变电站继电保护状态检修问题分析

【摘 要】继电保护是维护变电站稳定运行的重要措施，是电网设备不可或缺的部分。从近几年电网运行的情况来看，由于继电保护维护不当而导致的电网事故逐年上升，造成了巨大的财产损失，甚至引起严重的人身伤害，因此为了保障电网的安全、稳定、可靠运行和事故带来的损失，加强继电保护的状态检修和管理是非常必要的。

【关键词】变电站；继电保护；状态检修

前言

随着电网规模的不断扩大，电力设备的不 断增多，用户对于供电的可靠性和质量的要求也越来越高，供电企业也在不断的追求更高的管理水平，将降低成本作为电力企 业管理的重点内容。电网维护的基础是设备的检修维护，检修的质量将直接决定供电的安全性与可靠性。变电站是电力系统中的重要组成部分，对于合理调节和分配电能起着举足轻重的作用。保障其安全稳定运行对于电力企业来说是提高企业效益的基础。

1 变电站继电保护设备的状态检修

1.1 状态检修的基本原理

首先，需了解该设备的检修状态的基本步骤和思路：检测、分析和诊断、预测、检修决策、检修实施、检修评估。状态检修涉及多个领域，不仅仅局限于检修对象上，而与其他因素息息相关，如技术、管理等。状态检修受人为因素的影响较大，有50%的问题是与管理工作有关。可以说状态检修的关键在于各方面潜能的发挥，通过科学合理的管理方式，逐渐提高电力系统检修的可靠性。状态检修的对象是设备当前的实际运行状态，其主要手段是现代信息技术等，对于早期故障进行预防，对故障的原因、位置、严重程度等进行综合评价，并且提出最佳的检修方案。

1.2 状态检修的工作内容

状态检修是指以设备状态检测为基础，结合检测和分析诊断的结果，科学合理的安排检修的时间和项目，即在最短的时间内对需要检修的项目安排其进行检修。并依据设备的实际检测结果，结合设备的实际状态，运用通信和微电子等技术对设备的状态进行综合的判断。继电保护设备状态检修的内容包括诸多方面如：在线监测和诊断、设备管理、故障记录、预防性的实验、设备的维护、带电检测、设备的验收及设备的检修等。状态检修的基础是在线监测，在线监测是对检修时的设备进行连续、实时的测试，并对测试的数据进行分析，及时判断设备早期的问题，确定检修的时间。此外，状态检修需要一专多能的技术型人才，即不仅掌握专业知识，还具有全面综合性的知识、能准确判断的能力及很强的事故处理能力。这样的人才才能确保检修和故障处理的高效，从而保证电力企业的经济效益。状态检修的保障是信息的有效传递。在进行状态检修策略前，应对其传输媒介的现场检测和后台分析数据及相关分析人员等及时掌握并有效处理。在线监测装置是由数据通信接口和后台分析系统的检修中心计算机局域网相连接，获取各实时监测装置的数据，发挥状态在线监测装置的作用。状态检修的核心是分析设备的状态。状态检修的关键是对在线监测的信息和相关资料的分析，掌握有利于设备状态变化的趋势，并将更科学的检修策略梳理统计的方法运用到状态检修中，对设备的状态变化趋势和规律做出更可靠的预测。

1.3 状态检修的必要性

随着社会的不断进步，电网规模的日益扩大，其设备数量的增加，变电站的建设也随之不断地完善。以预防为原则继电保护状态的检修方式不再适用当下设备过多的现状。如今，若进行大量的检验，会打乱电网的安全秩序，因此有必要对继电保护状态进行的检修。首先，传统的继电保护模式是通过定期检验来操作的，存在忽视设备实际情况的现象，盲目性的进行定期检验，没有针对性，这就需要投入大量的资金。此外，随着检修技术的不断提高，倘若在进行继电保护中没有进行装备和技术的匹配，会使电网状态不能正常的运转，从而导致其运行的安全性降低，还会由于电网的复杂操作导致工作人员的工作量增加。在进行继电保护检验时，需要停止设备的运转，这会使的供电的停止，使得人们的利益受损，还会大幅的调动人员且其工作量也很大，会使得作业人员的安全受到威胁。因此，合理加大对变电站继电保护状态检修极其重要。

2 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，迫使检修人员不断通过培训和学习来提高自身的综合素质。

3 变电站继电保护设备状态检修的作用

3.1 保障供电可靠性

之所以要对继电保护设备进行检修，最主要的目标就是提高继电保护设备的可靠性，防止继电保护设备在运行中由于老化等因素，而导致的电力系统故障。对其进行定期的检修之后，能够在一定程度上保证继电保护工作的安全有效进行，同时可以延长继电保护设备的使用寿命，降低变电站的投入成本。

3.2 提高设备利用率

定期对继电设备进行检修和维护，可以使相关的工作人员随时了解继电保护设备的状态。当检测到设备出现了问题时，在第一时间对其进行维修，这样在设备运行时就能够有效的减少其无故停止运行的次数，使设备的利用率在一定程度上得到提高。

3.3 保证继电设备安全经济运行的方法

随着第三次科技革命的发展，科学技术日新月异。为了保证继电保护设备的检修质量，变电站将数字式保护技术应用到了继电保护设备的检修中。此项技术的应用，不仅仅在极大程度上保证了检修的质量，同时简化了检修程序。因此，可以有针对性的对继电保护设备进行定期检修，使检修更加专业化。

