廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局 吉宏浩

10kv繼電保護(hù)狀態(tài)檢修及實施探討

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局 吉宏浩

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對供電的可靠性提出越來越高的要求。因此10kv保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修，越來越得到廣泛的應(yīng)用。它對提高供電的可靠性，起著越來越重要的作用。本文主要對10kv繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的優(yōu)勢進(jìn)行比較分析，提出10kv保護(hù)裝置狀態(tài)檢修時應(yīng)注意的細(xì)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上就狀態(tài)檢修過程中需解決的問題及應(yīng)對策略，談一下自己的觀點和認(rèn)識，以供參考。

10kv繼電保護(hù)；狀態(tài)檢修；策略；研究

保護(hù)裝置狀態(tài)檢修是繼電保護(hù)過程中的一項非常細(xì)致、專業(yè)的工作，狀態(tài)檢修過程中若存在著疏漏，比如線端、端子接線存在虛接或錯誤，而在檢修時沒有發(fā)現(xiàn)，均可導(dǎo)致不正確動作，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。因此，加強(qiáng)對10kv繼電保護(hù)狀態(tài)檢修及實施問題研究，具有非常重大的現(xiàn)實意義。

1 狀態(tài)檢修優(yōu)勢

較之于定期檢修而言，10kv繼電保護(hù)狀態(tài)檢修具有非常顯著的優(yōu)勢，在10kv繼電保護(hù)管理過程中，具有非常重要的作用。狀態(tài)檢修與定期檢修，就性能層面來看，二者對比分析如下：

檢查內(nèi)容 定期檢修（3—6年） 狀態(tài)檢測方法 目的 方法絕緣測量 絕緣電阻表 防止二次回路絕緣降低智能設(shè)備遙測顯示、異常告警報文逆變電源 萬用表直接測量防止電源電壓異常，影響保護(hù)設(shè)備 自檢報警、遙信告警固化程序 掉電實驗 防止裝置掉電造成定值異常 在線調(diào)取、異常告警數(shù)據(jù)采集 加載實驗 模擬量通道精度、平衡度檢查 在線調(diào)取、異常告警開關(guān)量 開入、開出檢查防止開入、開出異常造成保護(hù)誤動 在線調(diào)取、異常告警定值單 定值單核對 防止誤整定 在線調(diào)取、實時評估整組實驗 模擬故障 保護(hù)動作檢驗 在線監(jiān)測、綜合分析一次電壓、電流實驗輸入保護(hù)電流電壓大小、極性交流回路檢查 在線監(jiān)測、異常告警

通過上表對比分析，可以得知繼電保護(hù)狀態(tài)檢修較之于定期檢修表現(xiàn)出如下優(yōu)點：

第一，科學(xué)可靠性。保護(hù)裝置定期檢修，僅根據(jù)相應(yīng)時間做檢修，帶有一定的盲目性，而且每次檢修都會耗費(fèi)大量的人力、物力；檢修過程中，操作人員需往返于不同的設(shè)備地點，加之人為因素影響，難以起到良好的檢修效果。狀態(tài)檢修模式下，可以有效減少檢修作量，而且能夠精確檢修對應(yīng)故障，對于節(jié)約資源、提高效率，具有非常重要的作用。

第二，具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在定期檢修過程中，必須停電檢查和維修，在此期間會造成經(jīng)濟(jì)損失。然而，狀態(tài)檢修具有高可靠性特點，能夠有效減少停電次數(shù)，提高檢測、維修的準(zhǔn)確性。

第三，預(yù)防突發(fā)性事件。保護(hù)狀態(tài)檢修采用的是在線檢測方法，可及時收設(shè)備的實時信息，對于預(yù)防突發(fā)事件，具有非常重要的作用。

對于繼電保護(hù)裝置的可靠性而言，其在一定程度上決定了設(shè)備的安全穩(wěn)定性，以及檢修次數(shù)。狀態(tài)檢修的主要目的是使設(shè)備能夠處于原始可靠狀態(tài)。狀態(tài)檢修，主要是基于設(shè)備信息這一基礎(chǔ)，以最少經(jīng)濟(jì)損失來確保系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠性。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)在自動變電站中的應(yīng)用

繼電保護(hù)在自動化變電站中的運(yùn)維過程中，以系統(tǒng)的可靠性分析為前提，本文以可靠度為例，具體分析如下：所謂可靠度，即系統(tǒng)、元件等在規(guī)定時間范圍內(nèi)，完成功能的概率。實踐中，可用非負(fù)變量（X）代表使用壽命，其分布函數(shù)為：

確定了應(yīng)用壽命的F（t），即系統(tǒng)在t時刻以前均為正常概率，可靠度函數(shù)公式如下：

其中，R（t）代表系統(tǒng)、元件在（0,t]范圍內(nèi)的有效應(yīng)用概率。實踐中，多用可靠性函數(shù)表示可靠度，假設(shè)某單元問題可修復(fù)，且單元失效是獨立事件，在t時的狀態(tài)變量隨機(jī)獨立。假設(shè)第i個單元可靠度是 ，單元i失效時間服從參數(shù)是 指數(shù)分布，則單元i失效率為 （常數(shù)），元件可靠度函數(shù)決定于失效率，即：

通過上述公式計算，一旦R（t）超出了（0,t]范圍，則系統(tǒng)、元件發(fā)生了故障問題，此時需對繼電保護(hù)在自動化變電站中的運(yùn)行及維護(hù)。

