淺談繼電保護的狀態檢修技術

摘要：科技的不斷進步，推動了電力系統規模不斷擴大和等級的不斷提高,系統的網絡結構和運行方式日趨復雜,對繼電保護的要求也越來越高。繼電保護是電力系統的主要組成部分，對保障電網安全可靠運行具有重大的作用。本文主要介紹了繼電保護狀態檢修的優越性，并對目前實際應用中所存在的若干問題進行分析，最后構造出地區電網的繼電保護狀態檢修體系結構。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；狀態檢修

Abstract: the ceaseless progress of science and technology, promoted power systems continue to expand the scale and level rise ceaselessly, system network structure and operation mode is becoming more and more complex, the relay protection requirements are also getting higher and higher. Protective relay is the main component of the power system, to ensure the safe and reliable operation of power grids has a major role in. This paper mainly introduces the relay condition-based maintenance superiority, and the practical application problems are analyzed, finally construct the regional power grid relay condition-based maintenance system structure.

Key words: power system; relay protection; state maintenance

中圖分類號： TM247 文獻標識碼：A文章編號：

前言

隨著電力系統檢修技術的發展，狀態檢修成為提高保護可靠性的新的途徑。繼電保護是保障電力系統安全可靠運行的重要技術手段，其正常動作與否將對電力系統運行造成重大的影響。為了保障電力系統安全可靠運行，繼電保護系統必須具有很高的可靠性。預防性檢修是提高保護系統可靠性的有效方法。繼電保護是保障電力系統安全可靠運行的重要技術手段，其正常動作與否將對電力系統運行造成重大的影響。文章就簡單介紹了繼電保護狀態檢修的優越性，并提出目前繼電保護狀態檢修所存在的若干問題，最后構造出地區電網的繼電保護狀態檢修體系結構。

1、繼電保護狀態檢修

繼電保護系統包含大量微電子元件、高集成電路，與一次設備相比，狀態監測相對較難實現。微機保護具有一定的自檢功能，可以發現一些集成電路器件的特定故障及一些交流回路的斷線故障，但難以發現器件劣化及回路接觸不良等問題。

因此，繼電保護狀態檢修是建立在電氣二次設備狀態監測的基礎上，根據監測和分析診斷的結果，科學地安排檢修時間和檢修項目。它能有效地避免周期性定期檢修和故障后檢修所帶來的弊端，是比較理想的檢修方式，也是今后設備檢修模式發展的趨勢，其具有如下優越性：

1.1 繼電保護狀態檢修可以分為設備狀態監測、設備故障診斷、檢修決策3個環節，其中設備狀態監測是關鍵性的一個環節，只有通過各種手段準確、及時地掌握設備運行的實際狀況，才能根據設備的參數變化趨勢制定維修策略，確定最佳檢修周期。

1.2 狀態檢修通過對已有狀態信息進行多方位分析，更好地掌握設備的運行狀況，并根據實際狀況制定相應的檢修維護策略，能夠有效提高設備運行的可靠性。

最大限度地減少檢修人員的現場工作量，使設備可用程度達到最高，節省大量人力、物力；可以防患于末然，做到該修才修，通過對設備的適當維修，在減少停電時間的同時，可更好地避免不必要的預防性檢修引起故障的可能。

2、繼電保護設備狀態監測

繼電保護設備有別于電氣一次設備，其狀態監測對象不是單一的設備元件，而是一個單元或一個系統，因此繼電保護狀態監測應包括保護裝置和二次回路監測等方面內容。

目前的微機保護裝置能對裝置自身的電源、CPU、I/O 接口、A/D 轉換、存儲器等插件進行巡查診斷，當保護裝置異常時，會發出告警信息提醒運行人員，因此具備了較強的自檢功能。但要實施繼電保護狀態監測，還存在著如下的問題：

2.1 裝置動作狀況：在電氣一次設備沒有故障的情況下，繼電保護裝置處于相對靜止的狀態，只有當被保護設備發生故障的時候，保護裝置才會動作。如果在檢修周期內裝置都未曾有過動作，那么它的動作狀況也就難以監測到，也就無法知道其出口回路是否良好。

提出采用遠程傳動進行校驗的方法。首先提前向用戶發出短時停電的通知，然后在用電低谷時段進行一次遠程傳動試驗，通過遠方監測中心進行調控，對保護裝置發送遠程傳動的命令，讓其執行一次跳閘與重合閘操作。這樣不僅可以檢驗保護出口到斷路器機構之間的回路接線是否正確，還可以驗證斷路器動作的正確性，而整個過程大概需要1～2S的時間，對用戶影響不大。

2.2 二次回路的監測：繼電保護作為電網安全的技術保障，除了裝置本身外，還包括電壓電流、保護控制、信號照明等電氣二次回路。

2.3電磁干擾問題

由于電氣二次設備中廣泛存在著微電子元件和高集成電路，不可避免地產生電磁干擾，可能會造成微機繼電保護采樣信號失真、裝置異常、保護誤動或拒動等問題。因此，對繼電保護裝置進行電磁兼容性試驗也是繼電保護狀態檢修的一項重要工作，應該對干擾源、耦合途徑、敏感器件等進行監測管理，如二次設備的屏蔽接地狀況、保護裝置附近的移動通信設備等等。

3、繼電保護狀態檢修應用探討

上文對目前實施繼電保護狀態檢修過程中所存在的若干問題進行了分析，要使繼電保護狀態檢修實用化，需要解決以上的若干問題，并建立電網繼電保護狀態檢修體系。根據以上的分析，實現繼電保護狀態檢修，首先需要利用微機保護，建立一套反映繼電保護設備狀況的監控系統，在線監測保護設備的運行狀況；在這基礎上結合遠程傳動方法來診斷保護裝置及斷路器的動作情況，進行進一步的分析診斷，確定設備是否需要檢修；最后根據監測和分析診斷的結果科學地安排檢修時間和項目。因此，本文構造了地區電網的繼電保護狀態檢修體系結構，結構分3層，如圖1所示。

圖1 地區電網繼電保護狀態檢修體系結構

第1層：變電站內的繼電保護裝置。它們負責將內部自檢信息、測量用電壓和電流值、保護用電壓和電流值、遠程傳動試驗開關量動作等信息通過調度專網傳送到地區電網的繼電保

護狀態監測主機。

第2層：地區電網狀態監測主機。監測主機接收區域內各個變電站的繼電保護狀態信息，且通過專業人員的操作，能夠對區域內允許遠程傳動的繼電保護裝置進行遠程傳動。

第3層：地區電網狀態檢修工程師站。工程師站與狀態主機進行單向連接，通過對地區狀態監測主機的數據信息進行綜合診斷分析，來判斷設備是否需要檢修，并根據設備狀態制定合理的檢修計劃。

通過以上3層的地區電網繼電保護狀態檢修體系結構，可以有效地實行繼電保護設備的狀態監測，進行科學分析診斷，實現繼電保護的狀態檢修。

4、結束語

本文闡述了繼電保護狀態檢修的優越性，它可以很大程度地降低檢修成本，提高繼電保護設備的有效利用率，保證電網的安全穩定運行，是電力系統發展應用的必然。繼電保護裝置和二次回路的狀態監測是開展狀態檢修工作的關鍵，現針對目前存在的問題及其解決方法進行了研究。最后對繼電保護狀態檢修的實際應用進行探討，構造了地區電網繼電保護狀態檢修體系結構，以促進繼電保護狀態檢修的推廣和實施。

作者簡介：

楊震宇（1967－），男，江蘇無錫，二次系統專業工程師、技師，長期從事繼電保護工作。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。