对当前电力系统继电保护的运行维护分析

来源:用户上传      作者: 唐文

　　摘 要：电力系统继电保护及其自动装置是保证电网安全稳定运行的重要装置，是组成电力系统整体不可或缺的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作，必将引起事故甚至扩大事故。电力系统故障的后果是十分严重的，它可能宣告成设备损坏，人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行，从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失，因此电力系统最为关注的问题便是安全可靠、稳定运行，在日常生产中，继电保护的运行与维护问题显得尤为重要。本文主要分析了电力系统继电保护状态检修的运行维护。
　　关键词：电力系统；继电保护；运行维护；状态检修；装置
　　中图分类号：F407.61 文献标识码：A
　　
　　引言
　　继电保护装置在电力系统中具有独特的地位和作用，一旦电力系统出现故障，全靠它快速准确地将故障隔离，防止事故进一步扩大，保证事故以外的电力设备正常运行。继电保护装置进行“状态检验”。其基本思路是依据继电保护装置的“状态”安排检修和试验，基准点是继电保护装置的“状态”。继电保护装置检验在实际操作过程中存在较大的难度，需要长期的经验积累才能准确判断电力设备的“状态”。目前。电力系统因继电保护引起的事故呈上升趋势，造成局部电网解列失压。带来不少经济损失，对电网安全构成很大威胁。因此，合理有效应用继电保护可减少损失，提高供电效率。
　　1 对继电保护装置的基本要求
　　1.1 选择性。当供电系统发生故障时，继电保护装置应能有选择地将故障切除，即断开距离故障点最近的开关设备，使停电范围尽量缩小，从而保证系统的无故障部分仍能继续安全运行。
　　1.2 快速性。继电保护应以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中止异常状态发展，继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。
　　1.3 灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，它可用灵敏系数来衡量。
　　1.4 可靠性。继电保护装置在规定的保护范围内发生应该动作的故障时，保护装置应能可靠动作，而在任何不应动作的情况下，保护装置不应误动。
　　2 继电保护装置的校验周期和内容
　　为了保证电力系统故障情况下，继电保护装置能正确动作，对运行中的继电保护装置及其二次回路应定期进行校验和检查。新安装继电保护装置，若其二次回路为同期建设或同期改造，则在装置投运后一年内必须进行第一次全检。装置第次全检后，若发现装置运行状况较差或已暴露出了需予以监督的缺陷，其部检周期可考虑适当缩短，并有目的、有重点地选择检验项目。若仅更换装置而保留二次回路的技术改造工程，如原屏内装置整体更换，保护装置单通道改双通道或通道载波改光纤等，投产前应进行一次全检，此后可按正常检验周期安排检验，可不进行投运后第一年的全检。11０kV电压等级的继电保护装置微机装置设备运行维护单位可考虑取消部检，6年一次全检。
　　对运行中的继电保护装置，应按下列项目进行检验：①对继电器进行机械部分检查及电气特性试验；②二次回路绝缘电阻测量、分闸电压测量；③二次通电试验；④保护装置的整组动作检验。
　　3 对继电保护装置及二次回路巡视检查
　　变电站的值班人员应定期对继电保护装置及其二次回路进行巡视检查，内容如下：①变电站内须保存有效、完整的保护定值单，正式定值单应有运行值班人员和定值执行人员签字，从保护装置打印的定值与站内保护定值单对应一致；②查看继电器有无接点卡住、变位倾斜、烧伤、脱轴、脱焊等情况；③检查保护装置、安自装置、测控装置等设备的电源、指示灯显示是否正确，装置的液晶面板是否正常显示；④压板及转换开关的位置是否与运行要求一致；⑤检查设备的交流采样、开入量、报文，分析是否运行正常；⑥有无异常声响、发热冒烟以及烧焦等异常气味。
　　4 继电保护装置的运行维护
　　4.1 在继电保护装置的运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并立即向主管部门报告。
　　4.2 继电保护动作开关跳闸后，应检查保护动作情况并查明原因。恢复送电前，应将所有的掉牌信号全部复归，并记入值班记录及继电保护动作记录中。
　　4.3 检修工作中，如涉及与其他工作班组交叉工作须要分合开关时，应与运行值班人员和该工作班的工作负责人协商。
　　4.4 值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换转换开关及卸装保险等工作。
　　4.5 在二次回路上的一切工作，均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定，并有与现场设备符合的图纸作依据。传统的变电站二次设备检修，依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验，以确保装置完好、功能正常，确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此，电气二次设备同样需要进行状态监测，实行状态检修模式。
　　5 变电站二次设备的状态监测
　　5.1 变电站二次设备的状态监测内容
　　状态检修的基础是设备状态监测，要监测二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有：交流测量系统，包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好：直流操作、信号系统，包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统，包括硬件逻辑判断回路和软件功能、通信系统、屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是：二次设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能，有些元件的性能仍然需要离线检测，如TA的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
　　5.2 对站内二次设备的状态监测方法
　　随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测，保护装置内各模块具有白诊断功能，对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序，自动测试每一台设备和部件。然而，对常规保护进行状态监测较难实现，因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、又分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。
　　6 开展继电保护状态检修应注意的问题
　　6.1 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：
　　6.1.1 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。
　　6.1.2 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，而我国又尚处于探索阶段，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，在试点取得一定成功经验的基础上，逐步推广。
　　6.1.3 充分运用现有的技术手段，适当配置监测设备。

　　6.2 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，需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”。
　　6.3 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。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的手段，使检修决策工作能够适合实际的需要和可能。
　　6.4 高素质检修人员的培养
　　状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在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。高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。状态检修要求运行人员与检修有更多联系，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。其优点是可以加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。
　　6.5 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
　　一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时问，减少停电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
　　6.6 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
　　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设备软、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。现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS)，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计算机管理、实现信息共享，这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现设备状态检修，需要完善设备管理信息系统(MIS)。
　　7 状态检修与周期检修的关系
　　现在，大部分供电局的检修班组都依照定检周期表进行检修维护。这也是省网公司对检修班组的要求。而有些供电局的二次设备新旧种类繁多，有的老旧设备因为种种原因需要经常维护，使得还没到达检修的周期就需要进行多次的检修。因此，有部分供电局对一些老旧设备实行“逢停必维”的政策，意思是只要设备有机会停下来，就进行维护，这种做法有效地降低老旧设备的运行风险，也减少了申请停电的次数。但是，这种做法不可能面对众多的二次设备。这样工作量会非常大。由于设备的稳定性受很多因素影响，所以，以固定的检修周期对所有设备进行检修也不尽合理。因此提出状态检修的的概念，这也符合设备全生命周期管理的理念。设备的稳定运行特性多年来受很多专家学者的关注，大多数例子证明设备在新安装一段时期内是故障的高发期，然后进入一个很长的稳定运行期，然后发生故障的概率不断上升，进入设备老化期。这种设备稳定特性为状态检修提供了很好的指导价值。
　　结束语
　　随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步和发展，继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，只有对继电保护装置进行定期和按需结合的检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，并且保证系统无故障设备正常运行，以提高供电可靠性。
　　参考文献
　　[1]国家电力调度通信中心[M].北京：电力系统继电保护规定汇编．中国电力出版社．
　　[2]电力系统继电保护实用技术问答．中国电力出版社
　　[3]周培华．浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J]．科技咨询导报，2007.

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