摘要：要保证继电保护在线状态的稳定和正常就要在前期的监测评估中严谨科学，这也依赖于一个具备完整的监测功能的评估系统，以此来提高电力系统的稳定性，其次要明确在继电保护中可能存在的典型异常情况和非典型异常情况，并且通过提高施工人员技术素养、技术水平和责任担当等方式来加强继电保护在线状态的稳定性。鉴于此，本文主要分析继电保护在线状态检修的应用。
关键词：继电保护；在线状态检修；应用
就状态检修来说，是指以设备状态为基点，全面、客观预测设备运行状态的重要检测方法，会全面、客观分析和判断各方面获取的信息，比如，核心检查、故障诊断，明确当下继电保护设备运行状态，客观预测其发展趋势，便于故障问题出现后，第一时间对其进行科学处理，将设备损坏程度降到最低，确保其在最短时间内正常运行。状态检修具有多样化的优势，可以在一定程度上促使设备检测更加准确，避免存在盲目性，所获取的信息数据具有较高的准确率，并不是建立在经验、推测的基础上，避免造成严重的经济损失。同时，状态检修可以在最短的时间内明确故障问题，及时对其进行合理化处理，大幅度延长了设备使用寿命，有效降低了设备方面支出的成本。
1、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。
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。
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。
2、继电保护在线状态检修的应用
2.1、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、装置运行环境状态量检测
（1）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。
（2）环境状态参数数据的评价方法
目前部分新型继电保护装置内设置有温度和湿度传感器探测点，可以通过采集装置的内部运行温度和湿度，作为重要的状态评价参数，通过MMS报文进行上送。由于电子元器件的性能退化及失效是一个很复杂的过程，而且不同类型器件的失效模型是不同的。可以通过聚类比较法和聚类趋势分析法进行分析。
3.3、光纤通信器件的状态检测
（1）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。
（2）光功率接收端状态在线检测
光信号的强度在光纤传输链路上受光的吸收、散射和辐射等因素的影响会有一定的损耗，损耗主要产生在光纤的纤芯中、光纤连接法兰处以及光纤的熔接处。光功率接收端通信误码率(BER)和通道信噪比(Q)之间的关系可以用式(1)来描述。
图2信噪比Q与误码率BER的关系曲线
如图2所示，误码率随着信噪比的增大而减小。研究表明，光强和通道信噪比(Q)成线性关系，可以认为光通道误码率随着光强的增大而减小。
3、继电保护在线状态检修时的注意事项
这部分主要讨论继电保护在线状态检修时的具体注意事项分析。首先要明确继电保护的在线状态异常会有典型异常情况和非典型异常情况，典型异常情况主要包括有作为维护电力系统稳定的保护装置存在启动次数过多的情况，启动次数超过本身应该具有的节奏和频率后会导致整个继电保护系统呈现出紊乱的状况，也就难以发挥继电保护系统原本的功能，这是继电保护产生的典型异常情况之一，除此之外还包括有前期施工时线路建设方面的质量问题在继电保护运行时暴露出异常，一般的异常表现有线路中存在接线生锈、线路之间的连接出现脱落的情况以及部分线路连接时出现的虚接和错误行为，该故障的主要责任在于建造线路时的工作人员，没有保证好建造线路和继电保护设备装置安装时的质量。具体的故障还包括继电保护装置在运行时异常跳闸，前提是工作人员和所有调试人员并未对运行装置进行操作。这也是由于工作人员和调试人员操作不规范导致的结果，由于部分调试人员在进行操作的过程中容易忽视操作方案的初始操作而是任由自己的想法来操作，这样做的后果往往会直接暴露在继电保护的重大故障中。
总之，随着继电保护技术的不断发展，深入理解继电保护状态检修的含义，不断优化状态检修在继电保护维修中的应用和实践，具有重要的意义。随着设备自检、二次回路在线监视等技术的不断发展，继电保护检修模式逐步从定期检修向状态检修发展，这对于提高设备使用率，提升系统可靠性，提升劳动生产率方面具有重要的意义。
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论文作者:黄峥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
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