继电保护及安全自动装置在状态检修模式下的研究论文_肖先志

继电保护及安全自动装置在状态检修模式下的研究论文_肖先志

(中山电力设计院有限公司 528403)

摘要:从继电保护状态检修的适用范围、实施要点以及状态检修的实施原则等三个方面归纳总结出实施继电保护状态检修的技术路线。

关键词:继电保护;状态检修;二次回路

状态检修的概念运用在继电保护装置检修与运行中有着巨大的潜力,给电力系统的安全、稳定运行带来了不可估量的价值。随着计算机技术在电力系统继电保护领域中的深入应用,新的控制原理和方法被不断应用于微机保护中,取得了很好的效果,使微机保护的研究与发展达到了更高的层次,未来继电保护技术的发展趋势必将成为一个能够将设备的异常判断与预知故障处理方式相结合并将网络信息化、智能化、保护、控制、测量和数据通信融为一体的高端技术。

1.状态检修与继电保护

1)状态检修属于预知性检修,是指根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。传统检修体制及检修方式分为事后检修与定期检修。事后检修是往往当继电保护动作跳闸后对故障设备进行抢修,为一种被动工作模式。若是继电保护误动作就有可能是问题更加复杂化,因为需要在一定时间内查找“故障设备”,并对“故障设备”加以判断,使变电值班员在工作中产生了较大的心理压力。若是设备故障,为了使事故在尽量短的时间内处理完,就必须预先准备较多的原材料和零配件,这必然会造成库存增加和资金利用率下降,从而增加检修费用。事后检修时间紧、任务重,抢修人员为了赶时间,经常会简化操作程序,头痛医头,脚痛医脚,没有更多的时间分析原因、查找根源,常顾此失彼,难免会忙中出错。多年来事后检修中发生的人身伤亡事故和其他各类事故是屡见不鲜的。定期检修是在预先设定检修工作内容与周期计划前提下的检修,这种检修在某种程度上存在盲目性,使检修必须有大量的人力、物力投入,降低了劳动生产率;导致部分运行状态较好的设备周期性停运,使电网可靠性的降低;定期检修造成设备的频繁拆卸,同时又增加了在检修过程中产生的新设备隐患;客观上也增加了操作的概率等不利因素;

2)继电保护装置是为了对电力系统以及电力系统的组成元件,如发电机,变压器和输电线路等电气设备进行保护,防止它受到电力系统在遇到故障的时候引起的异常运行情况所引起的损害。继电保护装置的基本任务是:当电力系统发生故障影响运行时,能够在最短的时间内发出信号通知工作人员进行故障排除或自动地对故障进行切除或降低危害。但是,如果继电保护装置出现故障,退出运行时,一次设备也必须随之退出运行。多年来,继电保护装置在运行中积累了大量的经验,其运行和维护技术日臻完善,这为实施状态检修工作奠定了技术基础。同时,继电保护装置的质量有了很大提高,为状态检修提供了一定的物质基础。随着微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用,使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究在继电保护技术的领域中得到发展和深度应用。状态检修与定期检修和继电保护动作后安排的事后检修相比,有着耗费低、技术先进且设备运行安全稳定、周期长等优点,既可以与定期检修相结合,也可以在设备运行期间安排检修,这就要求变电值班员在工作中提供第一手资料。

2.继电保护设备状态检修适用范围

由于继电保护设备的状态检修的实施取决于对设备状态的正确评价,依赖于现场设备运行数据的实时收集、处理,因此,要求装置本身必须具备自检、上送、通信的功能,其使用范围只能是智能型的保护装置,单纯依靠人力进行数据收集、整理是不可能完成的,也是不现实的。因此,继电保护状态检修的适用范围包括:

2.1智能性的保护装置

状态检修适用于微机型继电保护装置(含二次回路及其它相关联设备),并具备与现有继电保护故障信息系统接口的能力,以便于实时状态信息的上送。不适用于电磁型、晶体管型等非微机型保护装置。状态检修的最终目的是针对单套微机型保护装置提出检修需求,但其统计的数据包括此类型装置的批次特征(如同批次产品的故障发生情况、误动情况及其它共性特征),并结合本装置的实际运行情况,做到全面与具体的统一。非微机型继电保护设备仍按《继电保护及电网安全自动装置检验条例》中的规定实施。执行原有的周期性检验计划。目前由于此类装置已被逐步更换,其影响范围正在逐渐缩小。

