線路B相接地故障，B相跳閘后，重合閘未動作。檢查發(fā)現(xiàn)配置的輔助屏裝置內(nèi)部接線端子間有一廠家配線遺留的帶毛刺的線頭，故障當(dāng)時，該線頭將端子虛接，使保護單跳啟動重合閘的同時接通了三跳啟動重合閘，該線路重合閘方式為“單相重合”方式，故重合閘被閉鎖而不動作。5）線路單相接地故障，線路保護正確動作跳開單相開關(guān)，重合不成功。對側(cè)保護三跳啟動重合閘開入光隔損壞，造成保護誤判其他保護三跳出口，重合閘未動作，由運行人員手切A、B相。綜上所述，220kV線路主保護運行中，造成縱聯(lián)保護、距離、零序、重合閘不正確動作有技術(shù)問題、有制造質(zhì)量問題，有運行維護管理上的漏洞，還有保護裝置的電源問題及設(shè)備老化的問題等等。⑶ 微機保護運行情況 ％，比2003年正確動作率(％)。其中：220 ％，比2003年正確動作率(％)。330 ％，比2003年正確動作率(％)。％，與2003年正確動作率(％)持平。 。 2004年220kV及以上微機保護運行情況分析名 稱動作總次數(shù)正確動作次數(shù)不正確動作次數(shù)正確動作率/%2004年220kV及以上25 19125 046145220kV系統(tǒng)20 08319 98499330kV系統(tǒng)8748677550kV系統(tǒng)4 2344 195392004年底，％。2000~。 20002004年220kV及以上微機保護運行情況統(tǒng)計2000年2001年2002年2003年2004年總 計動作總次數(shù)14 73222 94318 50220 67025 191102 038正確動作次數(shù)14 63822 82318 39120 53425 046101 432不正確動作次數(shù)94120111136145606正確動作率/%99 3499 421．6本文研究的內(nèi)容研究內(nèi)容具體安排如下第一章為緒論：在閱讀了大量國內(nèi)外有關(guān)二次系統(tǒng)可靠性及微機式輸電線路保護裝置可靠性文獻的基礎(chǔ)上，簡單介紹了電力系統(tǒng)可靠性研究的歷史；概述了國內(nèi)外近年來發(fā)生的大停電事故及其影響；并對國內(nèi)外電力系統(tǒng)可靠性的研究現(xiàn)狀，二次系統(tǒng)可靠性評估的方法和國內(nèi)繼電保護裝置的可靠性指標(biāo)進行了綜述。第二章為可靠性工程，首先介紹了可靠性的基本概念和可靠性的各項指標(biāo)，再列舉了兩個可靠性的典型模型。重點敘述了故障樹分析法和狀態(tài)空間分析法。第三章為微機繼電保護軟、硬件工作原理：分別介紹了二次系統(tǒng)軟硬件的構(gòu)成。簡單敘述了二次系統(tǒng)設(shè)備軟、硬件可靠性分析的一些評估方法與計算方式。第四章為數(shù)字式保護裝置可靠性研究：該章對保護系統(tǒng)的誤動失效率，拒動失效率，保護誤動頻率，保護拒動頻率及保護可用度五個可靠性指標(biāo)做出了詳細的描述與計算分析。建立了數(shù)字式保護的失效模型，利用將故障樹和馬爾科夫隨機過程相結(jié)合的方法，對二次系統(tǒng)的可靠性進行了評估。第五章是實例分析：該章在第三章的理論基礎(chǔ)上，取得現(xiàn)實中的事故報告，做出與現(xiàn)實相結(jié)合的算例分析。 可靠性的基本概念可靠性：指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品不能完成規(guī)定的功能，稱為故障或失效?？煽啃砸话阌酶怕时硎?，也可以根據(jù)實際需要，用平均無故障工作時間表示。產(chǎn)品的可靠性與規(guī)定的時間密切相關(guān)，因為隨著時間的增長，產(chǎn)品的可靠性是下降的。可靠性工程則提供理論和實用工具，使部件、元件、產(chǎn)品或系統(tǒng)在規(guī)定的環(huán)境下、規(guī)定的時間內(nèi)以給定的置信水平無故障地執(zhí)行其設(shè)計功能的概率和能力。其目的為：；，而不管為防止這些失效所需的工作量；，則確定解決發(fā)生失效的方法；，并分析可靠性數(shù)據(jù)。 基本可靠性指標(biāo)可靠性的主要指標(biāo)有：可靠度、不可靠度、失效率、修復(fù)率、平均壽命、系統(tǒng)可用度和不可用度等。它們代表了產(chǎn)品可靠性的基本內(nèi)容。1. 可靠度和不可靠度可靠度定義為：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，記作。＝ ()式中，是產(chǎn)品的壽命，是一個隨機變量，指產(chǎn)品從開始工作直到發(fā)生故障的時間；是規(guī)定的時間。不可靠度定義為：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，完不成規(guī)定功能的概率，記作。＝ ()顯然，有＋＝1 ()2. 