繼電保護裝置的狀態(tài)檢修探討

繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運行造成重大影響,如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。因此，有必要對電力系統(tǒng)“狀態(tài)檢修”進行梳理和分析，以期對今后的工作有所助益。線路工頻參數(shù)測試儀集成異頻測試電源、測量儀表、數(shù)學(xué)模型于一體，清除強干擾的影響，保證儀器設(shè)備的安全，能極其方便快速、準(zhǔn)確地測量輸電線路的工頻參數(shù)。

一、狀態(tài)檢修概述

狀態(tài)檢修，也叫預(yù)知性維修，顧名思義就是根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)的好壞來確定是否對設(shè)備進行檢修。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)而進行的預(yù)防性作業(yè)。狀態(tài)檢修首先由美國杜邦公司提出，以設(shè)備當(dāng)前的工作狀況為檢修依據(jù)，通過狀態(tài)監(jiān)測手段，診斷設(shè)備健康狀況，確定設(shè)備是否需要檢修或檢修時機。狀態(tài)檢修的目標(biāo)是減少設(shè)備停運時間，提高設(shè)備可靠性和可用系數(shù)，延長設(shè)備壽命，降低運行檢修費用，改善設(shè)備運行性能，提高經(jīng)濟效益。

繼電保護裝置是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)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(fā)出警告信號,或者直接向所控制的開關(guān)發(fā)出跳閘命令,以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。電力設(shè)備安全是電力系統(tǒng)的一個永恒主題，在電網(wǎng)發(fā)展日益龐大，用戶對電力可靠性的要求越來越高。對傳統(tǒng)的繼電保護裝置來說,它不提供自檢或狀態(tài)監(jiān)視的功能,因此需要嚴(yán)格執(zhí)行定期檢修,以發(fā)現(xiàn)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檢修周期的確定。如果不管設(shè)備的狀態(tài)如何，只要到期就修，不僅加重了現(xiàn)場的勞動強度，而且對設(shè)備的健康、供電的可靠性和人身的安全未必有好處。狀態(tài)檢修是建立在設(shè)備狀態(tài)有效監(jiān)測基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結(jié)果安排檢修時間和項目，主要包含設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備診斷、檢修決策三個環(huán)節(jié)。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備診斷的依據(jù)，檢修決策就是結(jié)合在線監(jiān)測與診斷的情況，綜合設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用要求確定具體的檢修計劃或策略。因此，實行狀態(tài)檢修將成為保護繼電設(shè)備的一種必然的選擇。

二、繼電保護裝置的“狀態(tài)”識別

1、重視設(shè)備初始狀態(tài)的全面了解

設(shè)備的初始狀態(tài)如何，對其今后的安全運行有著決定性的影響。設(shè)備良好的初始狀態(tài)是減少設(shè)備檢修維護工作量的關(guān)鍵，也是狀態(tài)檢修工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要注意做好設(shè)備原始記錄、設(shè)備臺帳、圖紙、技術(shù)資料及有關(guān)設(shè)備的運行、檢修、試驗數(shù)據(jù)資料的加工整理工作。因此，實現(xiàn)狀態(tài)檢修首先要做好設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作。繼電保護設(shè)備狀態(tài)檢修實施的重要基礎(chǔ)就是在設(shè)備狀態(tài)特征量的采集上不能有盲區(qū)。狀態(tài)檢修不是單純的檢修環(huán)節(jié)的工作，而是設(shè)備整個生命周期中各個環(huán)節(jié)都必須予以關(guān)注的全過程的管理。需要特別關(guān)注的有兩個方面的工作，一方面是保證設(shè)備在初始時是處于健康的狀態(tài)，不應(yīng)在投入運行前具有先天性的不足。狀態(tài)檢修作為一種設(shè)備檢修的決策技術(shù)，其工作的目標(biāo)是確定檢修的恰當(dāng)時機。另一方面，在設(shè)備運行之前，對設(shè)備就應(yīng)有比較清晰的了解，掌握盡可能多的‘指紋’信息。包括設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)、型式試驗及特殊試驗數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)、各部件的出廠試驗數(shù)據(jù)及交接試驗數(shù)據(jù)和施工記錄等信息。

