淺談繼電保護狀態維修方法

摘要：作者針對繼電保護狀態維修方法做了一些理論和實踐的探討，包括繼電保護的狀態維修概念、狀態維修的內容和目標、電氣二次設備狀態監測的內容，并對繼電保護狀態維修的需求及可行性提出了建議。

關鍵詞：繼電保護；狀態維修

由于不斷發展的國民經濟和規模不斷擴大的電力系統，在國民經濟和人民生活中電力已占有極其重要的地位，正因如此，斷電必然會給用戶和社會造成重大的經濟損失。還有，在我國不斷發展壯大的電力市場中，故障停電也必然會嚴重損害到電力供應方的經濟利益。因此供用電雙方共同的迫切要求是確保電力系統運行的可靠、安全、經濟運行，避免事故的發生和擴大。雖然電力市場和復雜電力系統創造了顯著的經濟效益，但也對電力系統的安全性帶來了更加嚴峻的挑戰[1]。

在當前電網容量日益增加的時代背景下，在很大程度上電力設備的可靠性決定了電力系統的可靠性，因此設備維修管理的重要性也越來越突出。以往的設備維修理論以及相關方法已不能適應現代生產設備的維修管理需求，究其原因是存在維修費用高、過度維修，故障漏報、誤報等缺點，隨著電力生產體制的改革，為實現狀態維修提供技術支持，在我國電力系統推行狀態維修體制勢在必行。

1 繼電保護的狀態維修概念

狀態維修的是指在設備狀態監測的基礎上依據設備當前的運行狀況，通過采用監測以及分析診斷結果等方法，來有效安排維修項目及其時間的維修方式。設備的狀態維修可分為狹義狀態維修和廣義狀態維修這兩個方面。

(1)狹義狀態維修是一種相當具體的維修方式，也稱為“狀態維修”方式，通過分析設備工作過程中的劣化程度來進行適當的維修。在維修前判斷設備的異常并在故障發生前進行維修，并通過要根據狀態監視和診斷技術提供設備的狀態信息，也就是說依據設備的健康情況，科學安排維修計劃并進行相關設備狀態維修。

(2)廣義狀態維修是為了確保及時準確地分析故障出現的規律并及時的對其進行維修，必須加強監測數據的管理與分析工作；而針對適合定期維修的設備而言，為了能達到提高設備可靠性、降低發電成本的目的，應該通過試驗確定合適的設備的壽命或運行的經驗來提高定期維修的準確性。還有針對其進行適時的故障監測，更需要分析監測得來的數據(主要是比較歷史數據和實時的各種參數)，目的是保證及時知道設備的健康狀態。實施狀態維修的重要部分是如何管理這些數據和分析這些數據是。

2 狀態維修的內容和目標

狀態維修主要有以下三方面的含義：(1)設備狀態監測；(2)設備維修決策制定或提供維修建議；(3)設備診斷。設備狀態監測是狀態維修的基礎，狀態維修得以實現的保證是對監測結果的科學應用及有效管理；狀態監測是設備診斷的依據，利用相關技術(即神經網絡、專家系統等)，并分析設備歷史信息，來確定設備健康情況。

推行狀態維修是維修方式的戰略調整，其技術主要包括狀態監測技術、狀態預測技術以及狀態評估技術等。設備狀態維修主要內容包括在線監測與診斷、設備管理、設備運行維護、故障記錄、缺陷記錄、設備維修及維修后的驗收等工作，并通過電力市場、設備信息、運行信息等信息確定維修決策。

為了能夠增加設備使用率和安全可靠性，延長設備使用壽命，應該采用管理技術和現代管理理念，同時利用有效的分析診斷技術和監測手段，通過準確掌握設備狀態來減小停運時間；最終通過建立起符合狀態維修要求的管理體制，來提高維修與運行的管理水平，這就是狀態維修所要達到的目標。

3 電氣二次設備狀態監測的內容

交流測量系統(包括測量元件完好，電流互感器二次回路絕緣良好和電壓互感器回路完整)；信號系統(包括直流動力、操作及信號回路絕緣良好與完整) 、直流操作；通信系統；邏輯判斷系統(包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能)；屏蔽接地系統等這些都是電氣二次設備狀態監測的對象。

電氣二次設備的狀態監測對象是一個單元或一個系統，而不是單一的元件，這點與電氣一次設備不同。監測是壽命估計各元件的動態性能以及二次設備工作的可靠性及其正確性?？傊?，狀態監測與診斷不可或缺的依據是電氣二次設備離線監測數據。

4 繼電保護狀態維修的需求及可行性

當前已經整體取代以往電磁型保護裝置的是微機繼電保護裝置。與傳統保護相比較，在電子元器件的質量和廠家生產工藝普遍提高的時代背景下，微機型繼電保護裝置的性能及其可靠性在各個方面都有很大的提高。其中傳統的繼電保護、二次回路接線及安全自動裝置維持裝置功能正常、元件完好以及回路接線、定值的正確性是采用定期檢驗的方法。假如在兩次校驗之間保護裝置發生問題，要想發現問題，就要等到下一次校驗（或等到保護裝置功能失效）才行。保護不能正確運作電力系統在這過程中出現的問題。微機保護不能采用以往規程規定實施的維修項目以及維修周期，究其原因是以往的保護檢驗規程沒有考慮到微機保護的特點，僅僅設計了靜態型繼電器[2]。

一方面，設備停運維修的時間在很大程度上受到當前的電網主接線方式的限制，比如一臺半斷路器接線方式的線路保護要想實現停電維修，必須通過線路停電維修；變壓器保護在雙母線接線方式逐步取消旁路開關的情況下，通過保護校驗使得變壓器停電的情況變的較為困難，定期維修安排(如失靈保護和母差保護)則越加困難。

另一方面，由于在具體工作中擁有人員安全責任風險和安全風險的帶電校驗保護。所以，在具體運行中很難依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》來確保保護設備完成檢驗項目；特別在很大程度上軟件編程決定了數字式保護的特性，不可能發現保護特性的偏差，究其原因是僅根據傳統的檢驗項目。

本身具有很強的自檢功能的微機保護設備，設備在狀態監測技術方面，由于自診斷技術的應用使得擁有了實施的基礎。此外，部分保護的有效監測范圍能夠拓展到裝置以外的回路中，這主要是因為具有的PLC功能，同時這也能更好地監視保護系統的回路。對于設備的故障情況、運行情況等狀況，保護的狀態監測可以實現更好的信息共享及其管理。所以作為提供設備運行狀況分析的可靠的信息基礎是裝置本身的監測和診斷，而裝置本身的監測和診斷也有利于科學地制定設備的維修策略，進而使繼電保護的狀態維修具備了實施的基礎。

還有，具有維修效率提高和設備可靠性的提升的保護實行狀態維修模式，主要是基于電氣設備狀態維修概念上的合理性和技術上的可實現性，同時也可以進一步提高設備的可用率及其安全性，適應電力系統安全穩定運行需要。

5 結論

總而言之，為了適應了電力系統發展的需求，電力系統二次設備必須實施狀態維修。通過狀態維修模式的預知性取代試驗計劃維修模式的預防性試驗以實現微機繼電保護裝置的狀態維修，從而增加設備的安全運行水平，這已成為一種共識。

參考文獻

[1]邱仕義.電力設備可靠性維修[M].北京:中國電力出版社，2004.

[2]韓曉霞，李莉，麻海燕，陳愛紅.關于電力設備狀態維修技術的研究[J].青海電力，2006，25(1):13-16.