失效率失效率定義為：產(chǎn)品工作到時刻正常的條件下，在時刻以后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率，記作。＝＝= ()式中，是產(chǎn)品的故障概率密度函數(shù)，它是不可靠度的導(dǎo)數(shù)。對于有限樣本，設(shè)產(chǎn)品總數(shù)目為，經(jīng)過時間失效數(shù)目為，經(jīng)過時間失效數(shù)目為，則失效率估計值為：＝ ()3. 平均壽命平均壽命是產(chǎn)品壽命的平均值，記為。對于不可修復(fù)的產(chǎn)品，指產(chǎn)品平均無故障工作時間，通常記為MTTF(Mean Time To Failure)；對于可修復(fù)產(chǎn)品，指平均故障間隔時間，記為MTBF(Mean Time Between Failure)。對不可修復(fù)產(chǎn)品來說，平均壽命為：＝MTTF＝ ()式中，為母體中每個產(chǎn)品發(fā)生故障前的工作時間；為母體中總產(chǎn)品數(shù)。MTTF是不可修復(fù)產(chǎn)品故障前工作時間的期望值，也可表示為：MTTF＝＝ ()當(dāng)可靠度＝，失效率為恒定值時，則MTTF＝＝ ()對可修復(fù)產(chǎn)品而言，MTBF可由下式計算：MTBF＝ ()式中，為可修復(fù)產(chǎn)品故障時間間隔；為可修產(chǎn)品修復(fù)次數(shù)。產(chǎn)品修復(fù)后和嶄新的產(chǎn)品沒有區(qū)別，稱為完全修復(fù)。對于完全修復(fù)的產(chǎn)品，每次修復(fù)后繼續(xù)工作時，與新產(chǎn)品投入使用完全一樣。所以，平均故障間隔時間可用式()表示為： MTBF＝ ()當(dāng)可靠度＝，失效率為恒定值，則MTBF為：MTBF＝ ()4. 修復(fù)率修復(fù)率定義為：在時刻產(chǎn)品還沒有修復(fù)的情況下，產(chǎn)品在時刻后單位時間內(nèi)被修復(fù)的概率，記作。其表達式如下：＝＝ ()式中，是修復(fù)時間，是一個隨機變量；是產(chǎn)品的維修度；是維修密度函數(shù)。5. 平均停運時間平均停運時間是指故障后修復(fù)時間的平均值，記作MTTR(Mean Time To Repair)。MTTR是修復(fù)時間的數(shù)學(xué)期望，其表達式為：MTTR＝＝ ()當(dāng)修復(fù)率為恒定值時，則MTTR為：MTTR＝ ()6. 可用度和不可用度可用度的定義為：在規(guī)定條件下，在任意時刻產(chǎn)品能正常工作的概率。它是時間的函數(shù)，用表示，這種可用度成為瞬時可用度。如果產(chǎn)品可靠度和維修度均服從指數(shù)分布，即可靠度＝，維修度 ＝1－，則可用度滿足微分方程：＝ ()解得： ＝＋ ()當(dāng)趨于無窮大時的系統(tǒng)有效度，稱為穩(wěn)態(tài)可用度，記為，可表示為：＝＝ ()不可用度定義為：產(chǎn)品在起始時刻正常工作的條件下，在時刻不能正常工作的概率，記作。顯然，有：+＝1 ()電力二次設(shè)備和系統(tǒng)大多數(shù)都是可修復(fù)系統(tǒng)，因而可用以下幾個指標(biāo)評估其可靠性：失效率、平均故障間隔時間、修復(fù)率、平均修復(fù)時間、可用度和不可用度。其中，可用度和不可用度這兩個指標(biāo)是系統(tǒng)可靠性和維修性的綜合表征，因而適合用于電力二次系統(tǒng)的可靠性評估。 典型的可靠性模型 串聯(lián)系統(tǒng)模型設(shè)系統(tǒng)是由個部件組成，其中任一部件發(fā)生故障，系統(tǒng)即出現(xiàn)故障，這樣的系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)。 串聯(lián)系統(tǒng)模型其數(shù)學(xué)模型為＝ ()或 ＝ ()式中，和分別為系統(tǒng)的可靠度和不可靠度；和分別為第個部件的可靠度和不可靠度；為部件數(shù)目。若各個部件的壽命服從指數(shù)分布，即＝，則＝＝ ()＝ ()式中，為系統(tǒng)的失效率；為第個部件的失效率。 并聯(lián)系統(tǒng)模型設(shè)系統(tǒng)是由個部件組成，系統(tǒng)中個部件都故障時，系統(tǒng)才故障，這樣的系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。 并聯(lián)系統(tǒng)模型其數(shù)學(xué)模型為＝ ()或 ＝ ()式中， 和分別為系統(tǒng)的不可靠度和可靠度；和分別為第個部件的不可靠度和可靠度；為部件數(shù)目。 可靠性故障樹分析法 故障樹分析法簡介故障樹分析法，簡稱FTA(Fault Tree Analysis)，是一種評價復(fù)雜系統(tǒng)可靠性與安全性的方法。