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電力檢測技術

變電站繼電保護狀態檢修方案設計

時間：2013-05-29

0 引言
　　繼電保護系統是電力系統中的重要組成部分。對保證電力系統的安全經濟運行，防止事故發生和擴大起到關鍵性的作用。目前，從電力系統實際運行情況來看，因為電力繼電保護引起的事故還是較多的，造成局部電網解列失壓，帶來不少經濟損失，對電網安全構成很大威脅。
　　1 繼電保護設備狀態檢修的目標
　　1.1 提高供電可靠性
　　對繼電保護設備進行狀態檢修能有效提高設備的可靠性和可用系數，避免傳統檢修方式的弊端，有效地延長了設備的使用壽命，從而保證了用戶的可靠、安全用電。
　　1.2 提高設備的利用率
　　繼電保護設備采用狀態檢修后，可以實時采集各種保護監控等自動裝置的設備狀態徽，能夠對設備的健康狀態進行有效判斷，減少了設備無故障停機檢修的次數，提高了設備的可用率。
　　1.3 保證設備安全經濟運行
　　目前，微機繼電保護及綜合自動化系統等技術在電力系統中得到廣泛應用，保護裝置也相繼具備了遠距離輸送的能力.可以充分利用數字式保護的技術特點，實現數字式保護系統的狀態槍修。這就改變了傳統的檢修方式，由計劃性檢修方式轉為預知性檢修，這樣就改變了定期檢修的盲目性，降低了憑經驗而進行的定期檢修的不可靠性和設備的故障率。
　　1.4 提高設備的管理水平
　　綜上所述，當繼電保護設備采用狀態檢修后，它所采用的方法更為科學，使得對檢修工作的管理更加靈活、貼近實際，使得檢修工作方便于量化，使得管理工作科學化、規范化，提高了設備的管理水平。
　　1.5 提高人員的技術素質
　　對于保護設備狀態檢修而言，需要對人員進行充分的組織來完成。大量先進技術和手段的使用，這樣對技術人員提出了更高的要求。從這方面來講，促進了技術人員自身素質的提高，促進了對技術人員的培養。
　　1.6 有利子減員增效
　　對于傳統的檢修方式而言，定期檢修具有很大的盲目性，檢修工作量巨大，需要大量的人員進行配合。對保護設備進行狀態檢修可以減少工作人員，提高工作效率，減少設備的維護工作量，降低勞動強度，提高勞動生產率。
　　2 繼電保護設備狀態檢修的關鍵技術
　　2.1 狀態檢修的基礎是在線監測
　　狀態檢修的基礎是采用在線監測技術在運行狀態下對設備檢修連續、實時的測試，它能及時有效地發現設備早期的缺陷，并根據此確定檢修的時機。
　　2.2 狀態檢修的關鍵是技術因素提高
　　隨著科學技術在發電廠或變電站的廣泛應用，計算機監控已能代替人完成相當大部分設備的運行監測，但這些技術主要還是需要人去控制、操作。狀態檢修與純計劃檢修對人的素質要求的最大不同之處在于:純計劃檢修要求技術人員掌握單個專業面的知識就可以，而狀態檢修要求有獨立的判斷能力、綜合的專業知識、很強的事故處理能力等，需要一專多能型的技才，在設備運行、設備檢修和設備故障處理過程中能使相關損失降到最低點，確保設備利用率和企業的整體效益。
　　2.3 狀態檢修的保障是信息能夠有效傳遞
　　狀態檢修策略要實施需要通過傳輸媒介降現場監測和后臺分析的數據及時傳遞至相關分析人員，確保設備狀態情況的及時掌握和有效處理。現成在線監測裝置通過數據通信接口和后臺分析系統檢修中心計算機局域網絡相連，檢修中心通過網絡能實時調動各裝置所監測獲取的數據，能真正發揮狀態檢修在線監測裝置的作用。
　　2.4 狀態檢修的核心是分析設備狀態
　　狀態檢修的關鍵是在于通過在線監測的信息，通過相關的資料分析，能夠把握有助于廣泛掌握設備狀態和設備狀態變化趨勢，從而知道更科學的檢修策略梳理統計的方法應用到狀態檢修中去，即通過對有關設備的歷史資料、包括出廠試驗、歷次試驗、檢修與故障記錄及運行狀態等的統計分析，對某類設備的狀態做出評估，對其狀態的變化趨勢或規律作出預測。
　　3 繼電保護狀態檢修的實現
　　3.1 保護自檢功能的實現
　　隨著微機保護應用技術的迅速發展，保護裝置自身具備了很強的自檢功能，微機保護由于是通過編程的手段實現保護的基本功能，因此，從計算機應用技術的角度出發，微機保護的動作特性是確定的，是由軟件的邏輯功能所確定的。不會像過去那樣使得整定值發生偏離預計值，不需要通過定期的檢測手段進行調整。微機保護理論可以實現逆變電源，電流、電壓輸出回路，采樣數據合理性校驗，以及保護定值的完整性.保護的輸人瀚出接點，保護的數據通信環節，部分保護執行回路可靠性的監視等。因此，基于微電子技術和現代信息技術的微機保護裝置自身已具備了實現狀態檢修的基礎。
　　3.2 保護二
　　次同路分析
　　數字式保護裝置本身具備狀態監視的基礎，作為電網安全屏障的繼電保護除了裝置自身外，還包括直流回路、操作控制回路、交流輸入等。狀態檢修范疇要是只局限于保護裝置本身，將很難推廣，不具有廣泛性。所以對于保護的狀態檢修應該將其看做一個系統性的問題來對待。所以變電站繼電保護的狀態檢修應該包括了直流回路、交流輸入、操作回路等構成整個系統的所有環節。
　　這樣，才能有效避免狀態監測的“盲區”，便于對其進行推廣。保護裝置的電氣二次回路是由若干的繼電器和連接各個設備的電纜構成的。作為繼電保護的出口控制的回路，很多操作回路還不具有自檢、在線監測、數據遠傳的功能，這就使得在對保護設備進行狀態檢修的同時，因為二次控制回路操作箱達不到要求，而使得工作不能順利進行。
　　4 斷路器狀態監視
　　4.1 斷路器狀態監視
　　實現對電力設備的保護應該涵蓋交流回路、直流回路、保護裝置本身、斷路器的跳閘等各個環節。因此，斷路器跳閘接點的優先監視是保護狀態檢修的重要環節。常規的斷路器再做例行維護需要確保跳、合閘回路正確，操作機構正常，斷路器的分、合速度滿足系統的要求，這樣的檢修模式可能會造成很大程度的過度檢修。利用保護監測系統記錄的斷路器的整個過程的動作情況，可以更好的評估斷路器的狀態，提出檢修策略。
　　4.2 電壓回路監視
　　對于電壓回路的異常監視體現在三個環節: ①單相或兩相電壓異常; ②線路允電時三線電壓消失; ③在正常負荷情況下三相電壓消失。
　　4.3 電流回路監視功能
　　電流回路斷線會引起保護誤動作。因此，電流監視回路必須檢測電流回路的異常情況，主要原理是在沒有零序電壓的情況下監測到零序電流，表明零序電流回路有異常。由于電壓互感器的聯結必須反映一次側的零序電壓，因此，對于變悵器必須是三相無柱式或一次側接地的變壓器，采取延時告警、瞬時閉鎖邏輯。
　　5 結束語
　　最后，要想完全實現保護系統狀態檢修工作的智能化、正確化，還有大量的工作要做，無論從系統的設計到程序的實現，還是診斷手段和診斷方法上的運用，都有很多的地糯要完善。