趙 彬

（1.華北電力大學，北京 102206；2.甘肅省電力公司檢修公司變電檢修中心，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

進入新世紀以來，計算機硬件保護技術(shù)迅速發(fā)展，這使得繼電保護設(shè)備的計算機化發(fā)展趨勢成為必然。面對這一情況，如何提高繼電保護裝置的技術(shù)含量，進而滿足電力系統(tǒng)實際需求，并提高經(jīng)濟和社會的雙重效益成為一個研究熱點?；谶@一背景，筆者就繼電保護裝置狀態(tài)檢修技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用與發(fā)展進行了分析探討。

1 狀態(tài)檢修

電力系統(tǒng)的根本任務(wù)是盡可能經(jīng)濟而可靠地將電能供給各種用戶。用戶對供電的要求，一是保證供電的連續(xù)性，二是保證電能的質(zhì)量。由于系統(tǒng)內(nèi)元件的隨機故障，且這些故障又超出運行調(diào)度人員的控制能力，因此，完全不間斷地連續(xù)供電實際上是不可能的。隨著人們對供電質(zhì)量的要求越來越高，促使電力部門積極尋求提高供電可靠性的途徑。

1.1 狀態(tài)檢修概述

狀態(tài)檢修不是正常形式的維修管理工作，而是對隱患的預防行為。通常設(shè)備在正常使用過程中不可避免地會發(fā)生損耗，因此需要狀態(tài)檢修及早發(fā)現(xiàn)隱患，以致排查避免事故。狀態(tài)檢修的內(nèi)容包括對設(shè)備的使用狀態(tài)進行評估，預測使用期限。狀態(tài)檢修能夠保證設(shè)備的長期運行，確保安全系數(shù)。

1.2 繼電保護檢修工作現(xiàn)狀

按照《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》的要求，我國繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置及其二次回路接線（以下簡稱裝置）的檢驗分為3種：（1）新安裝裝置的驗收檢驗在下列情況進行：當新安裝的一次設(shè)備投入運行時；當在現(xiàn)有的一次設(shè)備上投入新安裝的裝置時。（2）運行中裝置的定期檢驗分為3種：全部檢驗；部分檢驗；用裝置進行斷路器跳、合閘試驗。（3）運行中裝置的補充檢驗分為5種：對運行中的裝置進行較大的更改或增設(shè)新的回路后的檢驗；檢修或更換一次設(shè)備后的檢驗；運行中發(fā)現(xiàn)異常情況后的檢驗；事故后檢驗；已投運行的裝置停電1年及以上，再次投入運行時的檢驗。從以上分析可以看出，目前我國繼電保護檢修仍以定期檢修為主。定期檢修是在通過掌握設(shè)備平均故障率的基礎(chǔ)上，以可用度或經(jīng)濟性最優(yōu)為目標確定檢修周期，按照檢修周期進行檢修。通過定期檢修，可以檢查出故障或隱患，檢修周期越短，則更能夠及時查出故障或隱患，但頻繁的檢修會降低設(shè)備的可用性，同時檢修成本也會增加。由于定期檢修單純按規(guī)定的時間間隔進行檢修，針對性不強，盲目性檢修過多，造成保護裝置可用度下降，以及人力、物力、財力的浪費，同時檢修也會在一定程度上影響保護裝置的使用壽命，甚至引起維修故障，并且2次檢修之間出現(xiàn)的保護故障往往不能及時發(fā)現(xiàn)，影響電力系統(tǒng)的安全運行。

1.3 狀態(tài)檢修發(fā)展的必然性

繼電保護裝置經(jīng)過了一個較長時間的發(fā)展歷程，因此無論是生產(chǎn)、配置、維修，還是售后服務(wù)都已經(jīng)有了比較健全的體系。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷進步使得當前的設(shè)備故障問題主要是由外部環(huán)境而非內(nèi)部設(shè)計所導致。一些核心設(shè)備，比如CPU的芯片性能已經(jīng)很完善，運行穩(wěn)定程度也有了極大的提高。圖1為變電站繼電保護數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，由于內(nèi)部設(shè)備的高度完善，因此在實際使用中沒有必要對其反復進行性能檢驗，而應(yīng)側(cè)重在運行狀態(tài)是否穩(wěn)定上，即重點對繼電保護設(shè)備的正常運行與否進行檢修。但是受我國實際技術(shù)條件水平所限，繼電保護裝置設(shè)備的技術(shù)還不完善，達不到這個程度。因而在我國技術(shù)人員應(yīng)首先解決好配套技術(shù)，才能使檢修工作不斷完善。

