【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外故障誤動(dòng)三跳。檢查發(fā)現(xiàn)撥輪開(kāi)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(hù)誤動(dòng)。2）由于斷路器位置接點(diǎn)開(kāi)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(dá)動(dòng)作值后動(dòng)作跳相應(yīng)開(kāi)關(guān)。3）220kV線路單相故障，零序保護(hù)插件由于弱饋選相原理缺陷導(dǎo)致零序Ⅰ段選相錯(cuò)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(dòng)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(shí)，該線頭將端子虛接，使保護(hù)單跳啟動(dòng)重合閘的同時(shí)接通了三跳啟動(dòng)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(dòng)作。5）線路單相接地故障，線路保護(hù)正確動(dòng)作跳開(kāi)單相開(kāi)關(guān)，重合不成功。對(duì)側(cè)保護(hù)三跳啟動(dòng)重合閘開(kāi)入光隔損壞，造成保護(hù)誤判其他保護(hù)三跳出口，重合閘未動(dòng)作，由運(yùn)行人員手切A、B相。綜上所述，220kV線路主保護(hù)運(yùn)行中，造成縱聯(lián)保護(hù)、距離、零序、重合閘不正確動(dòng)作有技術(shù)問(wèn)題、有制造質(zhì)量問(wèn)題，有運(yùn)行維護(hù)管理上的漏洞，還有保護(hù)裝置的電源問(wèn)題及設(shè)備老化的問(wèn)題等等。⑶ 微機(jī)保護(hù)運(yùn)行情況 ％，比2003年正確動(dòng)作率(％)。其中：220 ％，比2003年正確動(dòng)作率(％)。330 ％，比2003年正確動(dòng)作率(％)。％，與2003年正確動(dòng)作率(％)持平。 。 2004年220kV及以上微機(jī)保護(hù)運(yùn)行情況分析名 稱(chēng)動(dòng)作總次數(shù)正確動(dòng)作次數(shù)不正確動(dòng)作次數(shù)正確動(dòng)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(jī)保護(hù)運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)2000年2001年2002年2003年2004年總 計(jì)動(dòng)作總次數(shù)14 73222 94318 50220 67025 191102 038正確動(dòng)作次數(shù)14 63822 82318 39120 53425 046101 432不正確動(dòng)作次數(shù)94120111136145606正確動(dòng)作率/%99 3499 421．6本文研究的內(nèi)容研究?jī)?nèi)容具體安排如下第一章為緒論：在閱讀了大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)二次系統(tǒng)可靠性及微機(jī)式輸電線路保護(hù)裝置可靠性文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)單介紹了電力系統(tǒng)可靠性研究的歷史；概述了國(guó)內(nèi)外近年來(lái)發(fā)生的大停電事故及其影響；并對(duì)國(guó)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(píng)估的方法和國(guó)內(nèi)繼電保護(hù)裝置的可靠性指標(biāo)進(jìn)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(xiàng)指標(biāo)，再列舉了兩個(gè)可靠性的典型模型。重點(diǎn)敘述了故障樹(shù)分析法和狀態(tài)空間分析法。第三章為微機(jī)繼電保護(hù)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(jiǎn)單敘述了二次系統(tǒng)設(shè)備軟、硬件可靠性分析的一些評(píng)估方法與計(jì)算方式。第四章為數(shù)字式保護(hù)裝置可靠性研究：該章對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的誤動(dòng)失效率，拒動(dòng)失效率，保護(hù)誤動(dòng)頻率，保護(hù)拒動(dòng)頻率及保護(hù)可用度五個(gè)可靠性指標(biāo)做出了詳細(xì)的描述與計(jì)算分析。建立了數(shù)字式保護(hù)的失效模型，利用將故障樹(shù)和馬爾科夫隨機(jī)過(guò)程相結(jié)合的方法，對(duì)二次系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了評(píng)估。第五章是實(shí)例分析：該章在第三章的理論基礎(chǔ)上，取得現(xiàn)實(shí)中的事故報(bào)告，做出與現(xiàn)實(shí)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(shí)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(chēng)為故障或失效?？煽啃砸话阌酶怕时硎?，也可以根據(jù)實(shí)際需要，用平均無(wú)故障工作時(shí)間表示。產(chǎn)品的可靠性與規(guī)定的時(shí)間密切相關(guān)，因?yàn)殡S著時(shí)間的增長(zhǎng)，產(chǎn)品的可靠性是下降的。