早在60年代初就由美國貝爾實驗室首先提出并應(yīng)用在民兵導(dǎo)彈的發(fā)射控制系統(tǒng)安全性分析中，用它來預(yù)測導(dǎo)彈發(fā)射的隨機故障概率。后來，美國波音公司研制出FTA的計算機程序，進一步推動了它的發(fā)展。美國洛克希德公司又將FTA用于大型旅客機L1011的安全可靠性評價中，建立三十多個故障樹，大大提高L1011飛機的安全可靠性，使它順利進入國際市場。70年代FTA應(yīng)用到核電站事故風(fēng)險評價中，計算得出初因事故的發(fā)生概率、工程設(shè)施故障概率以及各種水平的放射性排入環(huán)境的事故概率；第一次定量地給出核電站可能造成的風(fēng)險，在和其它能源造成的風(fēng)險以及社會現(xiàn)有的風(fēng)險比較之后，令人信服地導(dǎo)出了核能是一種非常安全的能源的結(jié)論。目前，F(xiàn)TA已從宇航、核能進入一般電子、電力、化工、機械、交通及船舶等領(lǐng)域。應(yīng)用FTA還可以進行故障診斷、分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)運行和檢修，實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。因而是大型復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析的重要工具[30]。 故障樹分析法的主要特點1. 目標(biāo)性 全面查清引起故障的原因和事實真相，評價各種故障原因?qū)ο到y(tǒng)故障的影響程度并采取相應(yīng)措施，切實加以改進。2. 分析對象的選取標(biāo)準(zhǔn) 以重大故障作為分析對象，系統(tǒng)地整理故障發(fā)生的原因及其因果關(guān)系。3. 分析方法概要 運用理論符號和邏輯推理對復(fù)雜的故障和危險逐個地、系統(tǒng)地進行分析，找出原因及其間的因果關(guān)系；明確基本事件發(fā)生的概率和場合，最后求出系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。4. 分析的性質(zhì) 對產(chǎn)品、裝置、部件、系統(tǒng)的可靠性、安全性進行定性的和定量的分析。FTA法的基本步驟包括：選取頂事件；建立故障樹；求故障樹的最小割集；求系統(tǒng)故障概率。各步驟實施如下頂事件就是最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)。它可以根據(jù)我們最關(guān)心的問題來選取，但是下列幾點需要共同遵守：(1) 頂事件發(fā)生與否必須有明確定義；(2) 頂事件必須能進一步分解，這樣才能按頂事件發(fā)生的邏輯關(guān)系建立故障樹；(3) 頂事件能定量地度量。這是故障樹分析中最關(guān)鍵的一步。建立故障樹實質(zhì)上是找出系統(tǒng)故障和導(dǎo)致故障的諸因素之間的邏輯關(guān)系，并將這種關(guān)系用特定的圖形——故障樹表示出來。這就要求設(shè)計人員、生產(chǎn)現(xiàn)場人員、可靠性工作人員緊密合作。建立故障樹采用。 設(shè)給定的故障樹，由所有集合組成。此時是基本故障事件的集合，僅當(dāng)這些基本故障事件同時發(fā)生時，頂端事件才會發(fā)生，則稱為故障樹的一個割集。如有這樣一個割集，從其中任意移走一個元件后，就不再是割集，則稱這個割集為最小割集。所謂定性評定故障樹就是找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的故障模式，即求出故障樹的所有最小割集，最小割集表征了系統(tǒng)故障的充分和必要條件。本文用到的求最小割集的方法為下行法（又稱fussellvesely法）。這種方法的基本思路是從頂事件開始逐級向下，根據(jù)不同邏輯關(guān)系分行表示。緊接頂事件的若是或門，則把每個輸入事件分別列入不同的行；緊接頂事件的若是與門，則把每個輸入事件排列入同一行。依次從上到下分解，直到得到不能再分解的基本事件為止。 故障樹的符號若給定基本故障事件出現(xiàn)的概率，則可以定量地評定故障樹頂事件出現(xiàn)的概率，若已求出故障樹最小割集，則當(dāng)至少有一個最小割集出現(xiàn)時，頂事件出現(xiàn)的概率為 （）（馬爾柯夫）分析法自然界中事物的變化過程可以分為確定性過程和非確定性過程兩種，非確定性過程稱為隨機過程。一個隨機過程是由條件概率式（）所定義的，即 （）一般隨機過程變量的條件概率與整個過程中以前組成此過程的所有隨機變量的取值有關(guān)。但是有一類重要的隨機過程卻具有如下特殊的性質(zhì)：如果集合中的時刻按次序排列，在條件下的分布函數(shù)恰好等于在條件下的分布函數(shù)，即 （）具有這種性質(zhì)的過程稱為馬爾柯夫過程（Markov process）。在馬爾柯夫過程中，在時間時的隨機變量的概