韋國仕

【摘 要】相較于傳統(tǒng)的計(jì)劃檢修和定期維修方式，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修能夠提高檢修的效率，降低檢修所需的成本。本文在對(duì)變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修目標(biāo)進(jìn)行闡述的基礎(chǔ)上，分析了變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)，并探討了如何實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修，具有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】：繼電保護(hù) 狀態(tài)檢修 在線監(jiān)測 實(shí)現(xiàn)對(duì)策

【中圖分類號(hào)】 TM58【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0277-01

作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。一旦變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障，勢必會(huì)導(dǎo)致重大的變電運(yùn)行事故，給變電站帶來無法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。作為一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)的檢修方式，狀態(tài)檢修強(qiáng)調(diào)按需檢修，能夠提高檢修的針對(duì)性，并且降低檢修所需消耗的人力和物力，因此對(duì)變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修展開研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1. 變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的目標(biāo)

所謂狀態(tài)檢修，是指根據(jù)設(shè)備的日常檢查、定期重點(diǎn)檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所提供的信息，經(jīng)過分析處理，判斷設(shè)備的狀態(tài)和發(fā)展趨勢，并在設(shè)備故障發(fā)生前及性能降到不允許的極限前有計(jì)劃地安排檢修。一般說來，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的目標(biāo)主要有以下幾點(diǎn)：

（1） 確保繼電保護(hù)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)變電站繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修，能夠提高設(shè)備的可靠性和可用系數(shù)，避免傳統(tǒng)計(jì)劃檢修和定期維修的弊端，有效延長設(shè)備的使用壽命，從而確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（2） 提高繼電保護(hù)利用率。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的應(yīng)用，可用實(shí)時(shí)采集變電站各種保護(hù)/測控等自動(dòng)裝置的設(shè)備狀態(tài)量，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的判斷，最大限度的減少設(shè)備無故障停機(jī)檢修的次數(shù)，提高繼電保護(hù)設(shè)備的可用率。

（3） 提高繼電保護(hù)的管理水平和檢修人員的技術(shù)水平。當(dāng)采用繼電保護(hù)狀態(tài)檢修后，檢修方式容易量化，檢修管理工作更加符合實(shí)際和靈活多變，從而使得繼電保護(hù)的管理工作更加科學(xué)化和規(guī)范化。與此同時(shí)，繼電保護(hù)狀態(tài)檢修中會(huì)使用到大量的先進(jìn)技術(shù)，這對(duì)檢修人員的技術(shù)水平提出了更高的要求，迫使檢修人員不斷通過培訓(xùn)和學(xué)習(xí)來提高自身的綜合素質(zhì)。

2. 變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)

2.1 變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀

隨著變電站和輸電線路的日益增多，繼電保護(hù)校驗(yàn)工作量與日俱增，這需要大量的繼電保護(hù)技術(shù)人員。然而受到人才培養(yǎng)周期和編制限制等因素的影響，目前繼電保護(hù)技術(shù)人員嚴(yán)重短缺，同時(shí)加上很多輸電線路停電時(shí)間較短和停電難，導(dǎo)致繼電保護(hù)校驗(yàn)完成率較低，繼電保護(hù)技術(shù)人員長期處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，既不能以飽滿的精神狀態(tài)投入到檢修工作，又容易發(fā)生誤接線和誤整定等事故，因此繼電保護(hù)的監(jiān)測和校驗(yàn)必須尋找新的解決方法。

狀態(tài)檢修技術(shù)以其自身的優(yōu)勢，近年來受到了越來越多學(xué)者的關(guān)注和研究，將其應(yīng)用于繼電保護(hù)，可以極大地提高繼電保護(hù)利用率，降低檢修人員的工作量。然而由于目前繼電保護(hù)設(shè)備的操作回路還不具備自檢、在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程功能，因此要通過在線監(jiān)測技術(shù)完整實(shí)現(xiàn)繼電器接點(diǎn)的狀況、回路接線等的有效監(jiān)視還比較困難，因此這是目前繼電保護(hù)狀態(tài)檢修遲遲未能有效推行的主要原因之一。

2.2 變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)

變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)主要涉及到以下幾個(gè)方面：

第一，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是在線監(jiān)測。作為變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，在線監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的隱患和缺陷，并據(jù)此確定檢修的最佳時(shí)機(jī)。

第二，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的關(guān)鍵是不斷提高技術(shù)因素。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)監(jiān)控已經(jīng)能夠取代人工來完成大部分繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測，但這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須依靠人來進(jìn)行控制和操作。相較于傳統(tǒng)的計(jì)劃檢修，狀態(tài)檢修對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)水平提出了更高的要求，它不僅要求技術(shù)人員擁有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，還必須具有獨(dú)立的判斷能力和很強(qiáng)的事故處理能力，從而確保在設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備檢修和設(shè)備故障處理的過程中將相關(guān)損失降低最低，確保設(shè)備利用率和企業(yè)的整體效益。