圖1 變電站繼電保護數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

繼電保護系統(tǒng)在保障電力系統(tǒng)安全可靠運行中發(fā)揮著重要作用，如果保護系統(tǒng)失效導致拒動或誤動的發(fā)生，將會導致電力系統(tǒng)故障擴大，引發(fā)嚴重的后果。因此，如何提高繼電保護的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。通過預防性檢修，提前發(fā)現(xiàn)保護系統(tǒng)中的缺陷并進行維護，是提高繼電保護系統(tǒng)可靠性的有效途徑。隨著檢修技術(shù)的發(fā)展，狀態(tài)檢修成為了提高繼電保護系統(tǒng)可靠性的有效途徑。

2 狀態(tài)檢修各階段的應(yīng)用

2.1 設(shè)備初始狀態(tài)的了解

設(shè)備能否持續(xù)安全穩(wěn)定的運行，與其初始狀態(tài)密不可分。如果初始狀態(tài)良好，設(shè)備一般在使用過程中發(fā)生故障的概率會明顯小于初始狀態(tài)一般的設(shè)備，因此保證良好的初始狀態(tài)也是降低設(shè)備檢修難度、提高經(jīng)濟效益的重點。在這個過程中需要注重2個方面：一是確保設(shè)備在實際投入使用前狀態(tài)良好，把好質(zhì)檢關(guān)；二是技術(shù)人員應(yīng)該對設(shè)備有全面的了解，掌握全方位的信息，這樣才能正確使用設(shè)備，避免失誤操作，從而減少不必要的損耗。同時，技術(shù)人員應(yīng)當了解設(shè)備相關(guān)參數(shù)，比如交接試驗數(shù)據(jù)和施工記錄、設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)和出廠試驗數(shù)據(jù)等。

2.2 設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析

設(shè)備工作狀態(tài)正常與否，要通過相關(guān)數(shù)據(jù)才能有力地說明。因此，在設(shè)備使用過程中，企業(yè)要加強對各項實際數(shù)據(jù)的采集和整理，并與相關(guān)理論參數(shù)進行比較，從而掌握設(shè)備磨損情況，預測使用壽命；同時，數(shù)據(jù)的收集對及時發(fā)現(xiàn)不正常的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題有著重要的意義。因此，數(shù)據(jù)在整個設(shè)備運行過程中起到了十分重要的作用。

2.3 對設(shè)備進行監(jiān)測和試驗

隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，在設(shè)備狀態(tài)檢修工作中也引入了很多新技術(shù)，從一定意義上來說，這是一個必然的趨勢。在當前的技術(shù)水平條件下，在線監(jiān)測系統(tǒng)還不夠完善，因此需要離線數(shù)據(jù)和在線數(shù)據(jù)的結(jié)合，才能使相關(guān)分析檢驗的結(jié)果更符合設(shè)備的實際運行狀態(tài)，提高檢測精準度，更加及時地發(fā)現(xiàn)隱患，避免安全事故的發(fā)生。在實際工作中，還有企業(yè)使用一些較為成熟的離線檢測設(shè)備，如紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用到變壓器繞組變形測試等，都能夠較為精確地分析設(shè)備的實際工作狀態(tài)，并保證系統(tǒng)運行的相對安全。

3 技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向

未來繼電保護狀態(tài)檢修設(shè)備的發(fā)展前景十分廣闊，相關(guān)技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)、通信、計算機技術(shù)等都能夠為監(jiān)測保護設(shè)備技術(shù)的完善提供相應(yīng)的技術(shù)支持，其也是系統(tǒng)優(yōu)化組合和集成化發(fā)展的基礎(chǔ)。目前，高壓超高壓變電站正在經(jīng)歷一場技術(shù)變革，即實現(xiàn)綜合自動化技術(shù)和繼電保護的進一步結(jié)合，具體而言就是實現(xiàn)資源共享、遠程監(jiān)控等目標。同時，通過將傳統(tǒng)的保護屏替換為較為先進的RTU遠程終端單元（計算機保護裝置），將檢測到的電路信號直接傳輸進計算機系統(tǒng)中，進而節(jié)約成本，取得更好的經(jīng)濟效益。上述技術(shù)的改進，具體表現(xiàn)為3個特點：（1）設(shè)備操作計算機化，即通過計算機的相關(guān)軟件實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控，全程自動化；（2）通信網(wǎng)絡(luò)化，即以網(wǎng)絡(luò)化的通信形式代替前文所述的傳統(tǒng)的“各自為政”的情況，以期實現(xiàn)系統(tǒng)整體功能的跨越式發(fā)展；（3）運行管理的智能化，即包括自診斷、自維修功能在內(nèi)的管理功能創(chuàng)新，將監(jiān)測工作化被動為主動，更好地進行繼電保護的檢修工作。

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