探究水电厂自动化技术的电气二次设备状态检修

2022-03-01史俊

电气技术与经济 2022年1期

史俊

（华电云南发电有限公司绿水河发电厂）

0 引言

随着水电厂对计算机网络技术和通讯技术的广泛运用，对其设备运行管控和保护方面带来极大影响，通过运用现代化设备和自动化系统技术，对水电厂的整体实现自动化监控，让各机组保护及仪表等二次设备装置有效衔接，让监控系统越来越完善化，进而促进水电厂设备检修工作的有序开展。此次针对电气二次设备状态检修问题进行了深入思考。鉴于此，水电厂自动化技术的充分运用，不仅提升了设备状态检修质量，更保障了工作效率，对我国水电行业的发展起到积极作用。

1 电气二次设备状态检修的意义

1.1 二次设备状态检修的可行性

在设备状态检修工作中，电力系统监控设备状态非常关键。通常电力系统二次设备监控服务的对象有通信系统、信号接收系统、直流执行系统、交流检测系统等，见下图。交流检测系统又分为PT、CT二次回路、整体回路；直流执行系统包含整体回路、直流执行回路等。一次设备和二次设备两者之间有着很大的差异性，二次设备监测工作需要借助传感器来完成，主要监测对象为设备每个元件的操作性能。所以，二次设备状态监测不仅有效控制经济成本，更提升了监测准确度。

图典型叶片破损

从监控措施方面分析，在对设备运行状态进行监控时，需要运用到PLC自动化监控设备；由于每个装置的插件不同，所以，需要应用针对性的保护装置软件对其行为判定检测；然后借助自动化系统将判定信息及时传送至系统监控主站当中，这样更利于实时分析判定信息，进而及时发现存在的不足。在监控管理过程中如果情况特殊，需要利用监控主站执行遥控命令，对相应保护进行运用或消除。

电气二次设备状态检修范围比较广，除了要对设备零件的完好性进行检测，还需要对电气二次设备系统的整体性进行有效监管，只有这样才能有效落实检修工作。另外，由于计算机自动化技术的广泛运用，给二次设备状态检修工作的开展提供了技术支持，更提升了设备状态检修工作的可操作性。

1.2 电气二次设备状态检修的重要性

随着电力系统对计算机技术、通讯技术、微机技术的充分运用，不仅提升了设备状态检修工作效率，更保障了设备状态检修质量。通常而言微机系统的自检功能有着良好的性能。如果保护设备发生故障等问题，信号系统会及时反馈信息，这样能够让设备值班管理工作人员迅速地发现问题、解决问题。信号系统没有反馈信息，说明保护设备处于良好状态。由于保护设备和监控设备抗干扰性能比较差，多方面原因发生老化现象，设备一般由A／D转换、存储器等模板组成，只要其中一个零件发生问题，设备就不能正常开展工作，如果不在短时间内处理问题，会导致保护设备出现误动等情况。

2 二次设备状态检修的系统结构和功能

2.1 电气二次设备状态检修的系统结构

一般而言，电气二次设备状态检修系统结构由不同部分组成，具体内容如下：首先，机组各二次设备会借助前置机、串口等对形成的数据进行及时传送，上述系统和运动系统的网络通道各为独立。其次，以系统的实际要求和国家规定要求为依据，不断完善和调整系统通讯准则和信息标准。最后，监控主站系统能够和各个系统建立联系，这是因为系统本身的特性所致，如可以形成庞大数据库、开发高级程序语言等。由于软件系统具有结构化、模块化特性，不仅能够提升系统的拓展性能，更可以保障系统正常运行。

2.2 电气二次设备状态检修的系统功能

第一，基本功能。电气二次设备状态检修系统基本功能主要为数据采集和数据处理功能，数据采集功能操作较为简便，通过单独终端机和不同分机进行连接，对分机上的所有信息进行采集。数据处理功能涉及多个方面，主要内容如下：①保护压板的管理，对保护软压板进行全面在线管控，在相应的系统监管界面，需要运用图形诠释保护软压板的投入和取消。②保护定值的管理，利用监控主站，对定值命令进行调取，也能够通过人工手段进行传送，可以有效核实系统运行过程中产生的所有数值内容。③保护采样值的管理，想要对电气二次设备运行状态实时掌握，通过终端机就能实现，内容包括电流、相位角、电压功率等。④装置自行检测和保护行为的报警，二次设备装置中如果相关硬件存在问题，装备存在异常，二次设备装置会针对故障给予相应反馈，将信号反馈传送至系统监控主站中，这样工作人员能够实时监测，及时检修处理。⑤故障信号反馈，信号反馈由系统子站上传，将故障问题及时传送给监控主站中，故障信息反馈内容有故障范围、故障种类、故障发生的时间等，给排除故障工作的开展提供了有效的信息支持。

