刍议继电保护装置的状态检修_电力论文发表

分类：电力论文发表 时间：2011-08-02 08:49 关注：(1)

刍议继电保护装置的状态检修

刘勇1 李莉2 李永红 3

摘要：电力设备安全是电力系统的一个永恒主题。继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用，其正常与否将直接影响电力系统的正常运行，如何提高继电保护装置的可靠性也就成为日益关注的重要课题。因此，有必要对电力系统“状态检修”进行梳理和分析，以期对今后的工作有所裨益。

关键词：继电保护装置；状态识别；状态检修

随着电力系统的不断发展, 电网结构的日益复杂,分布范围变广,维护的工作量和成本越来越大。另外,随着设备数量的增多, 继电保护在系统中的作用日益重要, 继续采用以往周期性检修的负面效应也体现出来, 比如检修管理人员的工作量不断加大, 设备的频繁检修缩短了设备寿命, 降低了经济效益等等, 基于以上认识,我们提出了状态检修的检修策略。状态检修就是通过在线的和离线的监测手段,收集电气设备的运行工况信息, 通过系统的分析诊断,判断设备的健康状态,决定设备的检修对策, 进行大修、小修或暂缓检修,可在设备检修周期到来之前根据设备状况提前进行检修,也可根据设备的状况,延长检修周期,真正做到“应修必修”。

1 状态检修概述

状态检修，也叫预知性维修，顾名思义就是根据设备运行状态的好坏来确定是否对设备进行检修，是根据设备的运行状态而进行的预防性作业。状态检修首先由美国杜邦公司提出，以设备当前的工作状况为检修依据，通过状态监测手段，诊断设备健康状况，确定设备是否需要检修或最佳检修时机。状态检修的目标是减少设备停运时间，提高设备可靠性和可用系数，延长设备寿命，降低运行检修费用，改善设备运行性能，提高经济效益。

继电保护装置是指当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的开关发出跳闸命令，以终止事件发展的一种自动化措施和设备。对传统的继电保护装置来说，它不提供自检或状态监视的功能，因此需要严格执行定期检修，以发现保护装置潜在的缺陷或故障，减少误动或拒动的几率。在其元器件已选定的条件下，可靠性的提高在很大程度上依赖于最佳检修周期的确定。如果不管设备的状态如何，只要到期就修，不仅加重了现场的劳动强度，而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。状态检修是建立在设备状态有效监测基础上的，根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目，主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础和设备诊断的依据，检修决策就是结合在线监测与诊断的情况，综合设备和系统的技术应用要求，确定具体的检修计划或策略。因此，实行状态检修是保护继电设备的一种必然选择。

2 继电保护装置的“状态”识别

2.1 全面了解设备的初始状态

设备的初始状态，对其今后的安全运行有着决定性的影响。设备良好的初始状态是减少设备检修维护工作量的关键，也是状态检修工作的关键环节。实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作，要做好设备原始记录、设备台账、图纸、技术资料以及有关设备的运行、检修、试验数据资料的收集和整理工作，继电保护设备状态检修实施的重要基础就是在设备状态特征量的采集上不能有盲区。状态检修不是单纯的检修环节的工作，而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。状态检修作为一种设备检修的决策技术，其工作的目标是确定检修的恰当时机。要特别关注两方面的工作，一是保证设备初始状态是处于健康的，在投入运行前不应具有先天不足。二是在设备运行之前，对其应有比较全面的了解，掌握尽可能多的‘指纹’信息，包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据及交接试验数据和施工记录等。

2.2 注重设备运行状态数据的统计分析

正确完整的技术数据是状态检修的基础，要实行状态检修，必须要有能描述设备状态的准确数据，也就是要有大量的有效信息用于分析与决策。设备部件在载荷和环境条件下产生磨损、腐蚀、应力、蠕变、疲劳、老化以及最后失效造成设备损坏而停止运行的原因，是逐渐发展的，一般是有一定规律的，在不同状态下，有的是物理量的变化，有的是化学量的变化，有的是电气参数的变化，还有的是设备运转时间、启停次数、负荷、越限数据与时间、环境条件等的变化，因此要加强对继电保护装置历史运行状态的数据分析。现代数据综合管理的概念是数据库和分析系统的有机结合，状态检修数据管理的基础是一系列的数据库，包括运行记录、设计数据、检修历史记录、设备状态监测与诊断数据、机组性能分析数据等。继电设备的状态监测有助于对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现有效的管理和信息共享，并为设备运行状况的分析提供可靠的信息基础，有助于合理地制定设备的检修策略，提高保护装置的可用率，保证系统和设备的安全。

