摘要：继电保护设备是重要的输变电保护设备，对其实施状态检修不仅关系到电网的安全运行，同时还关系到人身及设备的安全。线监测与故障诊断技术的应用是继电保护设备实行状态检修的前提，只有通过各种手段准确、及时地掌握运行设备的实际状况，才能根据设备的参数变化趋势确定维修策略，安排最佳检修周期。本文对于状态检修实施的技术前提进行了简要分析，并从管理方面提出了对应的保障措施。
关键词：保护装置；技术保障；状态检修；管理措施
1引言
继电保护设备是重要的输变电保护设备，对其实施状态检修不仅关系到电网的安全运行，同时还关系到人身及设备的安全。线监测与故障诊断技术的应用是继电保护设备实行状态检修的前提，只有通过各种手段准确、及时地掌握运行设备的实际状况，才能根据设备的参数变化趋势确定维修策略，安排最佳检修周期。
2继电保护状态在线监测技术
有效实现继电保护状态检修必须采用远程传动技术，广泛收集继电保护装置家族性缺陷信息，充分获取设备状态信息，综合以上信息指导继电保护状态检修工作。因此，状态检修必须建立在对设备状态进行有效监测的基础上。状态监测，就是采用各种传感器和测量手段，对反映设备运行状态的物理、化学量进行检测分析，以达到判明设备是否处于正常状态的目的。状态监测以在线方式为主，以离线方式为辅，包括维护性监测和保护性监测。维护性检测通过在线或离线检查和试验，发现缺陷，避免发生严重事故保护性监测是通过对常规运行参数的监测，了解设备的工况，即在故障敏感部件处设置一些专用的监测器，以便及时准确反映设备状态，避免发生严重事故。设备状态监测和故障诊断的实施顺序是信号采集、信号处理、状态识别、故障诊断，。
输变电在线监测技术现阶段主要分为变压器在线监测技术、断路器在线监测技术、在线监测技术、综合在线监测技术和电容性设备在线监测技术、氧化锌避雷器在线监测技术等六种方法。通过在线监测，可以发现电气二次设备元件的劣化、缺陷的发展，虽然其发展的速度有快慢，但大多具有一定的发展期。在这期间，会显示出各种前期征兆，表现为电气、物理等特性有少量渐进的变化。随着电气技术、计算机技术、光电技术、数字信号处理技术和各种传感器技术的发展，可以实现对电力二次设备进行在线状态监测，及时提取各种信息。通过信息系统对这些提取信息进行综合分析和处理后，利用故障诊断系统对设备可靠性实时做出判断和预测，从而能够及早发现潜在的问题，必要时可发出报警或进行操作。
二次设备的在线监测是状态检修的基础。二次设备状态监测的对象主要有直流控制及信号系统交流测量系统通信管理系统逻辑判断系统屏蔽接地系统等。直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好交流测量系统包括、二次回路绝缘良好，回路正确，元件完好逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测各元件的动态性能，其监测对象不仅仅是单一元件，而是一个单元或一个系统。有的元件性能还需要离线监测，如的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的重要依据。
相比电气一次设备，二次设备的状态监测不过分依靠传感器。因此，无论是在技术上还是在经济方面，电气二次设备的状态监测都更容易做到。变电站自动化故障诊断系统的完善，微机保护和微机自动装置自诊断技术的发展，为二次设备状态监测奠定了坚实的基础。微机保护装置各模块都具有自诊断功能，对装置的电源、接口、刀转换、、存储器等插件进行巡回诊断。同时各变电站自动化系统把二次设备自诊断信息实时上传监控主站，主站根据上传信息即时地发现问题，需要时可以由监控主站下发遥控命令，退出或投入相关的保护。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法。微机保护装置本身具备了很强的自检功能，依靠其自检能够发现大多数硬件故障，但是为了真正全面反映保护设备健康状态，科学开展状态检修，还应该增加以下监测功能开关电源温度监测、继电保护装置的保护采集量上传、液晶显示器背光点亮时间统计上传等故障测试方法。对于保护装置可以加载诊断程序，自动测试各台设备和部件。
