淺析繼電保護狀態檢修技術的實際應用

趙 彬

（1.華北電力大學，北京 102206；2.甘肅省電力公司檢修公司變電檢修中心，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

進入新世紀以來，計算機硬件保護技術迅速發展，這使得繼電保護設備的計算機化發展趨勢成為必然。面對這一情況，如何提高繼電保護裝置的技術含量，進而滿足電力系統實際需求，并提高經濟和社會的雙重效益成為一個研究熱點。基于這一背景，筆者就繼電保護裝置狀態檢修技術在實際工程中的應用與發展進行了分析探討。

1 狀態檢修

電力系統的根本任務是盡可能經濟而可靠地將電能供給各種用戶。用戶對供電的要求，一是保證供電的連續性，二是保證電能的質量。由于系統內元件的隨機故障，且這些故障又超出運行調度人員的控制能力，因此，完全不間斷地連續供電實際上是不可能的。隨著人們對供電質量的要求越來越高，促使電力部門積極尋求提高供電可靠性的途徑。

1.1 狀態檢修概述

狀態檢修不是正常形式的維修管理工作，而是對隱患的預防行為。通常設備在正常使用過程中不可避免地會發生損耗，因此需要狀態檢修及早發現隱患，以致排查避免事故。狀態檢修的內容包括對設備的使用狀態進行評估，預測使用期限。狀態檢修能夠保證設備的長期運行，確保安全系數。

1.2 繼電保護檢修工作現狀

按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗規程》的要求，我國繼電保護及電網安全自動裝置及其二次回路接線（以下簡稱裝置）的檢驗分為3種：（1）新安裝裝置的驗收檢驗在下列情況進行：當新安裝的一次設備投入運行時；當在現有的一次設備上投入新安裝的裝置時。（2）運行中裝置的定期檢驗分為3種：全部檢驗；部分檢驗；用裝置進行斷路器跳、合閘試驗。（3）運行中裝置的補充檢驗分為5種：對運行中的裝置進行較大的更改或增設新的回路后的檢驗；檢修或更換一次設備后的檢驗；運行中發現異常情況后的檢驗；事故后檢驗；已投運行的裝置停電1年及以上，再次投入運行時的檢驗。從以上分析可以看出，目前我國繼電保護檢修仍以定期檢修為主。定期檢修是在通過掌握設備平均故障率的基礎上，以可用度或經濟性最優為目標確定檢修周期，按照檢修周期進行檢修。通過定期檢修，可以檢查出故障或隱患，檢修周期越短，則更能夠及時查出故障或隱患，但頻繁的檢修會降低設備的可用性，同時檢修成本也會增加。由于定期檢修單純按規定的時間間隔進行檢修，針對性不強，盲目性檢修過多，造成保護裝置可用度下降，以及人力、物力、財力的浪費，同時檢修也會在一定程度上影響保護裝置的使用壽命，甚至引起維修故障，并且2次檢修之間出現的保護故障往往不能及時發現，影響電力系統的安全運行。

1.3 狀態檢修發展的必然性

繼電保護裝置經過了一個較長時間的發展歷程，因此無論是生產、配置、維修，還是售后服務都已經有了比較健全的體系。隨著相關技術的不斷進步使得當前的設備故障問題主要是由外部環境而非內部設計所導致。一些核心設備，比如CPU的芯片性能已經很完善，運行穩定程度也有了極大的提高。圖1為變電站繼電保護數據管理系統，由于內部設備的高度完善，因此在實際使用中沒有必要對其反復進行性能檢驗，而應側重在運行狀態是否穩定上，即重點對繼電保護設備的正常運行與否進行檢修。但是受我國實際技術條件水平所限，繼電保護裝置設備的技術還不完善，達不到這個程度。因而在我國技術人員應首先解決好配套技術，才能使檢修工作不斷完善。

圖1 變電站繼電保護數據管理系統

繼電保護系統在保障電力系統安全可靠運行中發揮著重要作用，如果保護系統失效導致拒動或誤動的發生，將會導致電力系統故障擴大，引發嚴重的后果。因此，如何提高繼電保護的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。通過預防性檢修，提前發現保護系統中的缺陷并進行維護，是提高繼電保護系統可靠性的有效途徑。隨著檢修技術的發展，狀態檢修成為了提高繼電保護系統可靠性的有效途徑。

2 狀態檢修各階段的應用

2.1 設備初始狀態的了解

設備能否持續安全穩定的運行，與其初始狀態密不可分。如果初始狀態良好，設備一般在使用過程中發生故障的概率會明顯小于初始狀態一般的設備，因此保證良好的初始狀態也是降低設備檢修難度、提高經濟效益的重點。在這個過程中需要注重2個方面：一是確保設備在實際投入使用前狀態良好，把好質檢關；二是技術人員應該對設備有全面的了解，掌握全方位的信息，這樣才能正確使用設備，避免失誤操作，從而減少不必要的損耗。同時，技術人員應當了解設備相關參數，比如交接試驗數據和施工記錄、設備的銘牌數據和出廠試驗數據等。

2.2 設備運行狀態數據的分析

設備工作狀態正常與否，要通過相關數據才能有力地說明。因此，在設備使用過程中，企業要加強對各項實際數據的采集和整理，并與相關理論參數進行比較，從而掌握設備磨損情況，預測使用壽命；同時，數據的收集對及時發現不正常的工作狀態，及時發現并解決問題有著重要的意義。因此，數據在整個設備運行過程中起到了十分重要的作用。

2.3 對設備進行監測和試驗

隨著相關技術的不斷完善，在設備狀態檢修工作中也引入了很多新技術，從一定意義上來說，這是一個必然的趨勢。在當前的技術水平條件下，在線監測系統還不夠完善，因此需要離線數據和在線數據的結合，才能使相關分析檢驗的結果更符合設備的實際運行狀態，提高檢測精準度，更加及時地發現隱患，避免安全事故的發生。在實際工作中，還有企業使用一些較為成熟的離線檢測設備，如紅外熱成像技術應用到變壓器繞組變形測試等，都能夠較為精確地分析設備的實際工作狀態，并保證系統運行的相對安全。

3 技術應用發展方向

未來繼電保護狀態檢修設備的發展前景十分廣闊，相關技術，如網絡、通信、計算機技術等都能夠為監測保護設備技術的完善提供相應的技術支持，其也是系統優化組合和集成化發展的基礎。目前，高壓超高壓變電站正在經歷一場技術變革，即實現綜合自動化技術和繼電保護的進一步結合，具體而言就是實現資源共享、遠程監控等目標。同時，通過將傳統的保護屏替換為較為先進的RTU遠程終端單元（計算機保護裝置），將檢測到的電路信號直接傳輸進計算機系統中，進而節約成本，取得更好的經濟效益。上述技術的改進，具體表現為3個特點：（1）設備操作計算機化，即通過計算機的相關軟件實現對相關設備的監控，全程自動化；（2）通信網絡化，即以網絡化的通信形式代替前文所述的傳統的“各自為政”的情況，以期實現系統整體功能的跨越式發展；（3）運行管理的智能化，即包括自診斷、自維修功能在內的管理功能創新，將監測工作化被動為主動，更好地進行繼電保護的檢修工作。

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