摘要:随着社会的不断进步,人们生活水平不断提高,对于电力的需求量逐渐加大,为解决传统继电保护检修模式存在的问题和不足,开展了继电保护在线状态检修研究工作。首先通过信息系统在线采集保护设备运行状态数据信息,为继电保护状态评价提供数据支撑。随即建立继电保护设备状态评价和智能决策信息模型,对影响继电保护功能的关键环节进行在线状态评价。然后根据评价的结果开展设备状态检修工作。最后提出了继电保护运行环境温湿度和光纤回路收发信功率状态在线检测的实现方法和状态评价策略。在省级电网的检修实践证明:继电保护在线状态检修能够提高继电保护检修的工作效率和继电保护设备的安全运行水平。
关键词:继电保护;在线状态检修;应用和探讨
1继电保护设备在线监测
就在线监测来说,是指在多样化“检测、测量、分析”作用下,有效评估设备运行状态,科学处理设备异常状态。通常情况下,继电保护设备大部分故障问题都不会出现在同一时间,但对其损坏程度却会不断加深。在检测过程中,相关人员需要客观检测设备一系列具体参数,准确把握当下继电保护设备运行状态,便于对其存在的隐患问题进行针对性处理。在在线监测系统作用下,一旦电力系统继电保护设备运行处于异常状态,长时间存在,该系统便会确定继电保护设备已出现故障问题,会做出相关反应。具体来说,继电保护设备在线监测过程中,一系列相关设备会发挥多样化的作用,比如,传感器,及时将被检测设备一系列具体参数及时传送到计算机中,在历史数据等作用下,对比、分析阈值参数,准确判断被检测设备具体运行情况。
2继电保护检修模式现状分析
目前,电力系统继电保护采用的检修模式一般为定期校验模式,即要求设备在规定的运行时间后,执行强制性检查、调整和各类计划修理。随着电网规模的不断扩大,定期检修模式存在的问题和困难逐步显现,主要表现在以下几个方面。
检修针对性不强、检修重点不突出:实践证明,微机保护发展到现在,保护装置可靠性已大大提高,微机保护具备良好的自检和在线监视条件,部分元件在监测到缺陷时可立即安排更换检修。对自检运行状况良好的继电保护设备进行大量的定期检修试验项目,检出设备故障的概率已大大降低,不加选择实施校验,不可避免存在人力、物力浪费和劳动生产率降低的弊端。继电保护人员配置相对精简和继电保护定期检修工作量过大的矛盾日益突出:随着电网的发展,继电保护设备数量与日俱增,据统计,2012年底国家电网公司220kV及以上交流系统继电保护装置共有125320台,同比2011年底增加了19.37%。继电保护装置数量的快速增加,使得定期校验和补充校验的工作量和维护成本问题明显上升。
2.1继电保护设备停役影响电网持续可靠供电
定期检修必然导致部分运行状态较好的设备按周期性停运,检修针对性不强,盲目性检修过多,降低了设备使用率,也使得系统的可靠性降低,部分直供线路停役将直接影响对用户的持续可靠供电。
2.2设备检修模式不同导致一二次设备检修周期和检修时间配合困难
由于输变电设备已开展状态检修(220kV例行性试验周期一般为3年,可延长至4.5年,检修时间一般为1天);按照继电保护定期检验要求,220kV保护定期校验周期为3年,检验时间一般为2~3天。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于一二次设备检修周期和检修时间不一致,严格按照继电保护规程要求完成校验工作所需时间较长,设备停役安排协调难度增大,若压缩检修时间则严重影响检验项目的完成质量。
2.3继电保护定期检验频度高,现场安全生产管控难度增大
过度检修造成继电保护插件频繁插拔及二次回路接线频繁拆接,增加了检修过程中产生新的设备隐患。频繁操作和二次回路作业,客观上也增加了误操作和误碰的概率。
3继电保护装置在线状态检测
3.1在线状态检测
继电保护在线状态检测是继电保护在线状态检修的基础和核心。继电保护在线状态检修采集保护装置的环境温湿度、三相电流、三相电压、装置工作电源、ADC基准电压和光纤通道光强等数据信息,多元化和多渠道的保护状态数据构成了继电保护在线状态检修的主要数据基础。
3.2环境状态量检测的必要性
研究表明,继电保护装置的电子元器件的物理运行劣化特性与其所处的温湿度环境密切相关,具体体现为性能指标下降、使用寿命缩短和热噪声增加等,严重时甚至引起器件内部开路或短路等。以温度为例,电子元器件的工作温度每上升10℃,其寿命将下降一半;湿度也对其性能和寿命影响很大,湿度的上升加快电化学腐蚀的过程,最终导致半导体器件失效。
国调中心目前正在试点运行小型化和就地化的新型继电保护装置,是继电保护发展的必然趋势。但是小型化的设备散热成为一个运行必须面临的难题;就地化安装于一次设备带来的恶劣的运行环境,必然会影响新型继电保护装置的工作。因此,相比较于传统继电保护设备,新型设备更要考虑温湿度等运行环境状态参数对新型继电保护装置运行的影响。
3.3变电站光纤回路状态检测
智能站和线路光纤保护装置广泛应用了光纤回路作为模拟量、开关量、通信和对时等功能实现的重要载体。传统的光纤通道检查方法需要断开光纤传输通道,接入光功率测量设备,光纤通信器件是环境敏感元件,且在测量过程中需要插拔光纤连接头,容易使连接头受到灰尘等污染;或者因为连接头的对位偏移,导致光纤通道中出现额外的故障点,影响光信号传输和实际的测量结果,因此研究光纤回路在线状态检测技术非常必要。
结语
总而言之,在电力系统运行中,继电保护设备是其必不可少的关键性要素,发挥着重要作用。电力企业必须根据继电保护设备特点、性质、功能等,将在线监测、状态检修工作落到实处,避免其形式化,随时监测电力系统继电保护设备运行情况,对其进行必要的状态检修,有效解决其出现的故障问题,确保继电保护设备具有较好的安全性、稳定性。以此,促使电力企业获取更多的经济利润,实现最大化的经济效益,促使我国电力事业不断向前发展,走上健康稳定发展的道路,加快社会经济发展步伐。
参考文献:
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[2]韩平,赵勇,李晓朋,石光,王洪涛,包伟,李健.继电保护状态检修的实用化尝试[J].电力系统保护与控制,2010,19:92-95+117.
论文作者:陈崯泉,肖波,刘宣慧,孙文捷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
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