可靠性工程則提供理論和實(shí)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(shí)間內(nèi)以給定的置信水平無(wú)故障地執(zhí)行其設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)隨機(jī)變量，指產(chǎn)品從開(kāi)始工作直到發(fā)生故障的時(shí)間；是規(guī)定的時(shí)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(shí)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(shí)刻正常的條件下，在時(shí)刻以后單位時(shí)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(duì)于有限樣本，設(shè)產(chǎn)品總數(shù)目為，經(jīng)過(guò)時(shí)間失效數(shù)目為，經(jīng)過(guò)時(shí)間失效數(shù)目為，則失效率估計(jì)值為：＝ ()3. 平均壽命平均壽命是產(chǎn)品壽命的平均值，記為。對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，指產(chǎn)品平均無(wú)故障工作時(shí)間，通常記為MTTF(Mean Time To Failure)；對(duì)于可修復(fù)產(chǎn)品，指平均故障間隔時(shí)間，記為MTBF(Mean Time Between Failure)。對(duì)不可修復(fù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，平均壽命為：＝MTTF＝ ()式中，為母體中每個(gè)產(chǎn)品發(fā)生故障前的工作時(shí)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(shí)間的期望值，也可表示為：MTTF＝＝ ()當(dāng)可靠度＝，失效率為恒定值時(shí)，則MTTF＝＝ ()對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品而言，MTBF可由下式計(jì)算：MTBF＝ ()式中，為可修復(fù)產(chǎn)品故障時(shí)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(méi)有區(qū)別，稱(chēng)為完全修復(fù)。對(duì)于完全修復(fù)的產(chǎn)品，每次修復(fù)后繼續(xù)工作時(shí)，與新產(chǎn)品投入使用完全一樣。所以，平均故障間隔時(shí)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(shí)刻產(chǎn)品還沒(méi)有修復(fù)的情況下，產(chǎn)品在時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)被修復(fù)的概率，記作。其表達(dá)式如下：＝＝ ()式中，是修復(fù)時(shí)間，是一個(gè)隨機(jī)變量；是產(chǎn)品的維修度；是維修密度函數(shù)。5. 平均停運(yùn)時(shí)間平均停運(yùn)時(shí)間是指故障后修復(fù)時(shí)間的平均值，記作MTTR(Mean Time To Repair)。MTTR是修復(fù)時(shí)間的數(shù)學(xué)期望，其表達(dá)式為：MTTR＝＝ ()當(dāng)修復(fù)率為恒定值時(shí)，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(shí)刻產(chǎn)品能正常工作的概率。它是時(shí)間的函數(shù)，用表示，這種可用度成為瞬時(shí)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(wú)窮大時(shí)的系統(tǒng)有效度，稱(chēng)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(shí)刻正常工作的條件下，在時(shí)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(gè)指標(biāo)評(píng)估其可靠性：失效率、平均故障間隔時(shí)間、修復(fù)率、平均修復(fù)時(shí)間、可用度和不可用度。其中，可用度和不可用度這兩個(gè)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(píng)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(gè)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(chēng)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(gè)部件的可靠度和不可靠度；為部件數(shù)目。若各個(gè)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(gè)部件的失效率。 并聯(lián)系統(tǒng)模型設(shè)系統(tǒng)是由個(gè)部件組成，系統(tǒng)中個(gè)部件都故障時(shí)，系統(tǒng)才故障，這樣的系統(tǒng)稱(chēng)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(gè)部件的不可靠度和可靠度；為部件數(shù)目。 可靠性故障樹(shù)分析法 故障樹(shù)分析法簡(jiǎn)介故障樹(shù)分析法，簡(jiǎn)稱(chēng)FTA(Fault Tree Analysis)，是一種評(píng)價(jià)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(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)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(lái)預(yù)測(cè)導(dǎo)彈發(fā)射的隨機(jī)故障概率。