繼電保護裝置的狀態檢修探討

關鍵詞：繼電保護裝置 狀態檢修 維修

 繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統的運行造成重大影響,如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。因此，有必要對電力系統“狀態檢修”進行梳理和分析，以期對今后的工作有所助益。
 一、狀態檢修概述
 狀態檢修，也叫預知性維修，顧名思義就是根據設備運行狀態的好壞來確定是否對設備進行檢修。狀態檢修是根據設備的狀態而進行的預防性作業。狀態檢修首先由美國杜邦公司提出，以設備當前的工作狀況為檢修依據，通過狀態監測手段，診斷設備健康狀況，確定設備是否需要檢修或*檢修時機。狀態檢修的目標是減少設備停運時間，提高設備可靠性和可用系數，延長設備壽命，降低運行檢修費用，改善設備運行性能，提高經濟效益。
 繼電保護裝置是指當電力系統中的電力元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生了故障或危及其安全運行的事件時,需要向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的開關發出跳閘命令,以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。電力設備安全是電力系統的一個永恒主題，在電網發展日益龐大，用戶對電力可靠性的要求越來越高。對傳統的繼電保護裝置來說,它不提供自檢或狀態監視的功能,因此需要嚴格執行定期檢修,以發現保護裝置潛在的缺陷或故障,減少誤動或拒動的幾率。在其元器件已選定的條件下,可靠性的提高在很大程度上依賴于*檢修周期的確定。如果不管設備的狀態如何，只要到期就修，不僅加重了現場的勞動強度，而且對設備的健康、供電的可靠性和人身的安全未必有好處。狀態檢修是建立在設備狀態有效監測基礎上，根據監測和分析診斷的結果安排檢修時間和項目，主要包含設備狀態監測、設備診斷、檢修決策三個環節。狀態監測是狀態檢修的基礎，狀態監測是設備診斷的依據，檢修決策就是結合在線監測與診斷的情況，綜合設備和系統的技術應用要求確定具體的檢修計劃或策略。因此，實行狀態檢修將成為保護繼電設備的一種必然的選擇。
 二、繼電保護裝置的“狀態”識別
 1、重視設備初始狀態的全面了解
 設備的初始狀態如何，對其今后的安全運行有著決定性的影響。設備良好的初始狀態是減少設備檢修維護工作量的關鍵，也是狀態檢修工作的關鍵環節。要注意做好設備原始記錄、設備臺帳、圖紙、技術資料及有關設備的運行、檢修、試驗數據資料的加工整理工作。因此，實現狀態檢修首先要做好設備的基礎管理工作。繼電保護設備狀態檢修實施的重要基礎就是在設備狀態特征量的采集上不能有盲區。狀態檢修不是單純的檢修環節的工作，而是設備整個生命周期中各個環節都必須予以關注的全過程的管理。需要特別關注的有兩個方面的工作，一方面是保證設備在初始時是處于健康的狀態，不應在投入運行前具有先天性的不足。狀態檢修作為一種設備檢修的決策技術，其工作的目標是確定檢修的恰當時機。另一方面，在設備運行之前，對設備就應有比較清晰的了解，掌握盡可能多的‘指紋’信息。包括設備的銘牌數據、型式試驗及特殊試驗數據、出廠試驗數據、各部件的出廠試驗數據及交接試驗數據和施工記錄等信息。
 2、注重設備運行狀態數據的統計分析
 要實行狀態檢修, 必須要有能描述設備狀態的準確數據。也就是說, 要有大量的有效信息用于分析與決策。設備部件在載荷和環境條件下產生的磨損、腐蝕、應力、蠕變、疲勞和老化等原因，zui后失效造成設備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發展的，一般是有一定規律的，在不同狀態下，有的是物理量的變化，有的是化學量的變化，有的是電氣參數的變化，另外，還有設備的運轉時間、啟停次數、負荷的變化、越限數據與時間、環境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態的數據分析。現代數據綜合管理的概念是數據庫和分析系統的有機結合。狀態檢修數據管理的基礎是一系列的數據庫, 包括運行記錄、設計數據、檢修歷史記錄、設備狀態監測與診斷數據、機組性能分析數據等。正確完整的技術數據是狀態檢修的基礎。對繼電設備的狀態監測將有助于對設備的運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現有效的管理和信息共享，并為設備運行狀況的分析提供了可靠的信息基礎，將有助于合理地制定設備的檢修策略，提高保護裝置的可用率，對保證系統和設備的安全是十分重要的。
 3、應用新的技術對設備進行監測和試驗
 開展狀態檢修工作，大量地采用新技術是必然的。在目前在線監測技術還不夠成熟得足以滿足狀態檢修需要的情況下，只有在線數據與離線數據相結合，進行多因素地綜合分析評價，才有可能得到更準確、可信的結論。某*對所有的500kV及220kV主變共26臺，都安裝了加拿大YPROTEC公司生產的HYDRAN201R智能型在線式變壓器早期故障監測裝置，建立了大連電網大容量主變的早期故障監測系統，效果很好。此外，還可以充分利用成熟的離線監測裝置和技術，如紅外熱成像技術、變壓器繞組變形測試等，對設備進行測試，以便分析設備的狀態，保證設備和系統的安全。
 三、開展繼電保護狀態檢修應注意的問題
 1、要嚴格遵循狀態檢修的原則
