继电保护设备状态检修的探讨

2011-05-29吴雪峰吕赢想

浙江电力 2011年5期

吴雪峰，邱海，吕赢想

（金华电业局，浙江金华 321017）

长期以来，电力系统一直实行预防性计划检修制度，其缺点是对于缺陷较多的设备检修不足，对于状况较好的设备又检修过剩。

随着电力系统的不断发展，电网结构日益复杂，分布范围日益增大，继电保护（简称继保）设备的维护工作量和成本也日益增加。继续采用以往检修制度的负面效应也体现出来，必须根据设备的实际运行状态实行状态检修[1]。

状态检修并不是要减少检修次数，而是要根据设备的实际状态，有针对性地进行检修。金华电网共有继电保护装置4551套，全网保护设备微机化率达100%，在浙江省率先实施了继电保护设备状态检修。以下结合金华电业局继电保护状态检修的现状及现场检修管理中积累的经验，对检修流程以及继电保护二次回路评价方法进行了深入分析。

1 状态检修的概况

1.1 状态检修机制

状态检修是根据先进的状态监测和分析诊断技术提供的设备状态信息，基于设备的使用寿命来判断设备的异常、预测设备的故障，根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备不定期检修及确定检修项目[2]。其意义在于可以及时发现设备故障，根据设备的故障程度而采用不同的检修策略，并合理地安排检修时间和检修项目，使设备状态“可控、在控、能控”，保证电网安全经济运行[3]。但继保设备状态检修中存在一些问题，主要有以下3点：

（1）继保二次回路监测。二次回路是由连接各个设备的二次电缆组成，点多且分散，不易实时监视运行状况与回路接线的正确性。

（2）继保设备的电磁干扰监测。大量微电子元件的广泛应用使继保设备对电磁干扰越来越敏感，按常规试验方法无法发现由于干扰引起的事故，设备正常运行时故障发生毫无征兆。

（3）与一次设备的检修配合。大部分情况下，继保设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。

1.2 状态检修的必然要求

随着新技术、新工艺的广泛应用，一次设备的质量和性能已经得到大大提高。一次设备的状态检修工作已经全面开展，不停电状态下获取运行设备状态参数的各种监测仪器和技术手段已经比较完善，例如变压器在线监测装置、断路器在线监测装置、超声波探伤仪、实验室绝缘油色谱分析仪等。

由于一次设备禁止在无保护的状态下运行，继保设备进行检修时，一次设备必须停运。而用户对供电可靠性要求越来越高，一次设备的临时停役也越来越难。继电保护设备状态检修的实施，将会极大地减少一次设备的停运次数，提高供电可靠性，缓解一二次设备检修间的矛盾。

一次设备状态检修工作统一了设备基准检修周期，为了更有效地发挥状态检修的优势，必须对继电保护设备状态检修工作制定相关标准、工作制度及评价方法，研究解决其中存在的问题，同步推进一/二次设备状态检修工作，进一步提高变电设备检修的针对性。

2 状态检修的流程

继电保护设备状态检修工作实行班组、工区（车间）和地（市）局三级评价体系，基本流程包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修决策、检修计划、检修实施及绩效评估[4]，如图1所示。

设备状态信息包括投运前信息，如出厂报告、交接报告等，运行信息如事故、缺陷、跳闸、运行工况等，检修信息，试验信息，带电检测信息如离线检测、在线监测等。班组在计算机辅助决策的基础上，根据相关标准，结合实际对结果进行修正，编制状态评价班组初评报告，暂时不能由辅助决策系统进行评价的设备采用人工评价。生产管理部门根据专家组的审批意见和班组评价结果，修订3年滚动检修计划，编制年度（季度）检修计划。

图1 状态检修工作流程

3 二次回路的状态评价

继电保护设备由二次回路和保护装置两部分组成。微机保护装置本身具备状态检修的实施基础，但其中交流、直流、控制、信号等二次回路还不具备实时监测的条件，状态检修范畴如果仅仅局限在装置本身将很难有实施推广的基础，对于保护的状态检修必须进行系统的考虑，如果保护的状态监测环节包含交流输入、直流、操作等二次回路，状态检修就有可能在实际应用中得到推广。

根据多年检修经验，设计出了二次回路评价状态量及所占分值，见表1。二次回路状态评价以量化的方式进行，满分为100分，根据评价内容的重要性分配分值[5]。

3.1 二次回路红外温度评分

对保护屏端子排以及现场端子箱内端子排进行温度测量，能在一定程度上反映二次回路的工作状况，温度过高往往都是由于端子松动、接触不良引起。当发现电流回路比正常温度高20℃时，就要引起注意，考虑是否对电流回路进行检查。

二次回路红外温度评分标准按图2执行，以斜率计算得分。

图2 二次回路温度评分

3.2 装置无故障时间评分

根据可靠性原理，在对同型号设备的运行状况进行总结的基础上，对装置无故障时间进行评分，标准按图3执行，以斜率计算得分。

预计无故障时间倍数＝实际无故障时间/预

图3 装置无故障时间评分

3.3 抗干扰和锈蚀情况评价

国际电工委员会（IEC）及国内有关部门制定了电磁兼容（EMC）标准。但目前还没有合适的监测手段对现场电磁环境进行管理和监测，也没有纳入运行检修范围。对继保设备进行电磁兼容性考核试验是继保设备状态检修的一项很重要的工作。通过强弱电分离、交直流分离、对抗干扰措施等情况进行评分，标准按图4执行，以斜率计算得分。

图4 抗干扰评分

对端子排（箱）、电缆支架锈蚀程度进行评分，标准按图5执行，以斜率计算得分。

4 实施效果

金华电网实施状态检修以来，110 kV以上输变电设备年度停电检修工作量同比降低了75%～80%，变电运行操作工作量减少了75%～80%，降低了误操作的安全风险，使输电设备可靠性和可用率进一步提高[6]。检修模式的改变，还起到了减员增效的作用，符合电力工业资源节约型发展要求，具有显著的经济效益和社会效益。