第二，高级功能。在变电站当中，二次设备中形成的相关信息内容可以通过自动化系统直接传送到监控主站中，监控主站会对接收的信息内容进行分析和判定，分列出存在的故障信息，故障系统装置诊断专家系统会对设备的状况进行判定，判断系统中是否发生相应故障问题，准确判断发生故障具体位置，确定引起故障问题因素和故障类型等相关内容，然后进行总结归纳，这样能够针对性指导检修工作的有效开展［1－2］。

二次设备诊断流程为以下内容：首先，由于信息反馈类型不同，监控主站会对信息反馈进行分类，然后对相应信息反馈、设备运行实际状态、历史信息反馈进行针对性处理，然后综合评估保护水平，在此期间还需要进一步分析信息反馈可靠性，充分掌握设备工作实际情况。其次，信息反馈的确定。继电保护工程师站本身具有良好的管控功能，将控制命令下发给子站保护设备，然后对信息反馈内容进行确认。最后，针对各个设备形成的信息反馈，对设备工作状况进行分析和判定，设备管理工作人员需要根据自身积累的工作经验，对发生的各种故障问题进行诊断。

3 电气二次设备状态检修的问题及对策

3.1 电气二次回路监测

以结构的角度而言，电气二次设备组成主要为二次回路和相关保护设备。目前使用较为广泛的保护设备主要以计算机管控执行为主，并且更倾向于自动化，所以，上述的保护设备在开展检测工作时较为顺利。相对而言，电气二次回路的保护设备却大不相同，因为其设备的组成主要为多个电缆和继电器，由于回路分布的范围较大，导致很多地方出现各类问题，很大程度给在线检测管理工作的开展带来极大挑战性。对于这类问题的处理，可以将在线检测和设备管理进行有机结合，这样更利于管控工作的有序进行。

3.2 电气二次设备电磁干扰

集成电路和电子元件是电气二次设备的重要组成部分，由于其中涉及多个电子元件，给设备投入工作时带来了极大便捷，但是也会引发各种电磁干扰现象发生。二次设备中很多零件容易受到电磁干扰影响，对设备自身的功能作用造成极大的影响，进而影响电力系统的正常运行。我国针对这类问题虽然在有关文件中对电气设备继电保护电磁干扰标准进行了规范化，但是并未对易发生电磁干扰的零件使用环境检测和管控职能进行明确。所以，在处理电气二次设备的电磁干扰问题时，针对电气二次设备实施状态检修过程中，需要对设备每个零件抗电磁干扰性能进行仔细的监测，准确判定零件抗电磁干扰性能是否与规定要求相符合，然后以设备的具体工作状况开展针对性管控工作。

3.3 电气二次设备和一次设备状态检修的联系

电气二次设备状态检修过程中，二次设备与一次设备检修工作是密不可分的。一次设备完全断电后，才能执行电气二次设备检修行为。设备检修工作人员需要以一次设备的具体情况为依据，分析检修内容和操作流程，然后开展二次设备状态检修工作。在进行电气二次设备状态检修工作时，检修次数应该控制在要求范围内，更要降低停电时间，这样才能避免因为停电带来的一系列影响，才有利于二次设备的正常工作。所以，检修工作人员应该全面分析一次设备工作状态，然后开展二次设备状态检修工作［3］。

3.4 建立设备管理信息系统

设备管理信息系统会利用计算机技术对设备存在的故障问题、日常工作状态、检修实际情况等各类信息实现管控和共享，我国大多数的电厂都有建立相应设备管理信息系统。通过计算机处理数据信息，对二次设备状态检修工作的开展提供了针对性的参考数据，所以，保证二次设备检修工作的顺利开展，电力企业应该根据实际情况建立设备管理信息系统，这样才能促进电力系统正常运行。因此，电力企业必须重视上述问题，才能保障电力系统的安全性和可靠性。