浅谈继电保护状态维修方法
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作者: 旦朝东
摘要：作者针对继电保护状态维修方法做了一些理论和实践的探讨，包括继电保护的状态维修概念、状态维修的内容和目标、电气二次设备状态监测的内容，并对继电保护状态维修的需求及可行性提出了建议。
关键词：继电保护；状态维修
由于不断发展的国民经济和规模不断扩大的电力系统，在国民经济和人民生活中电力已占有极其重要的地位，正因如此，断电必然会给用户和社会造成重大的经济损失。还有，在我国不断发展壮大的电力市场中，故障停电也必然会严重损害到电力供应方的经济利益。因此供用电双方共同的迫切要求是确保电力系统运行的可靠、安全、经济运行，避免事故的发生和扩大。虽然电力市场和复杂电力系统创造了显著的经济效益，但也对电力系统的安全性带来了更加严峻的挑战[1]。
在当前电网容量日益增加的时代背景下，在很大程度上电力设备的可靠性决定了电力系统的可靠性，因此设备维修管理的重要性也越来越突出。以往的设备维修理论以及相关方法已不能适应现代生产设备的维修管理需求，究其原因是存在维修费用高、过度维修，故障漏报、误报等缺点，随着电力生产体制的改革，为实现状态维修提供技术支持，在我国电力系统推行状态维修体制势在必行。
1 继电保护的状态维修概念
状态维修的是指在设备状态监测的基础上依据设备当前的运行状况，通过采用监测以及分析诊断结果等方法，来有效安排维修项目及其时间的维修方式。设备的状态维修可分为狭义状态维修和广义状态维修这两个方面。
(1)狭义状态维修是一种相当具体的维修方式，也称为“状态维修”方式，通过分析设备工作过程中的劣化程度来进行适当的维修。在维修前判断设备的异常并在故障发生前进行维修，并通过要根据状态监视和诊断技术提供设备的状态信息，也就是说依据设备的健康情况，科学安排维修计划并进行相关设备状态维修。
(2)广义状态维修是为了确保及时准确地分析故障出现的规律并及时的对其进行维修，必须加强监测数据的管理与分析工作；而针对适合定期维修的设备而言，为了能达到提高设备可靠性、降低发电成本的目的，应该通过试验确定合适的设备的寿命或运行的经验来提高定期维修的准确性。还有针对其进行适时的故障监测，更需要分析监测得来的数据(主要是比较历史数据和实时的各种参数)，目的是保证及时知道设备的健康状态。实施状态维修的重要部分是如何管理这些数据和分析这些数据是。
2 状态维修的内容和目标
状态维修主要有以下三方面的含义：(1)设备状态监测；(2)设备维修决策制定或提供维修建议；(3)设备诊断。设备状态监测是状态维修的基础，状态维修得以实现的保证是对监测结果的科学应用及有效管理；状态监测是设备诊断的依据，利用相关技术(即神经网络、专家系统等)，并分析设备历史信息，来确定设备健康情况。
推行状态维修是维修方式的战略调整，其技术主要包括状态监测技术、状态预测技术以及状态评估技术等。设备状态维修主要内容包括在线监测与诊断、设备管理、设备运行维护、故障记录、缺陷记录、设备维修及维修后的验收等工作，并通过电力市场、设备信息、运行信息等信息确定维修决策。
为了能够增加设备使用率和安全可靠性，延长设备使用寿命，应该采用管理技术和现代管理理念，同时利用有效的分析诊断技术和监测手段，通过准确掌握设备状态来减小停运时间；最终通过建立起符合状态维修要求的管理体制，来提高维修与运行的管理水平，这就是状态维修所要达到的目标。
3 电气二次设备状态监测的内容
交流测量系统(包括测量元件完好，电流互感器二次回路绝缘良好和电压互感器回路完整)；信号系统(包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好与完整) 、直流操作；通信系统；逻辑判断系统(包括硬件逻辑判断回路和软件功能)；屏蔽接地系统等这些都是电气二次设备状态监测的对象。
电气二次设备的状态监测对象是一个单元或一个系统，而不是单一的元件，这点与电气一次设备不同。监测是寿命估计各元件的动态性能以及二次设备工作的可靠性及其正确性。总之，状态监测与诊断不可或缺的依据是电气二次设备离线监测数据。
4 继电保护状态维修的需求及可行性
当前已经整体取代以往电磁型保护装置的是微机继电保护装置。与传统保护相比较，在电子元器件的质量和厂家生产工艺普遍提高的时代背景下，微机型继电保护装置的性能及其可靠性在各个方面都有很大的提高。其中传统的继电保护、二次回路接线及安全自动装置维持装置功能正常、元件完好以及回路接线、定值的正确性是采用定期检验的方法。假如在两次校验之间保护装置发生问题，要想发现问题，就要等到下一次校验（或等到保护装置功能失效）才行。保护不能正确运作电力系统在这过程中出现的问题。微机保护不能采用以往规程规定实施的维修项目以及维修周期，究其原因是以往的保护检验规程没有考虑到微机保护的特点，仅仅设计了静态型继电器[2]。
一方面，设备停运维修的时间在很大程度上受到当前的电网主接线方式的限制，比如一台半断路器接线方式的线路保护要想实现停电维修，必须通过线路停电维修；变压器保护在双母线接线方式逐步取消旁路开关的情况下，通过保护校验使得变压器停电的情况变的较为困难，定期维修安排(如失灵保护和母差保护)则越加困难。
另一方面，由于在具体工作中拥有人员安全责任风险和安全风险的带电校验保护。所以，在具体运行中很难依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》来确保保护设备完成检验项目；特别在很大程度上软件编程决定了数字式保护的特性，不可能发现保护特性的偏差，究其原因是仅根据传统的检验项目。
本身具有很强的自检功能的微机保护设备，设备在状态监测技术方面，由于自诊断技术的应用使得拥有了实施的基础。此外，部分保护的有效监测范围能够拓展到装置以外的回路中，这主要是因为具有的PLC功能，同时这也能更好地监视保护系统的回路。对于设备的故障情况、运行情况等状况，保护的状态监测可以实现更好的信息共享及其管理。所以作为提供设备运行状况分析的可靠的信息基础是装置本身的监测和诊断，而装置本身的监测和诊断也有利于科学地制定设备的维修策略，进而使继电保护的状态维修具备了实施的基础。
还有，具有维修效率提高和设备可靠性的提升的保护实行状态维修模式，主要是基于电气设备状态维修概念上的合理性和技术上的可实现性，同时也可以进一步提高设备的可用率及其安全性，适应电力系统安全稳定运行需要。
5 结论
总而言之，为了适应了电力系统发展的需求，电力系统二次设备必须实施状态维修。通过状态维修模式的预知性取代试验计划维修模式的预防性试验以实现微机继电保护装置的状态维修，从而增加设备的安全运行水平，这已成为一种共识。
参考文献
[1]邱仕义.电力设备可靠性维修[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]韩晓霞,李莉,麻海燕,陈爱红.关于电力设备状态维修技术的研究[J].青海电力,2006,25(1):13-16.
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