電力系統二次設備狀態檢修探討

顧賽杰　陳春輝　葉成剛

摘 要:作為國民經濟技術發展中的關鍵組成部分,電力系統關系到國民經濟未來的可持續發展和進步。電力市場的日漸開放讓各個電力部門互相間的競爭越來越激烈,電力系統設備的狀態檢修必不可少。而電力系統的二次設備更加需要進行狀態檢修,如此才能和一次設備保持步調一致,滿足電力系統未來的發展要求。

關鍵詞:電力系統 二次設備 自動診斷 狀態檢修

中圖分類號:TM13 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0111-01

1 電力系統狀態檢修簡析

縱觀電力系統的發展歷程,隨著科學技術的進步和生產力的發展,電力系統狀態檢修也是在不斷的改進和完善,檢修方式由首次產業革命時候的故障檢修方式發展進步到十九世紀的較先進的預防性檢修方式,而之后杜邦公司的狀態檢修方式以設備的工作狀態為主要依據來檢測電力系統設備的健康情況,以此來進行設備有無檢修必要的判斷。狀態檢修是指對相關電氣設備實施狀態監測操作以后,以分析、診斷和監測的結果為依據,對檢修項目和時間進行科學安排和管理的一種檢修方法。電力系統設備狀態檢修的內容包括在線診斷與檢測、設備的運行維護、帶電檢測、故障記錄、設備管理、預防性實驗等相關工作,最后將電力市場、運行信息、設備信息等綜合以做出決策。狀態檢修的主要目標是在將設備的使用率以及安全可靠率大幅度提高的同時,減少設備的停運時間、延長設備壽命、改善設備性能、降低設備費用從而實現經濟效益的增加。電力系統的狀態檢修的優點也是非常明顯的,首先是狀態檢修更加具有科學性和先進性,可以減少不需要的工作量,使檢修更加具有針對性;其次是經濟發展的狀況決定了狀態檢修的必要性,狀態檢修可以有針對性的對設備進行檢修,在發揮充分的作用的同時做到了電力設備的經濟性運行;最后是狀態檢修的依據是設備運行時候的在線監測結果,因此能準確預報一些故障的產生,使我們可以隨時了解設備的運行情況,有效防止意外事故的發生。

2 電力系統二次設備狀態監測

2.1 二次設備狀態監測內容

電力系統二次設備的狀態檢修是結合二次設備的檢修及運行的以往資料,通過設備診斷技術和設備檢測技術,對二次設備進行可靠的評價,以這些評價結果為依據,進行檢修項目和檢修時間的合理安排。二次設備的狀態檢修并不是完全獨立于一次設備的狀態檢修的,在需要做出二次設備的檢修方法和策略時需要適當考慮一次設備的運行狀況,做好檢修時候的經濟和技術分析,一方面盡可能減少停電檢修時間,降低停電檢修所造成的經濟利益損失;另一方面要減少檢修的次數,保證二次設備能夠可靠準確的運行。電力系統狀態監測的基礎是二次設備的狀態監測,二次設備主要是自動裝置、繼電保護、就地遠動及監控、故障錄波等,二次設備的可靠安全運行是電力系統設備安全和電網穩定的基本要求,因此需要對二次設備進行壽命預估,監測其工作的準確性。二次設備狀態監測的對象主要有邏輯性能判斷、交流測量、直流控制及信號、屏蔽接地、通信管理等若干個系統。邏輯判斷系統主要由軟件功能以及硬件邏輯性能判斷的回路構成;交流測量系統的要求是TV、TA二次回路的回路正確的同時,回路的絕緣性能好且元件完好;直流控制及信號系統要求信號回路、直流動力及控制操作的回路完好、信號良好。二次設備的狀態監測對象是一個系統或者一個單元,而不是單一的元件,在對各個元件的動態狀況和性能進行監測時,離線監測對于有些元件來說是非常有必要的,例如經過電流互感器而產生出來的特性曲線。因此,狀態診斷和檢測的基礎依據可以是電力系統二次設備的離線監測結果。

2.2 二次設備狀態監測方法

電力系統二次設備的狀態監測不會很大程度依賴傳感器來完成。常規保護的元件一般較單一,由若干個繼電器組成,設備的狀態檢測相對實現的困難大,但是可以適當的運用設備本身所具有的一些測量手段,如直流回路的絕緣監測、TV、TA的斷線監測及二次保險的熔斷報警等來實現。二次設備狀態監測最重要的基礎就是微機自動和微機保護裝置的診斷技術的完善和變電站的自動診斷系統的發展,微機自動裝置和微機保護裝置都具備自診斷的功能,能夠對相關裝置的存儲器、電源、CPU、A/D轉換、I/O接口等一系列插件進行診斷。同時可通過特征字法、編碼法、校驗法、監視定時器法和比較法等相關故障的檢測方法,而對與相關保護設置,可以加載和啟動診斷程序,對各個部件和設備進行自動的診斷。

2.3 二次設備狀態檢修需注意的問題

(1)電力設備二次回路的監測問題:從結構上劃分,二次設備主要包括二次回路和自動保護裝置。雖然二次設備的狀態監測在相關保護裝置實現微機化的基礎上實現的難度不大,但是因為二次回路中包含了具有很多連接設備和繼電器的電纜,組成較分散,想要對回路的正確性和繼電器的狀況進行監測,實現難度較大且不具備經濟性。因此對于二次回路,應該重點從離線監測的資料管理、設備的驗收等設備管理方面入手,同時結合在線的觀測來進行分析。

(2)電力系統二次設備的電磁干擾問題:在科學技術高速發展的背景下,集成電路被大量應用于二次設備中,微電子元件的使用也越發廣泛,電磁干擾對二次設備的影響越來越明顯。二次設備由于電磁的干擾原因,有可能出現裝置異常、采樣信號失真、保護拒動或誤動等情況,嚴重時甚至造成設備元件的損壞,而且在國內目前的檢測范圍中并沒有電磁的管理和監測環節,同時缺少較合理的方法和手段進行監測,因此對二次設備狀態檢修的一項必要的工作是進行兼容性電磁實驗,需要對不同的變電站和發電廠的敏感器件、耦合途徑、干擾源等進行一系列的管理和監測,比如在微機保護設置周圍使用通訊設備的管理、對電力系統二次設備的接地狀況進行檢查等。

3 結語

電力系統在未來的發展目標要求我們需要對電力系統二次設備進行狀態檢修,而隨著微機電網保護設置被大范圍使用以及微機裝置的自動診斷技術的進步和完善,二次設備的狀態檢修在技術層面和經濟層面都是有可能實現的。同時,為了解決目前的常規狀態監測存在的問題,各個電力公司可以廣泛應用綜合自動化系統,這樣可以很大程度上減少電纜和二次設備的使用數量。對電力系統進行二次設備的狀態檢修能夠有效促進水電站自動化和變電站綜合的自動化的不斷發展,保證電力系統能夠可靠安全的為國民生產供電以及電網能持續穩定運行。

參考文獻

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