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2.2可以实时监测的二次部分

针对不同类型的保护,目前可以得到实时监视的二次部分:

2.2.1线路保护

(1)纵联电流差动保护的通道

由于目前使用的纵联电流差动保护通道传送各侧电流的矢量信息,通道内正常运行情况下始终有数据在传送,因此通道的好坏一直得到有效地监视。相比于以往使用的高频保护,已经能够实时监测通道性能。

(2)跳闸位置继电器

跳闸位置继电器的接点(TWJ)作为线路保护的一个重要的开入量,在开关运行状态判别、手合加速功能、电压回路断线等方面使用。它的监测主要是通过正常运行或故障情况下的变位进行,同时结合了对应相别的电流信息。

(3)双重化保护之间的联系接点

对于220kV的线路保护来说,两套保护之间的联系接点有闭锁重合闸接点,闭锁重合闸接点主要是通过故障发生时保护装置的变位报告查询,但闭锁重合闸接点动作一部分是由保护装置发出的(如发生各种类型的严重故障,一部分是由操作箱发出的,例如手合、手跳、永跳、非电量跳闸等),这一部分由操作箱发出的闭锁重合闸的命令只有在设备投运或定检时才可能检查得到。

2.2.2推广应用智能录波器

通过应用不停电传动技术,实现保护装置短时传动真实验证保护回路,通过逻辑可视化与编码校验技术,对继电保护及安全自动装置的配置进行可视化展示,通过保护信息文件化技术,实现保护装置的动作、定值、告警、配置、档案等装置信息与主站之间的透明传输,实现主站对装置的透明化管理。通过对继电保护设备的智能巡检,进行定期或不定期的自动巡检,实现对保护装置的实时评价,作为补充检验与设备技改的重要依据。

3.推行继电保护及安自动装置状态检修的建议

3.1做好基础信息管理工作

电力设备状态检修建立在电力设备信息管理工作的基础之上。结合公司生产管理系统(PMS)的建设,要做好设备原始记录、设备台帐、图纸、技术资料及有关设备的运行、检修、试验数据资料的加工整理工作,并以此为依据,定期进行设备评定工作,将继电保护及安全自动装置设备划分为正常状态、可靠性下降状态、危险状态。对于正常状态的继电保护及安全自动装置设备,可以只监视而不安排检修;对于可靠性下降状态的继电保护设备,除了加强监视以外,安排定期检修;对于危险状态的继电保护及安全自动装置设备,根据危险程度,按缺陷分级处理。认真做好二次系统规划。结合电网发展规划,做好继电保护、安全自动装置、自动化系统、通信系统规划,提出合理配置方案,保证二次相关设施的安全水平与电网保持同步。

3.2从继电保护及安全自动装置设备缺陷入手,掌握设备运行状况

生产管理系统(PMS)中二次班组生产管理的一个关键环节是继电保护及安全自动装置设备的缺陷管理,其管理的好坏直接影响整个系统运行的安全可靠性。同时缺陷记录也是二次检修维护工作的基础数据之一,及时掌握继电保护及安全自动装置设备的缺陷、反错和消缺情况有助于判断设备的健康状况,掌握设备的运行状况。从继电保护及安全自动装置设备缺陷入手,分析缺陷的大致分布,从而得出继电保护及安全自动装置设备最容易出现缺陷的检修关键点,继而对继电保护及安全自动装置的状态检修实施方案进行了探讨。

结论

综上所述,状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修,“应修必修”是状态检修的精髓。状态检修既不是出了问题才检修,也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻“预防为主”的方针,通过适时检修,提高保护装置运行的安全可靠性,提高继电保护装置的正确动作率。因此,实行“状态检修”的单位一定要把电力设备的“状态”搞清楚,对设备“状态”把握不准时,一定要慎用“状态检修”。

参考文献:

[1]姜涛.继电保护状态检修实际应用研究[D].浙江大学电气工程学院,2008.

[2]高翔.继电保护状态检修应用技术[M].北京:中国电力出版社,2008.

论文作者:肖先志

论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期

论文发表时间:2019/7/8

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