 實施狀態檢修應當依據以下原則：一是保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中，以保證設備的安全運行為首要原則，加強設備狀態的監測和分析，科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目，同時制定相應的管理制度。二是總體規劃，分步實施，先行試點，逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革，是一項復雜的系統工程，而我國又尚處于探索階段，因此，實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想，又要扎實穩妥、分步實施，在試點取得一定成功經驗的基礎上，逐步推廣。狀態檢修的實施可先從實施設備點檢定修制和檢修作業標準化、規范化入手，全面落實設備管理的責任制，規范、完善檢修基礎管理，強化檢修質量管理，提高設備健康水平，保持設備處于良好水平，這樣就可以從思想上、制度上、人員上、技術上為全面實施設備狀態檢修奠定良好的基礎。在實施過程中，也要注意及時總結經驗，必要時可調整規劃。三是充分運用現有的技術手段，適當配置監測設備。
 2、重視狀態檢修的技術管理要求
 狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的,但在電力系統中，需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作，即要把握繼電保護裝置動態的“狀態”。因此，根據對繼電保護裝置靜態特性的認識，對其動態特性進行判斷顯然是不合適的。因此，通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數，使繼電保護裝置啟動和動作，檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性，從而了解和把握繼電保護裝置狀況，這種繼電保護裝置的檢驗，對于電力系統是很有必要的和必須的。
 要搞好繼電保護設備狀態檢修，建立每套保護裝置的“設備變更記錄”是非常重要的基礎技術管理工作。“設備變更記錄”應詳細記載設備從投運到報廢的整個使用過程中設備軟、硬件發生的變化，包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執行情況及檢驗數據的變化情況。這樣的“設備變更記錄”實際上就是該保護裝置所有檢修記錄的摘要和縮影．因此可以作為設備狀態評估的依據。
 3、開展繼電保護裝置的定期檢驗
 實行狀態檢驗以后， 為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行，要加強定期測試，所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試，測試項目包括：微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值，并要對報告進行綜合分析，做出結論；晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位，現場發現問題要找出原因， 及時處理。
 由于目前我們所維護的電力設備的性能和國外發達國家還有一定的差距，所處的環境和國外也不盡相同，因此，關于“狀態檢修”，還不宜一步到位，而應采取循序漸進的方法逐步實行，將二次設備的定期檢驗年限適當放長，即將原來的2 a～3 a定校期限改為5 a。
 4、狀態檢修的經濟性要求
 狀態檢修的一個重要特點就是依靠技術經濟分析進行決策。有針對性地按項目和診斷結果的檢修取代了以往的帶有盲目性的強制計劃檢修, 其結果是減少了不足維修帶來的強迫停運損失和事故維修損失, 減少了過剩維修, 提高了維修工作的效率, 增加了設備可用率, 節約了大量檢修費用。在狀態檢修的實踐中，沒有經濟效益的技術是不適用的。解決這個問題的辦法除了研究更加廉價的技術手段外，必須發揮人的力量，更加有效地采用管理的手段，使檢修決策工作能夠適合實際的需要和可能。
 5、高素質檢修人員的培養
 狀態檢修對檢修人員技術素質的要求主要體現在掌握狀態監測和故障分析的手段, 能綜合評價設備的健康狀態; 參與檢修決策, 能制定優化檢修計劃和檢修工藝; 有豐富的檢修經驗和高超的檢修技術等方面。高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。在傳統的檢修模式中, 運行人員是不參與檢修工作的。狀態檢修要求運行人員與檢修有更多, 因為運行人員對設備的狀態變化非常了解, 他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質量有積極意義。其優點是可以加強運行部門的責任感; 取消不必要的環節, 節約管理費用; 迅速采取檢修措施, 消除設備缺陷。
 繼電保護裝置的“狀態”是較難把握的，任何一個部門對設備“狀態”把握不準，都會造成設備安全隱患。狀態檢修是根據設備運行狀況而適時進行的預知性檢修，“應修必修”是狀態檢修的精髓。狀態檢修既不是出了問題才檢修，也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態檢修仍然要貫徹“預防為主”的方針，通過適時檢修，提高保護裝置運行的安全可靠性，提高繼電保護裝置的正確動作率。因此，實行“狀態檢修”的單位一定要把電力設備的“狀態”搞清楚，對設備“狀態”把握不準時，一定要慎用“狀態檢修”。