2、注重設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

要實行狀態(tài)檢修,必須要有能描述設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。也就是說,要有大量的有效信息用于分析與決策。設(shè)備部件在載荷和環(huán)境條件下產(chǎn)生的磨損、腐蝕、應(yīng)力、蠕變、疲勞和老化等原因，失效造成設(shè)備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發(fā)展的，一般是有一定規(guī)律的，在不同狀態(tài)下，有的是物理量的變化，有的是化學(xué)量的變化，有的是電氣參數(shù)的變化，另外，還有設(shè)備的運轉(zhuǎn)時間、啟停次數(shù)、負荷的變化、越限數(shù)據(jù)與時間、環(huán)境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)綜合管理的概念是數(shù)據(jù)庫和分析系統(tǒng)的有機結(jié)合。狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)是一系列的數(shù)據(jù)庫,包括運行記錄、設(shè)計數(shù)據(jù)、檢修歷史記錄、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷數(shù)據(jù)、機組性能分析數(shù)據(jù)等。正確完整的技術(shù)數(shù)據(jù)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。對繼電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測將有助于對設(shè)備的運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現(xiàn)有效的管理和信息共享，并為設(shè)備運行狀況的分析提供了可靠的信息基礎(chǔ)，將有助于合理地制定設(shè)備的檢修策略，提高保護裝置的可用率，對保證系統(tǒng)和設(shè)備的安全是十分重要的。

3、應(yīng)用新的技術(shù)對設(shè)備進行監(jiān)測和試驗

開展?fàn)顟B(tài)檢修工作，大量地采用新技術(shù)是必然的。在目前在線監(jiān)測技術(shù)還不夠成熟得足以滿足狀態(tài)檢修需要的情況下，只有在線數(shù)據(jù)與離線數(shù)據(jù)相結(jié)合，進行多因素地綜合分析評價，才有可能得到更準(zhǔn)確、可信的結(jié)論。某供電局對所有的500kV及220kV主變共26臺，都安裝了加拿大YPROTEC公司生產(chǎn)的HYDRAN201R智能型在線式變壓器早期故障監(jiān)測裝置，建立了大連電網(wǎng)大容量主變的早期故障監(jiān)測系統(tǒng)，效果很好。此外，還可以充分利用成熟的離線監(jiān)測裝置和技術(shù)，如紅外熱成像技術(shù)、變壓器繞組變形測試等，對設(shè)備進行測試，以便分析設(shè)備的狀態(tài)，保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全。

三、開展繼電保護狀態(tài)檢修應(yīng)注意的問題

1、要嚴(yán)格遵循狀態(tài)檢修的原則

實施狀態(tài)檢修應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下原則：一是保證設(shè)備的安全運行。在實施設(shè)備狀態(tài)檢修的過程中，以保證設(shè)備的安全運行為首要原則，加強設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和分析，科學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項目，同時制定相應(yīng)的管理制度。二是總體規(guī)劃，分步實施，先行試點，逐步推進。實施設(shè)備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，而我國又尚處于探索階段，因此，實施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長遠目標(biāo)、總體構(gòu)想，又要扎實穩(wěn)妥、分步實施，在試點取得一定成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，逐步推廣。狀態(tài)檢修的實施可先從實施設(shè)備點檢定修制和檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化入手，全面落實設(shè)備管理的責(zé)任制，規(guī)范、完善檢修基礎(chǔ)管理，強化檢修質(zhì)量管理，提高設(shè)備健康水平，保持設(shè)備處于良好水平，這樣就可以從思想上、制度上、人員上、技術(shù)上為全面實施設(shè)備狀態(tài)檢修奠定良好的基礎(chǔ)。在實施過程中，也要注意及時總結(jié)經(jīng)驗，必要時可調(diào)整規(guī)劃。三是充分運用現(xiàn)有的技術(shù)手段，適當(dāng)配置監(jiān)測設(shè)備。