综上可知，继电保护状态监测有以下特点第一、微机保护装置本身带有很强的自检功能，具备状态监测的基础。微机保护装置理论上可以实现对逆变电源、A/D转换系统、采样数据合理性、保护定值完整性、保护的输入输出接点、保护数据通讯环节、控制回路断线等的监视。第二、继电保护在没有一次设备故障的情况下装置一直处于“静止”状态，只有在被保护设备发生故障时才进入“动作”状态，因而被称为“电网静静的哨兵”。这就造成了平时不可能监测到装置“动作”状态的信息。第三、继电保护系统除装置本身，还包含交流输入、直流回路、操作控制回路等外部回路。由于操作回路一直由硬件实现，除少量的硬件信号可通过远动或综合自动化设备上传以外，回路无在线监测手段，就形成了保护监控回路中的空白点。由于部分回路还没有监测手段，对设备状态将无法进行实时的技术分析判断。
3继电保护故障诊断技术
故障诊断，就是通过设备运行或检修时表现出的异常现象，对设备异常的原因、程度做出判断。故障诊断即通过状态监测来收集特征量，用故障诊断来分析判断特征量，这一过程就是专家根据状态监测所得到的各测量值及其运算处理结果所提供的信息，采用所掌握的关于设备的知识和经验，进行推理判断，从而提出对设备的维修处理建议。依据分析结果，进行横向和同类设备和纵向和历史数据比较，制定维修方案，实施状态维护。常见的诊断方法可概括为比较法和综合法，。故障诊断内容主要包括以下几点
1、与同类型同厂家设备试验结果进行比较。同一类型或同一厂家的设备，其装置结构相同，在相同的气候和运行条件下，其测试结果应大致相同。若差别很大，则说明装置有可能存在缺陷。
2、与检验规程规定的允许偏差范围进行比较。试验项目一般规定允许偏差范围，若测量偏差超过允许值范围，应认真进行分析，查找出错原因，或再结合其它试验项目来查找缺陷。
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3、与设备历年次试验结果进行比较。保护设备在投产后都进行过一些校验，与年校时数据，投产时数据，上次校验数据相比，如果有显著性的差异，则一般能够说明装置可能有缺陷。
4、同一设备各相间的试验结果进行相互比较。根据经验，同一设备，各相的运行情况应当基本一致。如果有一相试验结果与另两相比较差异明显，说明该相可能存在缺陷。
5、不同试验项目结果的综合。只有综合多参数判别的结果，才`能得到全面、准确的结论。
由于故障和征兆之间不存在简单的一一对应关系，造成了故障诊断的困难性。由于设备故障的复杂性性和设备故障与征兆之间关系的复杂，使设备故障诊断具有一种探索性的反复试验的特点。故障诊断的过程是复杂的，这些数学诊断方法又各有优缺点，因此研究故障诊断的方法成为设备故障诊断技术的重点和难点。所以不能采用单一的方法进行诊断，而应将多种方法结合起来应用，以期得到最正确最接近事实的诊断结果，这也将是今后诊断方法发展的方向。故障诊断的基本技术手段是采用人工智能和智能诊断方法。实现人工智能的重要形式是专家系统。智能诊断方法中的方法之一是基于案例分析的诊断方法。另外还有基于输入输出的数学诊断方法包括基于线性和非线性判别函数的模式识别方法、基于模糊数学的诊断方法、基于概率统计的时序模型诊断方法、基于距离判据的故障诊断方法、小波分析法以及混沌分析与分形几何法、基于可靠性分析和故障树分析的诊断方法、灰色系统诊断方法人工神经网络等。
4继电保护状态检修实施的管理保障
状态检修是技术创新和管理创新的系统工程，其作业流程需要多个部门、多个专业共同配合实施，应该从管理体系、技术体系、资料与信息收集体系、执行体系、保障体系五大方面实施管理。首先从公司层面建立组织机构，成立领导小组及专家组，并明确管理职责。组织机构成立后，应组织专家根据所维护的设备状况制定状态检修检验规程及实施细则，明确设备的检验原则、检验周期、检验种类、检验方法、作业流程、评价项目、打分细则等内容。为使工作能够顺利开展，对员工展开状态检修知识培训必不可少。最繁琐确最有必要进行的工作是对设备基础信息进行收集，包括保护及自动装置型号、生产厂家、生产日期、投运日期、软件版本、定值执行、通道状况、把手压板空开使用、厂家说明书等等，基础信息的收集越详尽全面，对装置的状态把握会越准确，进行评价打分时依据越充分。对装置进行评价应执行班组、部门、公司三级评价体系，装置信息采集全面后，由班组最先对装置进行初步评价并形成初评报告，初步评价的结果汇总后由部门进行二级评价并制定出较合理的检修决策，检修决策交公司专家组审核批准后形成最终的检修策略。
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论文作者:李旭东 翁一潇 林瑨 余旸
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/14
标签：设备论文; 状态论文; 在线论文; 技术论文; 回路论文; 故障诊断论文; 方法论文; 《科技新时代》2018年9期论文;