李凡凡 沈晨 劉嘉豪 蔡志強(qiáng) 吳鋒

摘要：繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修有利于變電站相關(guān)部門(mén)制定更加科學(xué)高效的設(shè)備檢修方案，最大程度地提高電力系統(tǒng)各設(shè)備的有效利用率，同時(shí)，通過(guò)定期的檢修，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障問(wèn)題等信息進(jìn)行必要的記錄，為今后的設(shè)備分析和處理工作提供可靠的詳實(shí)的參考依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，變電站繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修必然也將逐漸向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。

關(guān)鍵詞：變電站;二次設(shè)備;繼電保護(hù);狀態(tài)檢修

變電二次繼電保護(hù)狀態(tài)檢修是以保護(hù)裝置為對(duì)象，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行正確評(píng)估，將傳統(tǒng)固定時(shí)間檢修模式轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)為基準(zhǔn)的檢修模式，僅當(dāng)設(shè)備性能急速下降至臨界點(diǎn)或設(shè)備性能即至破壞狀態(tài)才強(qiáng)行停電，使設(shè)備退出運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢修。如此可確保繼電保護(hù)裝置能夠始終處于運(yùn)行狀態(tài)，從而避免因二次繼電保護(hù)設(shè)備定期維護(hù)檢查而造成一次設(shè)備停電，提高設(shè)備運(yùn)行效率。

一、變電二次繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的必要性和可行性分析

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的定期維修方式已無(wú)法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需求，保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修可以在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的存在，大大提高設(shè)備運(yùn)行安全，是一個(gè)重要的安全保障，同時(shí)減少繼電保護(hù)人員的維修工作壓力，從而同時(shí)減少更多的電力保護(hù)設(shè)備存在的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。不要很多維修人員參加繼電保護(hù)狀態(tài)檢修，只需要做好設(shè)備狀態(tài)檢修監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)運(yùn)行狀況，確定設(shè)備是否需要檢修，從而節(jié)省了大量的人力和物力資源，大大提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，為基于狀態(tài)的維修技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)支持，微機(jī)保護(hù)技術(shù)中的保護(hù)裝置功能強(qiáng)大、可靠，在信息采集和信息保存方面具有較高的效率。

二、繼電保護(hù)二次設(shè)備狀態(tài)檢修目標(biāo)

（一）保障供電可靠性

狀態(tài)檢修最主要的目的就是保障電力系統(tǒng)能夠可靠運(yùn)行，降低事故的發(fā)生率。工作人員定期地對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢修，一定程度上能夠有效保證繼電保護(hù)工作的正常進(jìn)行，避免出現(xiàn)老化現(xiàn)象，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)也降低了變電站設(shè)備運(yùn)營(yíng)成本的資金、技術(shù)投入成本。

（二）提高設(shè)備利用率

對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的狀態(tài)檢修，有利于不斷加深工作人員對(duì)該設(shè)備的熟悉程度，從而使其在今后的工作過(guò)程中，一旦檢測(cè)出問(wèn)題，便能快速準(zhǔn)確的找出故障所在，并且在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行修理，從而有效提高設(shè)備的利用率，減少無(wú)故停工的現(xiàn)象。

（三）提高設(shè)備的管理水平

二次設(shè)備繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行中起著關(guān)鍵性的作用，對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)檢修，可以促進(jìn)繼電設(shè)備的管理朝著更加科學(xué)規(guī)范的方向發(fā)展，進(jìn)而提高變電站設(shè)備的管理水平，更好地為社會(huì)公眾提供服務(wù)。

三、變電站二次設(shè)備繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)實(shí)現(xiàn)

基于變電站二次設(shè)備繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修技術(shù)主要包括三個(gè)方面，分別是：狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷以及檢修決策。其中，狀態(tài)監(jiān)測(cè)是整個(gè)狀態(tài)檢修工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是工作人員后期進(jìn)行診斷、決策等環(huán)節(jié)的重要依據(jù)。

（一）站內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

目前，我國(guó)的微機(jī)保護(hù)技術(shù)已發(fā)展得較為成熟，數(shù)字化、智能化變電站等在全國(guó)各地有著普遍的應(yīng)用。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，為變電站二次設(shè)備繼電保護(hù)以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行提供了強(qiáng)而有力的保障。通過(guò)狀態(tài)檢修工作，結(jié)合相關(guān)的微機(jī)保護(hù)理論知識(shí)，可以對(duì)設(shè)備電流、電壓的輸出回路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，快速采集樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，隨時(shí)監(jiān)視繼電保護(hù)執(zhí)行回路的運(yùn)行狀況，確保其可靠性。