第三，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的核心是對(duì)設(shè)備狀態(tài)的分析。變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的核心是通過在線監(jiān)測的信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，準(zhǔn)確把握設(shè)備現(xiàn)在的運(yùn)行狀態(tài)及變化趨勢，從而采取更為科學(xué)合理的檢修策略。也就是說，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修必須通過對(duì)有關(guān)設(shè)備的歷史資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（包括歷次試驗(yàn)、檢修與故障記錄、出廠試驗(yàn)以及運(yùn)行狀態(tài)等資料），從而科學(xué)評(píng)估該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并且準(zhǔn)確預(yù)測設(shè)備狀態(tài)的變化趨勢或規(guī)律。

第四，變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的核心是信息的有效傳遞。狀態(tài)檢修策略的實(shí)施需要通過傳輸媒介將現(xiàn)場監(jiān)測和后臺(tái)分析的數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞給相關(guān)分析人員，確保他們能夠準(zhǔn)確掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和采取有效的解決措施。目前在線監(jiān)測裝置通過數(shù)據(jù)通信接口和后臺(tái)分析系統(tǒng)檢修中心計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)相連，檢修中心通過網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)動(dòng)各裝置所監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)，從而真正發(fā)揮狀態(tài)檢修在線監(jiān)測的作用。

3. 變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)

3.1 保護(hù)自檢功能的實(shí)現(xiàn)

微機(jī)保護(hù)理論可以實(shí)現(xiàn)逆變電源、電流、電壓輸出回路監(jiān)控，采樣數(shù)據(jù)合理性校驗(yàn)，保護(hù)定值的完整性，保護(hù)的數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)，保護(hù)的輸入/輸出接點(diǎn)，部分保護(hù)執(zhí)行回路可靠性的監(jiān)視等。得益于微機(jī)保護(hù)技術(shù)的日益成熟，保護(hù)裝置已經(jīng)具備了自檢功能，由于微機(jī)保護(hù)通過編程的手段來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的基本功能，其動(dòng)作特性是確定的，因此不需要通過定期的檢測手段來進(jìn)行調(diào)整，不會(huì)像過去那樣使得整定值發(fā)生偏離預(yù)計(jì)值。

3.2 保護(hù)二次回路分析

數(shù)字式保護(hù)裝置本身具備狀態(tài)監(jiān)視的基礎(chǔ)，作為電網(wǎng)安全屏障的繼電保護(hù)除了裝置自身外，還包括直流回路、操作控制回路和交流輸入等。狀態(tài)檢修范疇要是只局限于保護(hù)裝置本身，將很難推廣，因此變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修還應(yīng)該包括直流回路、操作控制回路和交流輸入等環(huán)節(jié)。

保護(hù)裝置的電氣二次回路是由若干的繼電器和連接各個(gè)設(shè)備的電纜構(gòu)成的。作為繼電保護(hù)出口控制的回路，很多操作回路還不具有自檢、在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的功能，這就使得在對(duì)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修的時(shí)候，因?yàn)槎慰刂苹芈凡僮飨溥_(dá)不到要求，而使得工作不能順利進(jìn)行。

3.3 監(jiān)視電流回路和電壓回路

（1）電流回路的監(jiān)視。要重視電流回路異常情況的檢測工作，主要識(shí)別方法是，如果不存在零序電壓的條件下檢測到零序電壓，則可以說明此時(shí)零序電壓回路發(fā)生了故障。由于電壓互感器的聯(lián)結(jié)必須反映一次側(cè)的零序電壓，因此在變壓器的選擇上，必須使用三相無柱式或一次側(cè)接地式，采取延時(shí)警報(bào)和瞬時(shí)閉鎖邏輯。

（2）電壓回路的監(jiān)測。電壓回路的異常監(jiān)測主要體現(xiàn)在以下三個(gè)環(huán)節(jié)：三線電壓在線路充電時(shí)自動(dòng)消失、三相電壓在電力系統(tǒng)正常負(fù)荷情況下自動(dòng)消失、兩相或者是單相的電壓失常。

4. 小結(jié)

狀態(tài)檢修是一次技術(shù)性的革命，將其應(yīng)用到變電站繼電保護(hù)設(shè)備中，能夠及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的故障和缺陷，從而使得檢修計(jì)劃和決策更加科學(xué)合理。變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修時(shí)一個(gè)系統(tǒng)化的復(fù)雜工程，涉及的內(nèi)容較多，希望本文的研究能夠起到拋磚引玉的作用，促進(jìn)我國繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)施。

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