繼電保護裝置狀態檢修初探

趙永升 趙國亮

（北方聯合電力蒙西發電廠，內蒙古 烏海 016000）

繼電保護裝置在電力系統中具有獨特的地位和作用，一旦電力系統出現故障，全靠它快速準確地將故障隔離，防止事故進一步擴大，保證事故以外的電力設備正常運行。繼電保護裝置進行“狀態檢驗”，其基本思路是依據繼電保護裝置的“狀態”安排檢修和試驗，基準點是繼電保護裝置的“狀態”。繼電保護裝置檢驗在實際操作過程中存在較大的難度，需要長期的經驗積累才能準確判斷電力設備的“狀態”。

1 繼電保護裝置狀態檢修概述

設備檢修體制是隨著科學技術的進步而不斷演變的，由事后檢修故障檢修發展到預防性檢修，預防性檢修主要有兩種模式，以時間為依據的檢修，預先設定檢修工作內容與周期的定期檢修，或稱計劃檢修和以可靠性為中心的檢修。狀態檢修，也叫預知性維修，顧名思義就是根據設備運行狀態的好壞來確定是否對設備進行檢修。狀態檢修是根據設備的狀態而進行的預防性作業。狀態檢修以設備當前的工作狀況為檢修依據，通過狀態監測手段，診斷設備健康狀況，確定設備是否需要檢修或最佳檢修時機。狀態檢修的目標是減少設備停運時間，提高設備可靠性和可用系數，延長設備壽命，降低運行檢修費用，改善設備運行性能，提高經濟效益。

繼電保護裝置是指當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障或危及其安全運行的事件時，需要向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的開關發出跳閘命令，以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。電力設備安全是電力系統的一個永恒主題，在電網發展日益龐大，用戶對電力可靠性的要求越來越高。對傳統的繼電保護裝置來說，它不提供自檢或狀態監視的功能，因此需要嚴格執行定期檢修，以發現保護裝置潛在的缺陷或故障，減少誤動或拒動的幾率。在其元器件已選定的條件下，可靠性的提高在很大程度上依賴于最佳檢修周期的確定。如果不管設備的狀態如何，只要到期就修，不僅加重了現場的勞動強度，而且對設備的健康、供電的可靠性和人身的安全未必有好處。狀態檢修是建立在設備狀態有效監測基礎上，根據監測和分析診斷的結果安排檢修時間和項目，主要包含設備狀態監測、設備診斷、檢修決策三個環節。狀態監測是狀態檢修的基礎，狀態監測是設備診斷的依據，檢修決策就是結合在線監測與診斷的情況，綜合設備和系統的技術應用要求確定具體的檢修計劃或策略。因此，實行狀態檢修將成為保護繼電設備的一種必然的選擇。

2 實施狀態檢修原則

2.1 保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中，以保證設備的安全運行為首要原則，加強設備狀態的監測和分析，科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目，同時制定相應的管理制度。

2.2 總體規劃，分步實施，先行試點，逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革，是一項復雜的系統工程，而我國又尚處于探索階段，因此，實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想，又要扎實穩妥、分步實施，在試點取得一定成功經驗的基礎上，逐步推廣。狀態檢修的實施可先從實施設備點檢定修制和檢修作業標準化、規范化入手，全面落實設備管理的責任制，規范、完善檢修基礎管理，強化檢修質量管理，提高設備健康水平，保持設備處于良好水平，這樣就可以從思想上、制度上、人員上、技術上為全面實施設備狀態檢修奠定良好的基礎。在實施過程中，也要注意及時總結經驗，必要時可調整規劃。

2.3 充分運用現有的技術手段，適當配置監測設備。

3 繼電保護裝置的“狀態”識別

繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的，只有在電力系統故障或異常時，才會根據檢測到的系統故障或異常的電器參數而啟動，然后通過自身的邏輯回路加以識別，靈敏地、可靠地、有選擇性地將故障快速切除或給出相應警示，這一動作時間往往只有幾毫秒到幾秒。操作人員對繼電保護裝置狀態的了解，一般是對它靜止狀態的了解，如果電力系統無故障，保護裝置不動作，對它動作特性的了解就無從談起。在電力系統中，需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作，即要把握繼電保護裝置動態的“狀態”，而繼電保護裝置的動態特性只有在以下3種情況下才能表現出來;設備故障保護動作;保護裝置誤動;繼電保護裝置試驗和傳動。因此，根據對繼電保護裝置靜態特性的認識，對其動態特性進行判斷顯然是不合適的。因此，通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數，使繼電保護裝置啟動和動作，檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性，從而了解和把握繼電保護裝置狀況，這種繼電保護裝置的檢驗，對于電力系統是很有必要的和必須的，而且需要定期檢驗。

4 繼電保護裝置的定期檢驗

實行狀態檢驗以后，為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行，要加強定期測試，所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試，測試項目包括:微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值，并要對報告進行綜合分析，做出結論；晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位，現場發現問題要找出原因，及時處理。繼電保護裝置的“狀態”并非無規律可循，只要我們換一個角度去考察，對繼電保護裝置的邏輯功能以及它的靈敏性、可靠性、選擇性和速動性進行分析判斷是可行的。繼電保護裝置的考察，要運用統計學原理去分析和研究，應放在一個較大的背景下進行，例如，可從其制造特性和運行特性兩個方面去研究。

5 狀態檢修的經濟性要求

狀態檢修的一個重要特點就是依靠技術經濟分析進行決策。有針對性地按項目和診斷結果的檢修取代了以往的帶有盲目性的強制計劃檢修，其結果是減少了不足維修帶來的強迫停運損失和事故維修損失，減少了過剩維修，提高了維修工作的效率，增加了設備可用率，節約了大量檢修費用。在狀態檢修的實踐中，沒有經濟效益的技術是不適用的。解決這個問題的辦法除了研究更加廉價的技術手段外，必須發揮人的力量，更加有效地采用管理的手段，使檢修決策工作能夠適合實際的需要和可能。。

幾十年來，我國在繼電保護裝置的維護和檢驗方面，積累了較為豐富的經驗，特別是常規保護方而做得很好，各種運行和檢驗規程都很系統和完善，檢驗周期也較為合理。但隨著新技術的不斷開發和應用，也出現了一些新情況和新問題，有待進一步研究和解決。電氣二次設備狀態檢修是電力系統應用發展的必然，微機保護自診斷技術的使用使設備的狀態監測技術上具備了實施的基礎，同時，由于某些保護具有的PLC功能使得保護的有效監測范疇可以拓展到裝置以外的回路中去，這為有效地監視保護系統的相關回路提供了可能，或者說從保護裝置的檢測拓展到相關回路的檢測，從而使繼電保護的狀態檢修具備了實施的基礎。保護的狀態監測將有助于對設備的運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現有效的管理和信息共享，并為設備運行狀況的分析提供了可靠的信息基礎，將有助于合理地制定設備的檢修策略，提高保護裝置的可用率，為電網的安全運行提供堅實的基礎。

[1]汪東.淺析繼電保護狀態檢修技術的發展與應用[J].科技資訊，2010-01-03.