电气二次设备状态检修的相关问题分析

摘要：随着电力的不断发展进步以及微机继电保护技术的普及，保护装置开始具备相应的数据接口，从而保证了装置中重要信息的数据安全远传。本文对电气二次设备实施状态检修的相关要求作了介绍，以及对继电保护的状态检修和实施的相关问题进行扼要分析说明，以作为参考。

关键词：电气二次设备；状态监测；检修；

中图分类号： S972.7+4 文献标识码： A 文章编号：

一次设备的检修是目前电力系统的状态检修的重点，例如利用容性设备、变压器等在线监测系统，主要在各种传感器及检测技术的集成基础上实现监测。而二次设备对于一次设备而言其单元造价十分低廉，并且回路复杂，真正实现状态检修的实际数量很少，仅仅是对电气二次设备状态检修研究提出一些相关思路。电气二次设备不是指装置自身，而是它构成一个系统，例如直流、交流、控制回路等，部分回路尚不存在监测手段，无法实时对设备进行技术分析判断。因而就电气二次设备的应用现实状况而言，严格来说大多数保护都不具备状态检修的资格。保护装置发生异常是电力系统极为严重的问题。因此,电气二次设备的状态也需要实时监测，和一次设备保持同步实行状态检修模式以满足电力系统发展需求。

1 状态检修概念

状态检修也被称之为预知性维修，最早是美国的杜邦公司提出这一概念，通过状态监测手段，诊断设备的健康情况，并辅之以设备当前的工作状况为检修依据，确定设备需要检修与否或其最佳检修时机。状态检修的目的是缩短设备停运时间，延长设备使用寿命，降低运行检修成本，提高设备运行性能，增加设备可靠性及可用系数，提高经济效益。在设备状态有效监测基础上进行检修，并且根据监测和分析诊断结果，安排相应的检修时间以及项目，其中主要包括三个程序：状态监测、设备诊断、检修决策。状态监测作为状态检修的基础，状态监测则是设备诊断的依托，检修决策便是在线监测结合诊断的情况下，综合设备和系统的技术应用要求来制定具体的检修计划。电力系统一直以来基本都是依据检修规程来确定检修项目，实行以预防性计划检修为主的检修体制。但是缺陷比较多的设备检修力度不够，而设备状态较好的却检修过度，这种现象在一定程度上体现了检修的盲目性，所以在实际操作中“应修必修，修必修好”的检修目标的目标较难做到，以预防性计划检修为主的检修体制暴露出的弊端也很难根除。随着社会经济的发展、科学技术水平的提高,目前的体制正稳步走向预知性的状态检修体制，大连电业局早在上世纪就是年代初就已经试行电气设备状态检修。

2 保护状态检修需求

传统的安全自动装继电保护以及二次回路接线是通过定期检验来保证装置元件的完好、功能正常的，同时要确保回路接线及定值的正确性。在保护装置功能失效或等下一次校验的情况下可以发现保护装置在两次校验之间出现故障，其他条件下则不可能发现。若期间电力系统故障，保护则不能正确进行。由于未能充分考虑到数字式保护的技术特点，之前的保护检验规程通常都是在静态型继电器的基础上设计的，故而数字式保护使用以前规程规定实施的检修周期、项目是不合理的。与此同时，今天设备停役待检修的时间在很大程度上受到电网主接线方式的限制。只有结合线路停电检修，一台半断路器接线方式的线路保护才可以用停电检修的方式完成；旁路开关在双母线接线这一方式中逐步被替代，不在常见。而变压器保护很难因为保护校验而要求变压器停电，失灵保护、母差保护的定期检验安排更加困难。

3 电气二次设备的状态监测方法

相比于电气一次设备,电气二次设备的状态监测对传感器的依赖性不高。因此,无论是在技术层面还是在经济方面，电气二次设备的状态监测都轻而易举实现。如果不加入新的投入,只充分利用现有的测量手段，常规保护状态监测比较难达到,如TA、TV的断线监测，二次保险熔断报警，直流回路绝缘监测等等。变电站故障诊断系统的逐步完善以及微机保护、微机自动装置自动诊断技术的持续发展为电气二次设备的状态监测奠定坚实的技术基础和理论支持。保护装置内各模块自身具有的自诊断功能,可以对装置的APD转换、电源、IPO接口、CPU、存储器等插件进行巡查诊断。可运用监视定时器法、编码法、校验法、比较法、特征字法等故障测试的方法。可通过加载诊断程序,对保护装置自动测试每一台部件和设备。

4 需解决的若干问题

a.状态检修的范畴如果局限于装置自身则很难进一步地实施推广，必须将保护的状态检修作为一个系统性的问题来考虑，或者说将包含交流输入、直流、操作回路等融入保护的状态监测环节，推广状态检修就会更加轻松容易。

b.从结构角度区分，电气二次设备分为电气二次回路和保护装置。目前,微机化的保护装置容易实现状态监测，而电气二次回路则是由若干个继电器以及连接各个设备的电缆所组成的,特点是点多且又分散,唯一的方法是在线对回路接线的正确性、继电器触点的状况等环节进行监测，然而这样做很难,并且成本高不经济。应重点从设备管理这一方面考虑,如离线检修资料管理、设备的验收管理并与在线监测相结合诊断其状态。因此，实施监测所包含的对象有：直流系统，包括操作,直流动力以及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统：包括硬件逻辑判断回路和软件功能;交流测量系统，包括PT、CT二次回路绝缘性好、回路完整，测量的元件完好。

c.一次设备的检修与二次设备检修既不毫无关联，也不密不可分。一般情况下，二次设备检修实在一次设备停电检修的基础上进行的。在充分考虑到一次设备检测的情况后再作出二次设备状态检修的决策，并且要对状态检修技术进行经济分析：不但缩短停电检修的时间,减少检修次数,减少检修成本,减少停供电导致的经济损失,又需要保证二次设备工作状况的安全可靠性。电气二次操作回路是对电气一次设备进行操作控制的电路，在继电保护中发挥着重要作用。对继电保护设备进行状态检修的情况下，继电保护出口控制回路操作箱需采用硬件式结构：由继电器在220V强电回路中通过二次线连接组成，接线相对复杂，没有自检、数据远传、在线监测的功能。在综自站中虽然该回路一部分硬接点可以由自身设备进行上传监控，但二次回路继电器的输出接点变多，这就使得可靠性下降，联接电缆增多，接线线路复杂。

5 结 论

电气二次设备状态检修已经发展成为电力系统应用的一大趋势，某些设备的PLC 功能会使保护的有效监测范围延伸至装置以外的回路中，同时，微机保护自诊断技术的缺陷故障情况、设备的运行问题以及历次检修试验记录等的有效管理和信息共享问题将在保护的状态检测帮助下得到解决。电器二次设备状态检修为设备运行的状况分析提供了可靠的信息平台，这将为增加保护装置的可用率，合理制定设备的检修策略提供帮助，最终使电网的运行得到安全保障提，造福于民。

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作者简介：聂友慧.1981-山东临沂人，助理工程师，现供职于东海热电有限公司电气检修