变电站继电保护状态检修的分析和研究

1、变电站继电保护状态检修的分析和研究 【摘 要】相较于传统的计划检修和定期维修方式，变电站继电保护状态检修能够提高检修的效率，降低检修所需的成本。本文在对变电站继电保护状态检修目标进行阐述的基础上，分析了变电站继电保护状态检修的现状和关键技术，并探讨了如何实现变电站继电保护的状态检修，具有一定的借鉴意义。 【关键词】：继电保护 状态检修 在线监测 实现对策 【中图分类号】 tm58【文献标识码】a【文章编号】1672-5158（2013）02-0277-01 作为电力系统的重要组成部分，变电站继电保护系统在确保电力系统的安全稳定运行中发挥着至关重要的作用。一旦变电站继电保护系统发生故障，势必会导

2、致重大的变电运行事故，给变电站带来无法挽回的经济损失。作为一种以设备状态为基础的检修方式，状态检修强调按需检修，能够提高检修的针对性，并且降低检修所需消耗的人力和物力，因此对变电站继电保护状态检修展开研究具有重要的现实意义。 1. 变电站继电保护状态检修的目标 所谓状态检修，是指根据设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息，经过分析处理，判断设备的状态和发展趋势，并在设备故障发生前及性能降到不允许的极限前有计划地安排检修。一般说来，变电站继电保护状态检修的目标主要有以下几点： （1） 确保继电保护设备的安全稳定运行。对变电站继电保护设备进行状态检修，能够提高设备的可靠性

3、和可用系数，避免传统计划检修和定期维修的弊端，有效延长设备的使用寿命，从而确保设备的安全稳定运行。 （2） 提高继电保护利用率。继电保护状态检修的应用，可用实时采集变电站各种保护/测控等自动装置的设备状态量，进而对设备的健康状态进行准确及时的判断，最大限度的减少设备无故障停机检修的次数，提高继电保护设备的可用率。 （3） 提高继电保护的管理水平和检修人员的技术水平。当采用继电保护状态检修后，检修方式容易量化，检修管理工作更加符合实际和灵活多变，从而使得继电保护的管理工作更加科学化和规范化。与此同时，继电保护状态检修中会使用到大量的先进技术，这对检修人员的技术水平提出了更高的要求，迫使检修人员不

4、断通过培训和学习来提高自身的综合素质。 2. 变电站继电保护状态检修的现状和关键技术 2.1 变电站继电保护状态检修的现状 随着变电站和输电线路的日益增多，继电保护校验工作量与日俱增，这需要大量的继电保护技术人员。然而受到人才培养周期和编制限制等因素的影响，目前继电保护技术人员严重短缺，同时加上很多输电线路停电时间较短和停电难，导致继电保护校验完成率较低，继电保护技术人员长期处于超负荷工作状态，既不能以饱满的精神状态投入到检修工作，又容易发生误接线和误整定等事故，因此继电保护的监测和校验必须寻找新的解决方法。 状态检修技术以其自身的优势，近年来受到了越来越多学者的关注和研究，将其应用于继电保护

5、，可以极大地提高继电保护利用率，降低检修人员的工作量。然而由于目前继电保护设备的操作回路还不具备自检、在线监测和数据远程功能，因此要通过在线监测技术完整实现继电器接点的状况、回路接线等的有效监视还比较困难，因此这是目前继电保护状态检修迟迟未能有效推行的主要原因之一。 2.2 变电站继电保护状态检修的关键技术 变电站继电保护状态检修的关键技术主要涉及到以下几个方面： 第一，变电站继电保护状态检修的基础是在线监测。作为变电站继电保护状态检修的基础，在线监测技术能够实时采集设备的运行数据，从而及时发现设备潜在的隐患和缺陷，并据此确定检修的最佳时机。 第二，变电站继电保护状态检修的关键是不断提高技术因

6、素。随着科学技术的发展，计算机监控已经能够取代人工来完成大部分继电保护设备的运行监测，但这些技术的实现必须依靠人来进行控制和操作。相较于传统的计划检修，状态检修对技术人员的技术水平提出了更高的要求，它不仅要求技术人员拥有相应的专业知识，还必须具有独立的判断能力和很强的事故处理能力，从而确保在设备运行、设备检修和设备故障处理的过程中将相关损失降低最低，确保设备利用率和企业的整体效益。 第三，变电站继电保护状态检修的核心是对设备状态的分析。变电站继电保护状态检修的核心是通过在线监测的信息，分析相关数据和资料，准确把握设备现在的运行状态及变化趋势，从而采取更为科学合理的检修策略。也就是说，变电站继电

7、保护状态检修必须通过对有关设备的历史资料进行统计分析（包括历次试验、检修与故障记录、出厂试验以及运行状态等资料），从而科学评估该设备的运行状态，并且准确预测设备状态的变化趋势或规律。 第四，变电站继电保护状态检修的核心是信息的有效传递。状态检修策略的实施需要通过传输媒介将现场监测和后台分析的数据及时传递给相关分析人员，确保他们能够准确掌握设备的运行状态和采取有效的解决措施。目前在线监测装置通过数据通信接口和后台分析系统检修中心计算机局域网络相连，检修中心通过网络能够实时调动各装置所监测获取的数据，从而真正发挥状态检修在线监测的作用。 3. 变电站继电保护状态检修的实现 3.1 保护自检功能的实

8、现 微机保护理论可以实现逆变电源、电流、电压输出回路监控，采样数据合理性校验，保护定值的完整性，保护的数据通信环节，保护的输入/输出接点，部分保护执行回路可靠性的监视等。得益于微机保护技术的日益成熟，保护装置已经具备了自检功能，由于微机保护通过编程的手段来实现保护的基本功能，其动作特性是确定的，因此不需要通过定期的检测手段来进行调整，不会像过去那样使得整定值发生偏离预计值。 3.2 保护二次回路分析 数字式保护装置本身具备状态监视的基础，作为电网安全屏障的继电保护除了装置自身外，还包括直流回路、操作控制回路和交流输入等。状态检修范畴要是只局限于保护装置本身，将很难推广，因此变电站继电保护状态检

9、修还应该包括直流回路、操作控制回路和交流输入等环节。 保护装置的电气二次回路是由若干的继电器和连接各个设备的电缆构成的。作为继电保护出口控制的回路，很多操作回路还不具有自检、在线监测、数据远传的功能，这就使得在对保护设备进行状态检修的时候，因为二次控制回路操作箱达不到要求，而使得工作不能顺利进行。 3.3 监视电流回路和电压回路 （1）电流回路的监视。要重视电流回路异常情况的检测工作，主要识别方法是，如果不存在零序电压的条件下检测到零序电压，则可以说明此时零序电压回路发生了故障。由于电压互感器的联结必须反映一次侧的零序电压，因此在变压器的选择上，必须使用三相无柱式或一次侧接地式，采取延时警报和瞬时闭锁逻辑。 （2）电压回路的监测。电压回路的异常监测主要体现在以下三个环节：三线电压在线路充电时自动消失、三相电压在电力系统正常负荷情况下自动消失、两相或者是单相的电压失常。 4. 小结 状态检修是一次技术性的革命，将其应用到变电站继电保护设备中，能够及时掌握设备的运行状态，发现设备潜在的故障和缺陷，从而使得检修计划和决策更加科学合理。变电站继电保护状态检修时一个系统化的复杂工程，涉及的内容较多，希望本文的研究能够起到抛砖引玉的作用，促进我国继电保护状态检修的实施。 参考文献 1戴志辉，王增平.继电保护可靠性研究综述j.电力系统保护与控制，