后來(lái)，美國(guó)波音公司研制出FTA的計(jì)算機(jī)程序，進(jìn)一步推動(dòng)了它的發(fā)展。美國(guó)洛克希德公司又將FTA用于大型旅客機(jī)L1011的安全可靠性評(píng)價(jià)中，建立三十多個(gè)故障樹(shù)，大大提高L1011飛機(jī)的安全可靠性，使它順利進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。70年代FTA應(yīng)用到核電站事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，計(jì)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(xiǎn)，在和其它能源造成的風(fēng)險(xiǎn)以及社會(huì)現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)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(jìn)入一般電子、電力、化工、機(jī)械、交通及船舶等領(lǐng)域。應(yīng)用FTA還可以進(jìn)行故障診斷、分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，指導(dǎo)運(yùn)行和檢修，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(shù)分析法的主要特點(diǎn)1. 目標(biāo)性 全面查清引起故障的原因和事實(shí)真相，評(píng)價(jià)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(shí)加以改進(jìn)。2. 分析對(duì)象的選取標(biāo)準(zhǔn) 以重大故障作為分析對(duì)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(yùn)用理論符號(hào)和邏輯推理對(duì)復(fù)雜的故障和危險(xiǎn)逐個(gè)地、系統(tǒng)地進(jìn)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(chǎng)合，最后求出系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。4. 分析的性質(zhì) 對(duì)產(chǎn)品、裝置、部件、系統(tǒng)的可靠性、安全性進(jìn)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(shù)；求故障樹(shù)的最小割集；求系統(tǒng)故障概率。各步驟實(shí)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(wèn)題來(lái)選取，但是下列幾點(diǎn)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(jìn)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(shù)；(3) 頂事件能定量地度量。這是故障樹(shù)分析中最關(guān)鍵的一步。建立故障樹(shù)實(shí)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(shù)表示出來(lái)。這就要求設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員、可靠性工作人員緊密合作。建立故障樹(shù)采用。 設(shè)給定的故障樹(shù)，由所有集合組成。此時(shí)是基本故障事件的集合，僅當(dāng)這些基本故障事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，頂端事件才會(huì)發(fā)生，則稱(chēng)為故障樹(shù)的一個(gè)割集。如有這樣一個(gè)割集，從其中任意移走一個(gè)元件后，就不再是割集，則稱(chēng)這個(gè)割集為最小割集。所謂定性評(píng)定故障樹(shù)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(shù)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(chēng)fussellvesely法）。這種方法的基本思路是從頂事件開(kāi)始逐級(jí)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(mén)，則把每個(gè)輸入事件分別列入不同的行；緊接頂事件的若是與門(mén)，則把每個(gè)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(shù)的符號(hào)若給定基本故障事件出現(xiàn)的概率，則可以定量地評(píng)定故障樹(shù)頂事件出現(xiàn)的概率，若已求出故障樹(shù)最小割集，則當(dāng)至少有一個(gè)最小割集出現(xiàn)時(shí)，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(guò)程可以分為確定性過(guò)程和非確定性過(guò)程兩種，非確定性過(guò)程稱(chēng)為隨機(jī)過(guò)程。一個(gè)隨機(jī)過(guò)程是由條件概率式（）所定義的，即 （）一般隨機(jī)過(guò)程變量的條件概率與整個(gè)過(guò)程中以前組成此過(guò)程的所有隨機(jī)變量的取值有關(guān)。但是有一類(lèi)重要的隨機(jī)過(guò)程卻具有如下特殊的性質(zhì)：如果集合中的時(shí)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(guò)程稱(chēng)為馬爾柯夫過(guò)程（Markov process）。在馬爾柯夫過(guò)程中，在時(shí)間時(shí)的隨機(jī)變量的概