3.4 继电保护设备检修可以提高设备的管理水平

对继电保护设备进行检修，对整个电力系统的正常运行起到了积极作用。尤其是数字式保护技术的应用，更加简化了检修程序，实现了继电保护设备管理的科学化、规范化，把其管理水平提升到了新阶段。

3.5 从整体上提高工作人员的业务素质和技术水平

随着科学技术的发展，越来越多的新技术被引进到了继电保护设备的检修之中，而这些新技术的应用，最终还是要靠工作人员来完成。因此，这就要求变电站的工作人员要不断的给自己充电，进行新技术的学习，熟练的掌握各种新技术的应用。从整体上提高工作人员的业务素质和技术水平。

3.6 有利于裁减工作人员增加效益

传统的继电检修方式与新的检修方式相比：其工作量较大，因此需要的工作人员较多；而且工作人员在进行工作时，更多的是依靠自身的多年经验，具有一定的盲目性，既耗费人力又耗费大量的物力和财力。而对继电保护设备进行状态检修的程序较为简单，所以可以在一定程度上削减相关的工作人员，提高劳动效益，降低变电站的投入成本。

4 继电保护设备状态检修的应用技术

4.1 系统可靠性评估

作为状态检修技术的关键，系统可靠性评估通过一系列手段对产品的可靠性结构、寿命模型和试验信息进行统计处理，对其可靠性的性能指标给出评估的过程。变电站继电保护是一个庞大复杂的系统，因此其可靠性评估是一个重大的难题，不能仅仅依靠试验方法对其可靠性进行评估。一般采用贝叶斯方法对继电保护设备的可靠性进行辅助分析，这种方法可以降低复杂系统的可靠性评估的难度，但同时应该注意采集多方面的数据，将信息技术和证据理论逐渐引入到可靠性评估体系中。

4.2 在线监测

在线监测是继电保护设备状态监测的基础技术，它主要是对运行状态下的设备进行实时监控，能够及时的发现设备存在的问题，在第一时间进行检修。

4.3 提高技术

前面我们也提及到，数字式保护技术在继电保护设备中得到了广泛的应用。而实践证明，科学技术是保证检修状态的关键所在。对于以往的技术工作人员，大多数都是凭借自身的工作经验进行事故判定。而随着新技术的引进，对变电站工作人员的业务素质提出了更高的要求，工作人员要不断的提高专业水平，保证供电系统的安全进行。

4.4 信息的有效畅通

状态检修策略要实施，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的数据分析人员，确保对设备状态情况的及时掌握和有效处理。

5 继电保护设备状态检修预期效果

继电保护系统能够有效的保证电网安全稳定运行。总体来说，状态检修要满足保护装置应具备的基本功能。要特别注意如下几个问题：（1）确保在任何阶段都没有“盲点”，对二次回路、保护装置、跳闸线圈等能够实现全面有效的监控；（2）设备在遇到一次停电的情况时，在试验断路器性能时，可保证对保护相关二次回路和辅助设备的检查正常开展：（3）能准确记录在电网发生故障时，保护系统的动作行为；（4）能够很好的支持推广一次设备状态检修体系的推工作；（5）对复杂保护系统的投入率和正确动作率，能够有效保障。

6 如何实现继电保护状态检修

6.1 保护自检功能的实现

目前的继电保护装置在微机保护技术的应用下，自身有了很强的自检功能，这些功能的实现主要是靠计算机编程的手段来实现的，因此，从计算机应用技术的角度出发，微机保护的动作特性是确定的，是由软件的逻辑功能所确定的。不会像过去那样使得整定值发生偏离预计值，不需要通过定期的检测手段进行调整。微机保护理论可以实现逆变电源，电流、电压输出回路，采样数据合理性校验，以及保护定值的完整性，保护的输入/输出接点，保护的数据通信环节，部分保护执行回路可靠性的监视等。

6.2 继电保护二次回路

继电保护不仅能够对自身的设备进行交流输入、直流回路等监测，还应该扩大其检修的范围，不能单单在保护装置本身范围内，这样并不利于继电保护的推广运用，也并不能发挥其优势。所以对于继电保护状态检修应该是系统性的工程，因此应该将直流回路等问题纳入继电保护状态维修的范围内。这样才有利于状态检修的推广。电气二次回路由若干继电器和电缆构成，作为继电保护的出口控制回路，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同时，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。

6.3 断路器状态监视

变电站继电保护包涵的面非常广泛如：断路器的跳闸、直流、交流回路等，它是由诸多的因素组合在一起的，在保护时也不单单就对某单一设备进行保护。由此可知，继电保护状态检修的重中之重是断路器的状态监视工作。传统的断路器检修工作量较大。目前使用的断路器保护系统，能够根据记录对断电器的整个过程进行评估，然后自动提出最优的检修策略，使设备处于最优的运行状态，同时降低维护成本。

6.4 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。

7 结语

继电保护是变电站电力系统安全运行的重要保障。而今，在我国由于对继电保护不周全而引发的事故，呈逐渐递增的趋势，给变电站带来了巨大的经济损失，同时还有可能危及民众的生命财产安全。因此，加强对继电保护的管理显得日益重要，工作人员应该严格按照继电保护的相关规定，开展继电保护工作，对其设备和装置进行定期的检查和维修。本文主要介绍了继电保护工作中应该遵循的原则以及注意事项，以期能够对继电保护工作的顺利开展有所帮助。

参考文献：

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[3]梁宇.基于电力系统继电保护技术的研究[J]科学之友，2010（4）.

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