3 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修過程中需要解決的主要問題

3.1 二次回路監(jiān)測

對于二次設(shè)備而言，其結(jié)構(gòu)形式上有分為二次回路、繼電保護(hù)安全自動設(shè)備。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，以及智能化水平的不斷提高，智能變電站系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)中的所有故障信息進(jìn)行綜合收集和分析，使繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測變得更加的容易一些。然而，對于相對比較復(fù)雜的二次回路而言，通常有很多設(shè)備電纜、繼電器以及接點等，而且多發(fā)散分布，需從設(shè)備管理層面對其進(jìn)行管控。比如，將在線監(jiān)測、離線監(jiān)測的相關(guān)設(shè)備信息，進(jìn)行綜合分析。

3.2 保護(hù)裝置狀態(tài)檢修時應(yīng)注意的細(xì)節(jié)

（1）核對定值：要按照保護(hù)的最新定值單進(jìn)行檢查；要特別注意定值單上的CT變比是否與現(xiàn)場一致。

（2）交流電壓電流回路檢查：可通過測量進(jìn)行核對。電流回路可通過分別測量比較保護(hù)組、測量組CT各項電流數(shù)值來判斷回路的正確性。

（3）緊固端子：可緊固除電流回路外的所以端子，看有無端子接線存在虛接的情況，及時把隱患排除。還要看看接線端子是否符合反措要求。

3.3 電磁抗干擾監(jiān)測

電網(wǎng)事業(yè)的快速發(fā)展，使得二次設(shè)備需具備抗電磁干擾能力，因為電磁干擾是引起二次設(shè)備異常的一個重要因素，容易使二次設(shè)備信號失真、保護(hù)設(shè)備不正確動作，對設(shè)備元件產(chǎn)生不利影響。在電網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)過程中，監(jiān)測范圍尚未普及到電磁領(lǐng)域，而且缺乏監(jiān)測技術(shù)手段。為了能夠確保二次設(shè)備的安全可靠性，電磁試驗是其中不可或缺的一環(huán)。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修過程中，電磁監(jiān)測主要是針對干擾源、各種耦合路徑以及敏感元件進(jìn)行監(jiān)測，并且對接地狀況、以及移動通訊設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和管理。

3.4 建立健全狀態(tài)檢修評估體系

繼電保護(hù)狀態(tài)檢修評估體系，即分析監(jiān)測參量中影響系統(tǒng)安全可靠性的相關(guān)指標(biāo)，比如如異常以及影響度等。基于對保護(hù)狀態(tài)影響度的分析、研究，確定有效的應(yīng)對措施和方法。在監(jiān)測信息評價過程中，從信息時間、風(fēng)險等級以及地點等方面進(jìn)行整體性考慮。在此過程中，最為重要的一個環(huán)節(jié)就是制造商區(qū)分定義保護(hù)信息，比如輸出警告信息。在對信息進(jìn)行定義過程中，根據(jù)信息作用對象、效果，將其分為動作、運(yùn)行以及異常信息。通過數(shù)學(xué)模型對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行分析，確定有效的檢修方案。

（1）建立狀態(tài)評價體系。實踐中，根據(jù)專家系統(tǒng)理論，將專家系統(tǒng)知識、計算機(jī)智能化有機(jī)地結(jié)合在一起，其中專家系統(tǒng)知識處于核心地位，而且決定專家系統(tǒng)準(zhǔn)確性。對于專家系統(tǒng)知識而言，通過收集歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)信息，總結(jié)內(nèi)容，然而構(gòu)建完整的、一致的知識數(shù)據(jù)庫，并且具有自動修改、增加知識等功能。

（2）風(fēng)險評估。風(fēng)險估計，主要包括風(fēng)險事件概率、風(fēng)險影響以及風(fēng)險數(shù)學(xué)期望值評估，其主要是利用損失額對風(fēng)險進(jìn)行度量。通常情況下，人們只需了解可能發(fā)生的最大損失額MPL即可對風(fēng)險進(jìn)行評估。

需要注意的是，最大可能損失有兩層含義，一種是在最壞狀態(tài)下的總損失，另一種則是在某一風(fēng)險因素影響下最可能的損失。風(fēng)險評估過程中，可采用以下方法：

第一，損失期望值法。損失期望值=風(fēng)險損失量×風(fēng)險概率。實踐中，可以根據(jù)具體狀況，對風(fēng)險的損失量、風(fēng)險概率進(jìn)行估算。

第二，模擬仿真法。該種方法主要是利用數(shù)學(xué)模擬、系統(tǒng)模型方法，對風(fēng)險進(jìn)行分析和度量，通常情況下，在度量風(fēng)險時，多采用的是蒙特卡羅法、或者三角模擬分析法，實踐中可以看到該種方法還可用以對能量形式風(fēng)險進(jìn)行度量。風(fēng)險模擬過程中，通過變化參數(shù)得到模擬仿真計算結(jié)果，然后采用統(tǒng)計學(xué)方法對其進(jìn)行分析，從而得出結(jié)果。

第三，專家決策法。風(fēng)險度量過程中，最常使用的一種方法即專家決策法，從實踐來看該種方法通用效果比較好，而且能夠有效代替損失期望值法。對于專家決策法而言，其主要是依據(jù)專家經(jīng)驗來度量風(fēng)險，表現(xiàn)出非常高的安全可靠性。風(fēng)險度量分類過程中，專家決策法對風(fēng)險程度要求相對較低的評估，無論是準(zhǔn)確度還是可靠性，都非常的高。

4 結(jié)語

總而言之，10kv保護(hù)裝置狀態(tài)檢修過程中，應(yīng)當(dāng)從二次回路、保護(hù)檢修時應(yīng)注意的一些細(xì)節(jié)、電磁抗干擾監(jiān)測以及建立健全狀態(tài)檢修評估體系方面著手，確保整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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