吳波 許雅婧 湯耀景

（國網(wǎng)溫州供電公司）

地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修模式的探究

吳波 許雅婧 湯耀景

（國網(wǎng)溫州供電公司）

由于未考慮設備檢修需求和運行狀況，地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備的傳統(tǒng)檢修模式容易出現(xiàn)檢修過度或檢修不足的情況，這對于提高地區(qū)電網(wǎng)的供電可靠性、降低運維人員的工作量和檢修成本、延長設備的使用壽命等是極為不利的?；诖?，本文將在探討地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)評價內(nèi)容和方法的基礎上，從業(yè)務流程、檢修策略的制定、檢修的后評價等幾個方面入手，就繼電保護設備狀態(tài)檢修模式的構建進行全方位探討。

繼電保護設備；狀態(tài)評價；可靠性；狀態(tài)監(jiān)測；狀態(tài)檢修

0 引言

現(xiàn)階段國內(nèi)狀態(tài)檢修仍集中于電力一次設備，繼電保護領域仍處于實踐探索和學術討論的初期階段，這主要是由于作為狀態(tài)檢修基礎的狀態(tài)評價工作尚未達到實用性要求，缺乏相關理論的支撐，沒有形成完整的評價體系；歷史數(shù)據(jù)、檢修記錄、缺陷情況及在線數(shù)據(jù)的管理存在不足；可用于繼電保護設備運行狀態(tài)和性能在線監(jiān)測的方法和儀器較少，難以對繼電保護設備的運行狀態(tài)和健康情況進行全面評估；繼電保護設備的分類統(tǒng)計通常是根據(jù)保護原理、一次設備類型及電壓等級等開展的，對于型號、生產(chǎn)廠家、軟硬件版本及生產(chǎn)批次等方面的內(nèi)容關注較少，故本文將對當前地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修存在的難點進行研討。

1 地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修模式的必要性

（1）地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備的主要故障

地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備的故障類型多樣且復雜，大致可以歸納為表1所示的保護裝置本體故障、信息系統(tǒng)故障、裝置電源故障、二次回路故障（包括交流回路和直流回路）及保護通道故障等幾大類[1]。

表1 地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備的主要故障及后果

（2）地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修模式的必要性

為消除上述故障，現(xiàn)階段地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備檢修仍普遍采用計劃檢修模式，并未充分考慮繼電保護設備的實際運行狀態(tài)，導致如下問題的凸顯：

第一，狀態(tài)評價不足。各種在線監(jiān)測系統(tǒng)所獲取的設備運行數(shù)據(jù)未用作狀態(tài)分析，繼電保護設備的狀態(tài)評價集中于二次回路和繼電保護裝置，沒有將其他因素對繼電保護動作可靠性的影響考慮在內(nèi)；沒有將設備概率統(tǒng)計分析應限制的設備最小數(shù)量和抽樣校驗評估方法考慮在內(nèi)，導致評價失誤的風險大增；沒有將各系統(tǒng)組成部分狀態(tài)監(jiān)測和人工試驗數(shù)據(jù)的互補特性考慮在內(nèi)，沒有對檢修重點進行明確；通過現(xiàn)場巡視來采集數(shù)據(jù)，沒有充分利用狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)來彌補隱蔽問題較難發(fā)現(xiàn)及人工采集率較低等缺陷[2]；在評價設備質(zhì)量缺陷時，沒有將系統(tǒng)可修復特性考慮在內(nèi)。

第二，檢修成本居高不下。造成地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備檢修成本居高不下的原因可以歸納為：對防誤操作及安全管控等方面的硬件投入過多，而在人員和管理等方面的軟件投入缺失；檢修效率低下，檢修工作需要投入較多的人力和物力；檢修管理工作不規(guī)范且科學，落后的技術管理增加了人力成本和時間成本；過度檢修情況普遍存在，導致檢修支出大大增加[3]。

第三，檢修針對性較差。計劃檢修模式下，檢修管理人員無法對繼電保護設備的實際運行狀況、隱患發(fā)展趨勢及壽命長短等進行準確掌握，而檢修人員則根據(jù)檢修項目逐項進行試驗，檢修的目的性較差。此外，檢修規(guī)程滯后于新設備的投運，在新設備運行中套用原有檢修規(guī)程時會導致過度檢修。

而開展狀態(tài)檢修則可以有效彌補如下缺陷，例如通過對繼電保護設備運行狀況的綜合評估，對評估后健康狀況良好的設備適當少檢修或不檢修，對評估后健康狀況較差的設備縮短檢修周期，從而提高檢修的針對性。

2 地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)評價的內(nèi)容

2.1 繼電保護設備的狀態(tài)分類

只有及時、準確且全面地對繼電保護設備運行狀態(tài)進行評估，才能制定出最佳檢修周期和檢修策略（表2為繼電保護設備的四種狀態(tài)）[4,5]。

2.2 繼電保護設備狀態(tài)量的分值

第一，檢測型狀態(tài)量。檢測型狀態(tài)量包括保護裝置本體及二次回路運行狀態(tài)等兩方面，結(jié)合供電公司繼電保護設備運行管理的實際經(jīng)驗，筆者認為這兩部分的評價內(nèi)容和分值如表3和表4所示。