（二）保護(hù)二次回路分析

狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的主要內(nèi)容，是對(duì)二次設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保變電站電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象為：信號(hào)回路、操作回路、電流電壓互感器、邏輯判斷系統(tǒng)等等。工作人員在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)必須包含這些完整的環(huán)節(jié)，只有這樣二次設(shè)備繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修工作才是有效的。然而，常規(guī)的保護(hù)二次設(shè)備部分大多是由若干個(gè)分散的繼電器和電纜組成，想要對(duì)回路接線的正確性進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)是不太可能的，即在常規(guī)保護(hù)狀態(tài)下的狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作難度較大。微機(jī)保護(hù)技術(shù)中的保護(hù)裝置功能強(qiáng)大、可靠，自動(dòng)化程度高等，為我們可以充分利用斷線監(jiān)測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)等手段，結(jié)合必要的管理環(huán)節(jié)與在線監(jiān)測(cè)來(lái)對(duì)繼電保護(hù)二次設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢修、診斷，大大提高了工作效率。

（三）計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)功能涵蓋了預(yù)測(cè)評(píng)估、狀態(tài)診斷、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、輔助決策等內(nèi)容，具有極強(qiáng)的靈活性與開(kāi)放性，能夠利用接口實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)各PSMS系統(tǒng)、維修管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等的有效集成。具體工作程序如下：第一，對(duì)決策支持系統(tǒng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程進(jìn)行決策檢修;第二，系統(tǒng)輸入。以變電二次繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)，以變電設(shè)備為對(duì)象建模。如此，通過(guò)外部監(jiān)測(cè)系統(tǒng)即可獲得各保護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息;第三，數(shù)據(jù)處理。為滿足評(píng)價(jià)需求，需對(duì)獲取的模塊信息進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，過(guò)濾多余的非必要性信息;第四，狀態(tài)預(yù)警，狀態(tài)預(yù)警模塊關(guān)注的重點(diǎn)為狀態(tài)量，當(dāng)采取到的數(shù)據(jù)資料在非合格范疇以內(nèi)時(shí)，會(huì)第一時(shí)間發(fā)出狀態(tài)預(yù)警，不同的狀態(tài)權(quán)重則以不同的警報(bào)級(jí)別表示。在警告發(fā)出的同時(shí)，狀態(tài)診斷模塊會(huì)針對(duì)設(shè)備問(wèn)題進(jìn)行分析，并得出診斷結(jié)果。

（四）變電二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與檢修決策分析

首先，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的第一步是確定內(nèi)部和外部的風(fēng)險(xiǎn)源。當(dāng)設(shè)備受到威脅時(shí)，可以評(píng)估設(shè)備故障造成的損失程度，并確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。維修決策是計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值，從設(shè)備損壞程度考慮設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)得分，識(shí)別內(nèi)部和外部威脅，并確定威脅概率。其次，對(duì)兩種繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)性，設(shè)備的維護(hù)時(shí)間等。維修決策如下：建立維修策略模型，根據(jù)關(guān)系模型計(jì)算各級(jí)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)別，確定優(yōu)先級(jí)維護(hù)指標(biāo)。第三，基于計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)的變電所二次設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與維修決策。

四、斷路器和電流電壓互感器監(jiān)測(cè)

（一）斷路器的監(jiān)測(cè)

對(duì)斷路器進(jìn)行優(yōu)先監(jiān)測(cè)是繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的檢修工作中，斷路器的維護(hù)措施主要是確保跳合閘回路的正確運(yùn)行，使其分合速度達(dá)到系統(tǒng)規(guī)定的要求，這種做法往往容易形成過(guò)度檢修，造成資源浪費(fèi)。因此，工作人員可以充分利用對(duì)斷路器工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行評(píng)估分析，以便提出更好的檢修策略。

（二）電流電壓互感器的監(jiān)測(cè)

對(duì)電壓回路的監(jiān)測(cè)主要包括以下環(huán)節(jié)：?jiǎn)蜗?、兩相電壓異?正常負(fù)荷狀態(tài)下、線路充電狀態(tài)下的三相電壓。在檢測(cè)時(shí)我們可以通過(guò)觀察電流的變化情況來(lái)對(duì)其故障信息進(jìn)行判斷分析，采取相應(yīng)的措施。由于保護(hù)回路中的很多誤動(dòng)作大多都是由斷線所導(dǎo)致的，所以監(jiān)測(cè)電流回路很有必要，其主要監(jiān)測(cè)原理是：如果在沒(méi)有零序電壓的情況下監(jiān)測(cè)出了零序電流，則證明該電流回路存在異常現(xiàn)象。

五、結(jié)論

變電二次繼電保護(hù)狀態(tài)檢修有利于增強(qiáng)供電可靠性，減少設(shè)備故障停電次數(shù)，降低繼電保護(hù)“三誤”的發(fā)生，值得推廣使用。

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