2、重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理要求

狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中，需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準(zhǔn)確地動作，即要把握繼電保護裝置動態(tài)的“狀態(tài)”。因此，根據(jù)對繼電保護裝置靜態(tài)特性的認識，對其動態(tài)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(shù)，使繼電保護裝置啟動和動作，檢查繼電保護裝置應(yīng)具有的邏輯功能和動作特性，從而了解和把握繼電保護裝置狀況，這種繼電保護裝置的檢驗，對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。

要搞好繼電保護設(shè)備狀態(tài)檢修，建立每套保護裝置的“設(shè)備變更記錄”是非常重要的基礎(chǔ)技術(shù)管理工作。“設(shè)備變更記錄”應(yīng)詳細記載設(shè)備從投運到報廢的整個使用過程中設(shè)備軟、硬件發(fā)生的變化，包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執(zhí)行情況及檢驗數(shù)據(jù)的變化情況。這樣的“設(shè)備變更記錄”實際上就是該保護裝置所有檢修記錄的摘要和縮影．因此可以作為設(shè)備狀態(tài)評估的依據(jù)。

3、開展繼電保護裝置的定期檢驗

實行狀態(tài)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、微機和晶體管保護要每半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(jié)論；晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題要找出原因，及時處理。

由于目前我們所維護的電力設(shè)備的性能和國外發(fā)達國家還有一定的差距，所處的環(huán)境和國外也不盡相同，因此，關(guān)于“狀態(tài)檢修”，還不宜一步到位，而應(yīng)采取循序漸進的方法逐步實行，將二次設(shè)備的定期檢驗?zāi)晗捱m當(dāng)放長，即將原來的2a～3a定校期限改為。

4、狀態(tài)檢修的經(jīng)濟性要求

狀態(tài)檢修的一個重要特點就是依靠技術(shù)經(jīng)濟分析進行決策。有針對性地按項目和診斷結(jié)果的檢修取代了以往的帶有盲目性的強制計劃檢修,其結(jié)果是減少了不足維修帶來的強迫停運損失和事故維修損失,減少了過剩維修,提高了維修工作的效率,增加了設(shè)備可用率,節(jié)約了大量檢修費用。在狀態(tài)檢修的實踐中，沒有經(jīng)濟效益的技術(shù)是不適用的。解決這個問題的辦法除了研究更加廉價的技術(shù)手段外，必須發(fā)揮人的力量，更加有效地采用管理的手段，使檢修決策工作能夠適合實際的需要和可能。

5、高素質(zhì)檢修人員的培養(yǎng)

狀態(tài)檢修對檢修人員技術(shù)素質(zhì)的要求主要體現(xiàn)在掌握狀態(tài)監(jiān)測和故障分析的手段,能綜合評價設(shè)備的健康狀態(tài);參與檢修決策,能制定優(yōu)化檢修計劃和檢修工藝;有豐富的檢修經(jīng)驗和高超的檢修技術(shù)等方面。高素質(zhì)檢修人員是狀態(tài)檢修能否取得成功的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的檢修模式中,運行人員是不參與檢修工作的。狀態(tài)檢修要求運行人員與檢修有更多聯(lián)系,因為運行人員對設(shè)備的狀態(tài)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(zhì)量有積極意義。其優(yōu)點是可以加強運行部門的責(zé)任感;取消不必要的環(huán)節(jié),節(jié)約管理費用;迅速采取檢修措施,消除設(shè)備缺陷。

繼電保護裝置的“狀態(tài)”是較難把握的，任何一個部門對設(shè)備“狀態(tài)”把握不準(zhǔn)，都會造成設(shè)備安全隱患。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備運行狀況而適時進行的預(yù)知性檢修，“應(yīng)修必修”是狀態(tài)檢修的精髓。狀態(tài)檢修既不是出了問題才檢修，也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態(tài)檢修仍然要貫徹“預(yù)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(tài)檢修”的單位一定要把電力設(shè)備的“狀態(tài)”搞清楚，對設(shè)備“狀態(tài)”把握不準(zhǔn)時，一定要慎用“狀態(tài)檢修”。