表2 繼電保護設備的四種狀態(tài)

表3 保護裝置本體的評價內(nèi)容及分值

表4 二次回路的評價內(nèi)容及分值

第二，改進型狀態(tài)量。作為反映間隔設備狀況的狀態(tài)量，改進型狀態(tài)量及其分值如表5所示。

表5 改進型狀態(tài)量的評價內(nèi)容及分值

第三，可靠性狀態(tài)量。由于繼電保護設備型號相對較為簡單，同型號整體可靠度在評價周期內(nèi)，某生產(chǎn)廠家同型號產(chǎn)品的故障率高，故障性質(zhì)嚴重，這意味著其產(chǎn)品的同型號整體可靠度差，可靠性狀態(tài)量分值低（滿分為100分）[6]。

2.3 繼電保護設備狀態(tài)的評價

繼電保護設備狀態(tài)評價分值的計算公式如下：

某一保護裝置本體及二次回路評分值=（檢測型狀態(tài)量×A1+可靠性狀態(tài)量×A2）×改進型狀態(tài)量

式中，A1、A2為加權因子，分別為0.7和0.3。根據(jù)計算結(jié)果，可最終確定繼電保護設備的狀態(tài)（如表6所示）。

表6 繼電保護設備評價分值與狀態(tài)的關系

3 地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修策略的制定

3.1 繼電保護設備狀態(tài)檢修的業(yè)務流程

在對繼電保護設備狀態(tài)進行評價的基礎上，根據(jù)不同評價結(jié)果來制定相應的檢修方式，這其中涉及到多個部門的共同合作，大致流程如圖1所示。在對繼電保護設備運行狀態(tài)及風險進行評估后，運行人員將評估結(jié)果上報至生產(chǎn)設備部的相關負責人；生產(chǎn)設備部對設備狀況及檢修成本進行會審，根據(jù)設備狀態(tài)來判斷需要采取何種檢修措施，即如果設備需要進行更換改造，那么進行設備技改修理工作立項并納入項目庫進行管理；如果設備需要加強監(jiān)視，那么將意見反饋給運行部門，由運行部門來具體執(zhí)行；如果設備需要進行檢修并需要報送檢修計劃，那么開展相關審批及下達工作；如果設備需要進行檢修但不需要報修理計劃，那么安排運行部門更新月度運維工作計劃。

圖1 地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修的業(yè)務流程

3.2 繼電保護設備狀態(tài)檢修策略的制定

根據(jù)是否需要停電，可以將繼電保護設備狀態(tài)檢修劃分為不停電檢修（D類）和停電檢修（A類、B類和C類檢修）。在對繼電保護設備狀態(tài)進行評價后，需要根據(jù)狀態(tài)評價結(jié)果來制定適宜的檢修策略，具體如表7所示。

3.3 繼電保護設備狀態(tài)檢修的后評價

現(xiàn)階段地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修的開展尚屬于摸索階段，實施過程中存在諸多不確定因素，因此需要通過事后評價來進一步提高其執(zhí)行水平和管理水平：狀態(tài)量的獲得是否準確可靠且具有一定的實時性，其中是否存在不良數(shù)據(jù)；各狀態(tài)量的評價準則是否科學合理，是否針對具體繼電保護設備來制定評價準則；狀態(tài)檢修的執(zhí)行流程是否符合相關標準，包括運行狀態(tài)信息采集、信息處理、狀態(tài)評價、檢修策略制定等所有流程都必須規(guī)范化[7,8]；在對繼電保護設備進行狀態(tài)評估后，所制定的檢修策略是否科學合理，判斷是否與實際的設備運行狀態(tài)相吻合；在狀態(tài)檢修策略執(zhí)行過程中，檢修人員的操作是否規(guī)范；在執(zhí)行狀態(tài)檢修策略后，繼電保護設備的可靠性和整體性能是否滿足規(guī)定要求；根據(jù)相應標準來對檢修人員和管理人員進行績效考核，對檢修策略的合理性、有效性和目標實現(xiàn)度進行評估（圖2為地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修的績效評價流程）。況下，研究如何根據(jù)繼電保護設備的狀態(tài)評估結(jié)果來針對性制定狀態(tài)檢修策略，對于避免失當檢修和盲目檢修具有十分重要的現(xiàn)實意義。

表7 繼電保護設備的狀態(tài)檢修策略

圖2 地區(qū)電網(wǎng)繼電保護設備狀態(tài)檢修的績效評價流程

4 結(jié)束語

隨著地區(qū)電網(wǎng)的不斷發(fā)展，調(diào)管范圍內(nèi)繼電保護裝置數(shù)量不斷增加，運維人員長期處于疲勞工作狀態(tài)存在較大的安全隱患。在人員短缺、設備檢修工作量大的情

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2017-07-03）