城市電網(wǎng)配電系統(tǒng)由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復雜以及各種人為因素的影響，電氣故障的發(fā)生是不能完全避免的。在電力系統(tǒng)中的任何一處發(fā)生事故，都有可能對電力系統(tǒng)的運行產生重大影響，為了確保城市電網(wǎng)配電系統(tǒng)的正常運行，必須正確地設置繼電保護裝置。

1 繼電保護的基本概念

可靠性是指一個元件、設備或系統(tǒng)在預定時間內，在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理，系統(tǒng)可靠性的定量評定，運行維護，可靠性和經(jīng)濟性的協(xié)調等各方面。具體到繼電保護裝置，其可靠性是指在該裝置規(guī)定的范圍內發(fā)生了它應該動作的故障時，它不應該拒動作，而在任何其它該保護不應動作的情況下，它不應誤動作。

繼電保護裝置的拒動和誤動都會給電力系統(tǒng)造成嚴重危害。但提高其不拒動和提高其不誤動作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于電力系統(tǒng)的結構和負荷性質的不同，拒動和誤動所造成的危害往往不同。例如當系統(tǒng)中有充足的旋轉備用容量，輸電線路很多，各系統(tǒng)之間和電源與負荷之間聯(lián)系很緊密時由于繼電保護裝置的誤動作，使發(fā)電機變壓器或輸電線路切除而給電力系統(tǒng)造成的影響可能很小;但如果發(fā)電機變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作，將會造成設備的損壞或系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。在此情況下提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。但在系統(tǒng)中旋轉備用容量很少及各系統(tǒng)之間和負荷和電源之間聯(lián)系比較薄弱的情況下，繼電保護裝置的誤動作使發(fā)電機變壓器或輸電線切除時，將會引起對負荷供電的中斷甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。而當某一保護裝置拒動時，其后備保護仍可以動作而切除故障，因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不拒動的可靠性更為重要。

2 保護裝置評價指標

2.1

繼電保護裝置屬于可修復元件，在分析其可靠性時，應該先正確劃分其狀態(tài)，常見的狀態(tài)有：①正常運行狀態(tài)。這是保護裝置的正常狀態(tài)。②檢修狀態(tài)。為使保護裝置能夠長期穩(wěn)定運行，應定期對其進行檢修，檢修時保護裝置退出運行。③正常動作狀態(tài)。這是指被保護元件發(fā)生故障時，保護裝置正確動作于跳閘的狀態(tài)。④誤動作狀態(tài)。是指保護裝置不應動作時，它錯誤動作的狀態(tài)。例如，由于整定錯誤，發(fā)生區(qū)外故障時，保護裝置錯誤動作于跳閘。⑤拒動作狀態(tài)。是指保護裝置應該動作時，它拒絕動作的狀態(tài)。例如，由于整定錯誤或內部機械故障而導致保護裝置拒動。⑥故障維修狀態(tài)。保護裝置發(fā)生故障后對其進行維修時所處的狀態(tài)。

2.2目前常用的評價統(tǒng)計指標有

2.2.1正確動作率即一定期限內(例如一年)被統(tǒng)計的繼電保護裝置的正確動作次數(shù)與總動作次數(shù)之比。

正確動作率=(正確動作次數(shù)/總動作次數(shù))×100

用正確動作率可以觀測該繼電保護系統(tǒng)每年的變化趨勢，也可以反映不同的繼電保護系統(tǒng)(如220kv與500kv)之間的對比情況，從中找出薄弱環(huán)節(jié)。

2.2.2可靠度r(t)

是指元件在起始時刻正常的條件下，在時間區(qū)間(0，t)不發(fā)生故障的概率。對于繼電保護裝置，注意力主要集中在從起始時刻到首次故障的時間。

2.2.3可用率a(t)

是指元件在起始時刻正常工作的條件下，時刻t正常工作的概率?？煽慷扰c可用率的不同在于，可靠度中的定義要求元件在時間區(qū)間(0，t)連續(xù)的處于正常狀態(tài)，而可用率則無此要求。

2.2.4故障率h(t)是指元件從起始時刻直到時刻t完好條件下，在時刻t以后單位時間里發(fā)生故障的概率。

2.2.5平均無故障工作時間mtbf設從修復到首次故障之間的時間間隔為無故障工作時間，則其數(shù)學期望值為平均無故障工作時間。

2.2.6修復率m(t)是指元件自起始時刻直到時刻t故障的條件下，自時刻t以后每單位時間里修復的概率

2.2.7平均修復時間mttr平均修復時間是修復時間的數(shù)學期望值。