淺析繼電保護裝置的狀態檢修

郭亮

【摘 要】電力設備安全是電力系統的一個永恒主題。繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用，其正常與否將直接影響電力系統的正常運行，如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為日益關注的重要課題。因此，有必要對電力系統“狀態檢修”進行梳理和分析，以期對今后的工作有所裨益。

【關鍵詞】繼電保護裝置;狀態識別;狀態檢修

1 引言

隨著電力系統的不斷發展，電網結構的日益復雜，分布范圍變廣，維護的工作量和成本越來越大。另外，隨著設備數量的增多，繼電保護在系統中的作用日益重要，繼續采用以往周期性檢修的負面效應也體現出來，比如檢修管理人員的工作量不斷加大，設備的頻繁檢修縮短了設備壽命，降低了經濟效益等等。基于以上認識，我們提出了狀態檢修的檢修策略。狀態檢修就是通過在線的和離線的監測手段，收集電氣設備的運行工況信息，通過系統的分析診斷，判斷設備的健康狀態，決定設備的檢修對策，進行大修、小修或暫緩檢修，可在設備檢修周期到來之前根據設備狀況提前進行檢修，也可根據設備的狀況，延長檢修周期，真正做到“應修必修”。

2 狀態檢修概述

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，是根據設備的運行狀態而進行的預防性作業。狀態檢修首先由美國杜邦公司提出，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，以終止事件發展的一種自動化措施和設備。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的，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和設備診斷的依據，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，實行狀態檢修是保護繼電設備的一種必然選擇。

3 對供電網絡繼電保護裝置的要求

（1）選擇性。當供電系統發生事故時，繼電保護裝置應能有選擇地將故障點切除，即斷開距離事故點最近的開關設備，從而保證供電系統的其他部分能正常運行。

（2）快速性。一般要求繼電保護裝置應快速切除故障，以盡量減少事故的影響。在有些情況下，快速動作與選擇性的要求是有矛盾的。在6-10kV的配電裝置中，如果不能同時滿足以上兩個要求時，則應首先滿足選擇性的要求。但是如果不快速地切除故障會對設備和電網運行造成很大的破壞時，則應選用快速但選擇性較差的保護配置。

（3）靈敏性。繼電保護裝置對其保護范圍內發生事故和不正常運行狀態的反應能力稱為靈敏性，它可用靈敏系數來衡量。

（4）可靠性。繼電保護裝置必須運行可靠并且可靠的切除故障點，維持電力系統穩定運行。

4 影響繼電保護可靠性的因素

繼電保護裝置的可靠性主要是要解決裝置的拒動作和誤動作兩大問題。電力系統的事故速度快，涉及面廣，會給國民經濟和人民生活造成很大影響。繼電保護是電力系統的重要組成部分，是保證電網安全穩定運行的重要技術手段。影響繼電保護可靠性的因素主要有以下四個方面：

（1）繼電保護系統軟件因素。軟件出錯將導致保護裝置誤動或拒動。目前影響微機保護軟件可靠性的因素有：需求分析定義不夠準確，軟件結構設計失誤;編碼有誤;測試不規范;定值輸入出錯等。

（2）繼電保護系統硬件裝置因素。繼電保護裝置、二次回路、繼電保護輔助裝置、裝置的通信、通道及接口。這些電力網絡的重要元件，其可靠性不僅關系到繼電保護的可靠性，還關系到電力系統主接線的可靠性。繼電保護系統硬件的質量和可靠性直接影響了電力系統的穩定運行。

（3）人為因素。安裝人員不按設計要求接線或者誤接線問題和檢修。運行人員的誤操作問題在不少電網中都曾發生過。

（4）微機保護裝置運行中存在的問題。微機設備的接入能夠給電網運行人員提供更多的數據，進一步提高現場系統的自動化程度，保證系統安全、有效、穩定的運行。但是，由于目前的微機設備考慮得較多的是對以往設備功能的替代，在數據的綜合利用方面考慮的較少。因此這些微機設備基本上是獨立運行，數據綜合分析水平不高。

5 開展繼電保護狀態檢修應注意的問題

5.1要嚴格遵循狀態檢修的原則

實施狀態檢修應當依據以下原則：一是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。二是總體規劃，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。三是充分運用現有的技術手段，適當配置監測設備。

5.2重視狀態檢修的技術要求

狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在系統中通常是處于靜態的，但在電力系統中，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"。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暫態測試，對于電力系統是很有必要的和必須的。

5.3開展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、微機保護要每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。

5.4高素質檢修人員的培養

高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。在傳統的檢修模式中，運行人員是不參與檢修工作的。狀態檢修要求運行人員與檢修有更多聯系，因為運行人員對設備的狀態變化非常了解，他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質量有積極意義。其優點是可以加強運行部門的責任感;取消不必要的環節，節約管理費用;迅速采取檢修措施，消除設備缺陷。

6 結束語

總之，繼電保護裝置狀態檢修是根據設備運行狀況而適時進行的預知性檢修，"應修必修"是狀態檢修的精髓。實行狀態檢修必須貫徹"預防為主"的方針，通過適時檢修，提高保護裝置運行的安全可靠性，提高繼電保護裝置的正確動作率。因此，實行"狀態檢修"的單位一定要把電力設備的"狀態"搞清楚，對設備"狀態"把握不準時，一定要慎用"狀態檢修"。

參考文獻：

[1]林君芳，陸兵.芻議繼電保護狀態檢修技術的發展與應用[J].硅谷，2011（11）.

[2]鄒宗填.淺析電力系統繼電保護狀態檢修[J].無線互聯科技，2011（5）.

（作者單位：國網晉中供電公司）