3 开展继电保护状态检修应注意的问题

3.1 严格遵循状态检修的原则

实施状态检修应当依据以下原则：一是保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中，以保证设备的安全运行为首要原则，加强设备状态的监测和分析，科学、合理地调整检修间隔、检修项目，同时制定相应的管理制度。二是总体规划，分步实施，先行试点，逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程，我国尚处于探索阶段，因此，实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想，又要扎实稳妥、分步实施，在试点取得成功经验的基础上，逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手，全面落实设备管理责任制，规范和完善检修基础管理，强化检修质量管理，提高设备健康水平，保证设备处于良好水平，从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中，要注意及时总结经验，必要时可调整规划。三是充分运用现有的技术手段，适当配置监测设备。

3.2 重视状态检修的技术管理要求

状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于“静态”的，但在电力系统中须要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作，即要把握继电保护装置“动态”的状态，因此，根据对继电保护装置静态特性的认识，对其动态特性进行判断显然是不合适的。通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数，使继电保护装置启动和动作，检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性，从而了解和把握继电保护装置状况，这种继电保护装置的检验，对于电力系统是很有必要的和必须的。

要搞好继电保护设备状态检修，建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中软、硬件发生的变化，包括软件的版本升级、硬件插件的更换、二次回路的变更、反事故措施的执行情况及检验数据的变化情况。这样的“设备变更记录”实际上就是该保护装置所有检修记录的摘要和缩影，因此可以作为设备状态评估的依据。

3.3 开展继电保护装置的定期检验

实行状态检验以后，为了确保继电保护和自动装置的安全运行，要加强定期测试，所有集成、微机和晶体管保护每半年进行一次定期测试，测试项目包括：微机保护要打印采样报告、定值报告、零漂值，并要对报告进行综合分析，作出结论；晶体管保护要测试电源和逻辑工作点电位，现场发现问题要找出原因，及时处理。

由于目前我们所维护的电力设备的性能与国外发达国家相比还有一定的差距，所处的环境和国外也不尽相同，因此，“状态检修”还不宜一步到位，而应采取循序渐进的方法逐步实行，将二次设备的定期检验年限适当放长，即将原来的2a～3a 定校期限改为5a。

3.4 状态检修的经济性要求

状态检修的一个重要特点就是依靠技术经济分析进行决策。有针对性地按项目和诊断结果检修，取代以往带有盲目性的强制计划检修，其结果是：可减少不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损失，减少过剩维修，提高维修工作效率，增加设备可用率，节约大量检修费用。在状态检修的实践中，没有经济效益的技术是不适用的，解决这个问题的办法除了研究更加廉价的技术手段外，必须发挥人的力量，更加有效地采用管理手段，使检修决策工作适合实际需要和成为可能。

3.5 培养高素质检修人员

高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在能掌握状态监测和故障分析的手段、能综合评价设备的健康状态、参与检修决策、能制定优化检修计划和检修工艺、有丰富的检修经验和高超的检修技术等方面。在传统的检修模式中，运行人员是不参与检修工作的，而状态检修要求运行人员与检修有更多的联系，因为运行人员对设备的状态变化非常了解，他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义，同时可以增强运行部门的责任感，取消不必要的环节，节约管理费用，迅速采取检修措施，消除设备缺陷。

4 结束语

继电保护装置的“状态”是较难把握的，对设备“状态”的任何把握不准，都会造成设备安全隐患。状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修，“应修必修”是状态检修的精髓。状态检修既不是出了问题才检修，也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻“预防为主”的方针，通过适时检修，提高保护装置运行的安全可靠性，提高继电保护装置的正确动作率。因此，实行状态检修的单位一定要把电力设备的“状态”搞清楚，若对设备“状态”把握不准时，一定要慎用状态检修。