继电保护状态检修实际应用研究与优化

继电保护状态检修实际应用研究与优化

胡松涛

国网山西省电力公司超高压变电分公司   山西太原  030000

【摘要】继电保护系统需要通过持续有效的、及时的校验维护才能实现提高电力系统继电保护的可靠性。随着电力系统规模的扩大，继电保护系统数量的增加，传统的定期检验模式已严重不符合企业精细化管理和节约型企业需要。因此从传统的计划检修，向状态检修的转变，已成为电力系统继电保护系统检修的发展趋势。

【关键词】继电保护；状态检修；故障监测；备品备件

引言

本文就有关继电保护状态检修的实施探索这一话题进行了探讨。充分地分析了继电保护状态检修存在的问题，切实加强继电保护状态安全运行，对维护好继电保护状态检修管理工作，完善继电保护状态检修操作的系统监管，有着深远的影响[1]。

1.继电保护状态检修原则

制定科学、合理的检修原则是实施继电保护状态检修的关键，应把握以下检修原则：一是继电保护状态检修，应严格执行（87）水电电生字第108号《继电保护及电网安全自动装置检测条例》、GB／T 7261-2000《继电器及装置基本试验方法》、JB／T 9568-2000《电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件》国家法律法规和标准规范规定。二是保证设备安全运行，实施状态检修，应以保证设备的安全运行为首要原则，加强设备状态的实时监测和分析，对检修项目、检修间隔进行合理调配。三是加强状态检修全过程的管理。低消耗，高可靠性是继电保护状态检修关键。应对影响性和经济性较大的主要设备，依靠监测手段，对其进行预防性检修；状态检修应兼顾经济效益，及时发现问题，更新和淘汰设备，提高设备运行的可靠性[2]。

2.状态检修研究现状

检修是为了保证设备的可靠运行，同时提高运行效率及降低运行成本。所以对保护进行检修的主要目的是为了提高改善保护的可靠性。状态检修也不例外。谈到保护构成器件复杂，很难确定保护劣化信息，所以引入一些评估方法来研究继电保护的状态检修。可靠性(reliability)是指元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。保护的可靠性主要指在该保护规定的范围内发生了保护应该动作的故障时，它应该正确动作，而在任何其他的保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。由于保护系统由大量电子元器件构成，构成回路比较复杂，在实际维修过程中不可能全部对元器件损坏进行量化分析，所以继电保护可靠性研究主要针对保护可靠性的评估指标及计算模型展开，内容涉及构成环节失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评估，运行维护及可靠性与经济成本参数的关系等方面。但是无论是研究保护的稳态可靠度或者从运行方面来预测短期内保护的实时风险，都需要对保护可能出现的各种状态从故障概率和故障后果两方面进行定量评估[3]。

3.状态监测的方法

因此电气二次设备的状态监测对象主要有：直流操作、信号系统；交流测量系统；通信系统；屏蔽接地系统；逻辑判断系统等。直流系统包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；交流测量系统包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件完好；逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。可以采用编码法、校验法、比较法、特征字法、监视定时器法等故障测试的方法，在保护装置中加载诊断程序，自动地对每一台设备和部件进行测试。保护装置内各模块都具有自诊断功能，对装置的CPU、电源、A/D转换、I/0接口、存储器等插件都能进行巡查诊断[4]。如使用看门狗监视软件或保护装置在线状态的自检；通过通信等方法在装置的多个CPU之间实现互相监视运行情况；嵌入式操作系统的任务之间也可以相互监视；对监视装置内部模拟量回路的通断与否可通过半周积分傅式算法等不同的算法计算并比较结果的办法；装置主备机之间的互相切换，互相监视等都可通过保护装置的自诊断实现。

4状态检修的实用化思路及应用

4.1实用化例子

某电力企业依据美国的sel继电保护平台，设计了微机操作箱，并有效解决了二次回路当中的状态检修难点，保护了系统整体监测状况，给状态检修创造了良好条件，其微机操作箱，主要是运用了sel的逻辑功能，对原来的硬件结构模式进行了改进，让回路结构仅需要开关量的输入与输出就能实现，去掉了硬件结构中的防跳继电保护，简化了回路逻辑接线，降低了有关员工的工作量，有效保护了状态检修。

4.2状态信息获取

状态检修当中，微机保护装置自身具有自检功能，能够依据自检功能及时发现大部分硬件故障，同时，为了全面反映设备的工作状况，应科学合理实施状态检修，并加入监测功能，首先，针对开关电源的温度检测，开关电源存在故障多是由于电解电容故障所引发的，除此之外为偶发故障，开关电源中的电解电容因化学变化出现损耗故障，其寿命是根据十度法则来确定的，每当温度降低10℃，开关电源寿命就会提升一倍，这样可以在近靠电解电容的开关电源内部设置测温元件，并实时监测开关电源的温度，并经过通信口进行上传，远程的检测中心根据上传信息，来绘制温度曲线，计算推测开关电源大致寿命。原来状态检修当中，保护电压与电流并不上传，经过保护程序修改，保护电流与电压量就能上传了，远程监测中心对所采集保护电流与电压量进行实际测量对比，以判断采集回路正常与否，当保护值与实际测量采集的误差比较大时，就会哦发出检修警告，将该对比方法运用到互感器的二次回路中，就能解决自检不能发现的交流回路问题。

4.3远程传动的二次回路

在检修周期当中，未动作保护装置是不能验证其回路良好与否，运用远程传动方法能够校验，先向用户告知短时间停电的通知，并在用电低谷时段向其实施远程的传动试验，监测中心向保护装置进行一次远程的传动命令发送，当保护装置接收命令之后，要实施跳闸与重合闸的操作，这个过程只需要短暂的1s-2s时间，对用电客户来说，影响不是很大，运用此方法不仅能检验回路接线与开入回路正确与否，还能验证断路器的动作准确与否，继电保护设备接收到远程的传动命令之后，会立即用保护动作进行跳闸，又不会启动失灵，而开入量的变位状况会用soe的方式上传给远程监测中心，基本上开入量大都和断路器相关，向跳位、合位及压力低闭锁的合闸、分闸等，在远程监测中心里，会对开入变位的时间与其传动历史数据叫，差别不大，就表明其工作状态是正常的，偏差比较大的话，就要技术人员进行专门分析，并判定是否要故障及检修。

5.结语

总之，随着数字化变电站技术的发展，新的要求会一直推动状态检修领域的持续进步，状态检修作为一种新型的检修策略，是企业发展的必然趋势。

参考文献:

[1]徐正林. 继电保护状态检修实际应用研究与优化[D].长春工业大学,2020.DOI:10.27805/d.cnki.gccgy.2020.000170.

[2]王思豪,马凌峰.变电站继电保护装置状态检修实际应用研究[J].南方农机,2019,50(10):182.

[3]钱迪江.继电保护状态检修实际应用的研究[J].科技与创新,2016(20):83.DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.083.

[4]周可,龙军,文明.继电保护状态检修实际应用的研究[J].科技视界,2016(20):264-265.DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2016.20.196.