基于保護裝置失效分析視角的檢修策略研究

翁一瀟

（國網湖北省電力有限公司檢修公司，湖北 武漢 430000）

1 概述

從整個使用壽命的周期上來看，設備的管理一定會牽扯到制造設計以及安裝調試等多個方面的問題。在整個檢修過程中的運維檢修是其中時間跨度最長的。在廣義的檢修問題上分析，實際的檢修還包括了檢查以及維護等多個方面，但是實質上的檢修管理水平會直接會反映整個單位企業的設備管理的水平。也就是說，在檢修管理方面最基本的是需要對檢修對象本身具有比較安全的經濟運行系統或者方式，只有這樣才能最大化的降低維修的費用以及檢修人員的勞動強度等。

由于電保護的檢修策略方案的制定要找出前面環節所留下的影響，并且徹底分析這些影響所產生的原因，只有這樣才能有效保證檢驗的周期以及實踐問題等需要技術等作為事情的出發點以及基礎要素，只有這樣才能有效的減少電力系統的浪費。

檢修管理系統的整體原則實質就是按照合理的成本執行的，這便于維持設備的安全性以及可靠性等，并且可讓設備能持續維持一個安全的狀態，確保設備能持續使用，對于具體的檢修行為的決定更多的是要仔細考慮到繼電保護的結構以及特點等，不宜按照以往的套路進行，并且沒有考慮實際情況的使用。

通常情況下，微機保護中要比傳統保護具備更多的通信功能，這些功能使得整個系統變得更為強大，運行速度也變得更快，最重要的是能對動作信息的保護以及告警信息等，都能更為詳細的記錄或者能完全的重現當時的情況，同時在后期能在檢修單位查找記錄，更好的分析故障的出現以及動作行為的分析。所以，繼電保護檢修的策略完全可以實現將失效的機理分析作為依據，在微機保護的技術基礎上進行最為科學的繼電保護，同時在整個設備所能提供的可靠性范圍內進行自我項目周期的擬定，再根據這些結果制定最為合理的方案。

2 繼電保護失效機理與危害分析

2.1 失效的機理

失效本身是指元件或者整個系統沒了原本應有功能的體現，故障是指元件或者系統在執行了相應的功能以后沒有達到預期效果的一種情況。繼電保護的故障一般是因為其內部元件的損壞或者是接錯線造成的，如果沒有檢測到這些問題或者是沒有對這些問題進行及時的處理，就會使繼電保護有不正確的行為。對于繼電保護失效的研究主要在于其產生的影響以及原理性的變化，只有這樣才有利于整個繼電保護檢修產生有效的作用。

圖1 設備失效幾率分布

如圖1所示，為電氣設備的可靠性隨時間變化的分布曲線。即電氣設備在開始投運的階段其故障率相對較高，隨著運行時間的增加會進入一個較為穩定的狀態，超過設備的穩定運行階段后其故障率又會進一步的提升。

2.2 失效的影響

保護裝置的一般構成。繼電保護的系統主要是保護裝置以及二次回路形成的，所以會因為材質的不同造成裂化趨勢的不同。并且微機保護的電子器件一般都具備不定性，這是不能防范的，最為常見的是存儲器以及CPU等，就如逆變電源插件以及液晶顯示屏等會因為時間的變化而變得劣質。在整個系統中每個位置的元件也會產生不同程度的失效，并且其影響也是不一致的。一般情況下微機保護硬件會分為以下部分，其結構如圖2。

其中，對于軟件方面，如圖3所示，主程序會以固定的采樣頻率進行樣品采樣形成采樣程序的，在整個采樣程序中需要對模擬量進行采集，還會對開關量以及各種自檢進行總結計算，再依照起動條件是否能被滿足判定是否能正常的運行程序。而一般情況下的硬件自檢主要有RAM以及EROM等。然而保護軟件也會有失效的時候。使得繼電保護存在不正確動作還可能是因為微機保護程序的BUG以及算法的缺陷等。

圖2 保護裝置的一般構成

圖3 保護裝置控制流程

3 基于裝置失效視角的檢修策略研究

對于設備的檢修包括故障檢修以及定期檢修等，見表1。對于那種指定的檢修對象就需要對故障的模式以及原因等都進行最為詳細的分析，只有這樣才能積累更為合適的檢修模式。在得到分析的結果以后篩選出頻度低并且沒有嚴重故障的進行檢修，而那種情況較為嚴重的就需要在改進檢修的情況下進行，其他情況的故障要選擇定期的檢修或者是狀態性的檢修就在于故障是否是有可測難度的，如果可測難度低的就適合狀態檢修，高的則需要定期檢修。

由于繼電保護會因為故障的多樣性進行，因此就需要把定期檢修以及故障檢修等各種模式進行有效的結合，最好能進行自檢以及運行巡檢等結合一體的綜合性檢修，只有這樣才能減少對定期停電檢修的依賴。對于微機保護在大多數情況下都會因為偶發性失效而關閉可能的保護功能系統，如果故障的危險性不高就可以采用故障檢修的模式。而那些必要的檢修部口就要能有及時的維修措施，盡量能正常運行。在實踐中，因為停電監測的偶發性失效是不怎么現實的。就現在為止，微機保護還是有漏洞的，有些會因為保護再啟動后才能看出問題，這樣就增加了可測性的難度，同時提高了危險性，因此就需要定期的檢修。同時會因為微機保護自檢的概率是90%以上的，而停電檢驗需要對二次回路的絕緣以及設備的交界面鏈接是否可靠進行第二次的清掃以及檢查等。除此之外還需要在繼電保護的時候對部分失效情況選擇合適的狀態檢修。在運行巡檢中及時的發現和處理，以防功能性失效的發生，例如逆變電源輸出的電壓檢查等。

表1 計入設備失效的檢測內容

4 結語

本文以保護裝置失效為視角分析了電網繼電保護裝置的檢修策略。首先，對于保護裝置的構成進行了分析，從物理和系統兩個方面分析了保護裝置失效的原因和機理，并且針對保護裝置的失效提出了對應的檢查項目和策略。