继电保护状态检修的实际应用与研究

继电保护状态检修的实际应用与研究

张大为1金尚冬2杨畅3陈斯斯4王雷5

（国网辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁省锦州市121013）

摘要：进入二十一世纪以来，世界范围内的计算机技术已经相对成熟，并且不断地应用于电力系统领域。信息技术、通信技术已被广泛地应用于设备运行状况的有效监视，使电气设备的状态检修在技术上有了实施的基础。目前电力系统的状态检修主要集中在一次设备上，技术上主要基于各种传感器及检测技术集成而实现，由于二次设备相对于一次设备而言其单元造价低很多，加上回路上的复杂性，真正实现的状态检修的应用很少，仅提出了电气二次设备状态检修研究思路。

关键词：继电保护；状态检修；实际应用

一、状态检修研究现状

检修是为了保证设备的可靠运行，同时提高运行效率及降低运行成本。所以对保护进行检修的主要目的是为了提高改善保护的可靠性。状态检修也不例外。谈到保护构成器件复杂，很难确定保护劣化信息，所以引入一些评估方法来研究继电保护的状态检修。

可靠性(reliability)是指元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。保护的可靠性主要指在该保护规定的范围内发生了保护应该动作的故障时，它应该正确动作，而在任何其他的保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。

由于保护系统由大量电子元器件构成，构成回路比较复杂，在实际维修过程中不可能全部对元器件损坏进行量化分析，所以继电保护可靠性研究主要针对保护可靠性的评估指标及计算模型展开，内容涉及构成环节失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评估，运行维护及可靠性与经济成本参数的关系等方面。

但是无论是研究保护的稳态可靠度或者从运行方面来预测短期内保护的实时风险，都需要对保护可能出现的各种状态从故障概率和故障后果两方面进行定量评估

二、继电保护存在的主要问题

继电保护发展至今,从保护原理的设计,到生产厂家制造工艺,到售后服务,各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定,近几年在我区范围内,由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过,所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。当前使用的CPU芯片性能已非常稳定,因此在我们的检验工作中,没有必要对其CPU的正确性进行很详细的校验。而应对继电保护设备实行状态检修,也就是说只要保护装置不告警,就不用进行检修。当然,这要有一个逐步完善的过程,需要大量的配套工程,但这是一种发展趋势。

继电保护的技术已经很成熟,而近几年发展起来的综合自动化技术,对我们是一个全新的领域。由于其技术新,硬件成本低,利润高,其发展速度非常之快,这对维护工作是一个很大的挑战。维护工作中难度最大的是通讯问题,当前,综合自动化系统还处于发展阶段,四方、南瑞、南自、东方电子等厂家都自成一家,各有各的通讯规约,再加上直流系统、电度表、“五防”装置等都需要与监控系统通讯,而这些又都有各自的规约,致使维护工作越来越难,一旦碰到通讯问题,必须请厂家人员才能处理,而且经常要几个相关厂家一起到场才行。如此一来,既降低了设备的安全运行可靠性,又提高维护的成本。

三、状态检修技术在实践中的应用

与电气一次设备不同的是电气二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展为保护设备的状态监测奠定了技术基础。实施保护设备状态检修应监测:交流测量系统,包括CT、PT二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流系统,包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统:包括硬件逻辑判断回路和软件功能。保护装置本身容易实现状态监测,但由于电气二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,这可能是保护迟迟未能有效地推进状态检修的主要原因之一。

电气二次操作回路是对电气一次设备进行操作控制的电路,是继电保护的一个重要组成部分。在继电保护设备要求进行状态检修的情况下,作为继电保护出口控制回路操作箱均采用硬件式结构,即由继电器直接在220V强电回路中通过二次线联接而成,接线繁杂,不具备自检、在线监测、数据远传等功能。虽然在综自站中该回路一部分硬接点可通过综自设备(如测控设计)进行上传监控,但要求二次回路继电器输出接点增多使接线复杂化可靠性下降,同时联接电缆也增多。

继电保护设备状态检修实施的重要基础就是在设备状态特征量的采集上不能有盲区,显然,对保护设备实行状态检修而言,现有的二次控制回路操作箱达不到要求。而利用美国SEL提供的数字仿真式继电保护平台可以有效地设计微机操作箱,成功解决了电气二次回路状态检修问题,可为实现保护系统完整的状态监测,为继电保护实行状态检修创造必要的条件。

四、继电保护状态检修技术的发展

从我们现实生活的实例来看，继电保护状态检修技术主要是根据继电保护装置的要求而不断改进，继电保护状态检修技术随着继电保护装置的发展而不断进步，因此二者之间是主附关系，相互依存。从继电保护状态检修技术的发展历程来看，不断改进继电保护状态检修技术的关键在于对继电保护装置的复杂状态的判定和把握，因此应确定有效的检验内容和周期，建立一套完善的监控体系等。继电保护状态检修技术的类型主要分为两大类，即事后检修与预防性检修。这个分类实际上就是有被动检修与主动检修的差别。主动检修可以防范潜在的问题，这样不但可以延长继电保护装置的使用寿命，而且还可以提高电力企业的经济效益。从当前的实践来看，各大电力企业主要以预防检修为主，事后检修为辅。即便是预防检修中出现了漏洞并扩大影响时，事后检修也可以及时予以弥补。一般而言，预防检修主要分为两种模式，即预知性维修与状态检修。

结束语

变传统的定期检修为状态检修，将检修的重点和精力放在真正需要检修的设备上，检修计划的制定更具有针对性和科学性，设备的可靠性指标有了较大提高；同时减少了设备停电次数和操作，提高了设备的运行可用性，有效降低电网运行管理的成本，会取得显著的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]黄树红.火电厂设备状态检修――状态检修体制及发展状况[J].湖北电力,1998,22(3).

[2]胡滨.从葛洲坝水电厂检修实践谈未来的状态检修[J].中国三峡建设,2000(7).