江西电网继电保护状态检修探讨

摘要：简要介绍了省网的情况，并阐述了继电保护状态检修的特点，分析了省网实施继电保护状态检修存在的某些问题。提出了省网实施继电保护状态检修智能化方案来探讨继电保护状态检修的实现方案

关键词：继电保护；状态检修；二次电气设备

引言

随着微机继电保护的普及．截至2008年底．江西电网在运的7个500kV变电站，

全网现有220千伏及以上变电站55座、容量11520兆伏安；线路128条，长5555.03千米。另外，江西省电力公司又共新建、改造220kV、500kV线路32条，线路长度为876.88公里；新投产500kV变压器4台，变电容量300万千伏安；220KV变压器7台，变电容量95.5万千伏安.其中，微机型继电保护装置占绝大多数。微机型保护装置具备相应的数据接口、可实现保护装置重要数据的远传，是实现保护状态检修的基础。随着江西电网的快速发展．技术管理水平的不断提高，采用状态检修替代计划检修，将进一步提高设备的安全稳定运行水平。

目前，江西电网的状态检修主要集中在电气一次设备上，如变压器、开关、避雷器、容性设备等。相对于一次设备而言．继电保护及安全自动装置等二次设备造价低，而相关二次回路却相当复杂，所以国内继电保护状态检修的应用实例也很少。本文仅对江西电网继电保护状态检修的思路进行研究。

1 继电保护状态检修概述

电气设备检修体制已经从故障后检修发展到预防性检修，即定期检修、计划检修和可靠性检修，直至现阶段的状态检修。设备状态检修是以当前的工作状况为依据，通过状态监测手段诊断其健康状况，从而确定该设备是否需要检修以及最佳检修时机。状态检修的目的是减少设备停运时间，提高设备可靠性和可用系数，延长设备运行寿命，降低检修费用。状态检修有3层含义：设备状态监控、设备诊断、检修决策。状态监控是状态检修的基础。设备诊断是以状态监控为依据，综合设备历史信息，利用专家系统等技术来判断设备健康状况。随着一次设备状态检修的推广．线路不停电检修技术的应用．因检修设备而导致的停电时间将越来越短。客观上对继电保护设备检修提出了新要求。推行继电保护设备状态检修势在必行。

与电气一次设备相比，继电保护状态检修通过设备状态监测技术和设备自诊断技术。结合继电保护的运行和检修历史资料。对该继电保护状态作出正确评价。再根据状态评价结果科学安排检修时间和检修项目。微机继电保护自诊断技术的发展、保护故障信息系统的建设与完善。为继电保护状态检修奠定了技术基础。因此。可充分利用微机保护装置的自检信息．建立一套确定保护装置实际状况的监控系统来监控继电保护的运行状态。并以诊断保护装置的动作行为来确定保护设备是否需要检修。

2 省网实施继电保护状态检修的若干问题

2．1 装置自检功能存在缺漏

继电保护不同于电气一次设备，其状态检修监测对象不是单一的设备元件，而是一个单元或一个系统，故继电保护状态检修应分别检测保护装置和二次回路等相关内容。微机保护装置具有强大的自检功能，能对装置的电源、CPU、I／O接口、A／D转换、存储器等插件进行巡查诊断。保护装置异常时．发出告警信息提醒运行人员。根据江西省网多年的缺陷

统计分析结果，继电保护装置自检功能基本正常，但也存在个别异常未能自检发现．如采样电阻、芯片等元器件异常却无法定位自检。

2．2 电气二次回路监测问题

继电保护作为电网的安全屏障。除装置本身外．还应包含直流电源、交流输入、操作控制等电气二次回路。保护的交流模拟量采样、数据处理与逻辑判断、跳闸出口等应是串联运行．只有检验到跳闸动作出I：11正确才能验证整个保护系统的性能．所以目前只能采用定期检验方法来验证。由于电气二次回路接线繁杂，不具备自检、在线监测、数据远传等功能，难以在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性、跳合闸线圈的状况等，故继电保护状态检修一直未能有效推进。

2．3电磁干扰问题

电磁干扰可能造成微机继电保护采样信号失真、装置异常、保护误动或拒动。甚至元件损坏。目前，对现场电磁环境的监测管理尚未纳入检修范围，也没有合适的检测手段。因此。对继电保护进行电磁兼容性考核试验是继电保护状态检修的另一项重要工作。需对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件进行监测管理，如检查二次设备屏蔽接地状况，管理微机保护装置附近的移动通信设备(如对讲机)。

2．4与电气一次设备状态检修的关系

电气一次设备的检修与继电保护的检修不完全独立，继电保护设备检修在一次设备停电时才能进行。在作出继电保护状态检修决策时，需考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间和检修次数，降低检修成本和经济损失，又要保证继电保护工作状况可靠正确。

2．5 如何充分利用GPMS和OMS等管理系统目前，各单位的GPMS和OMS系统均可显示继电保护设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验情况等。这些信息是状态检修决策的重要依据。应实现信息共享。若实现继电保护状态检修，需完善GPMS、OMS和保护故障信息系统等。

2．6其他

作为一种典型的电子设备，继电保护装置却没有平均无故障时间指标体系(MTBF)，目前仅有一个动作正确率指标。无法涵盖保护装置运行情况的客观评价，这是制约保护状态检修开展的客观因素。

3建立省网继电保护状态检修体系

鉴于目前省网已逐步推行一次设备的状态检修工作．为避免设备检修停电时间不一致以及设备多次停电影响设备可靠性，推行继电保护装置全寿命管理需探索省网继电保护状态检修的工作路径，逐步建立适应继电保护状态检修管理、技术执行和保证的体系。建议：

(1)编制省网继电保护运行状态基础资料收集制度和管理规定，明确有关部门职责。其中，基础资料包括继电保护运行中的缺陷信息、跳闸报告分析、信息系统和综自报文中设备状态信息等。

(2)编制省网继电保护状态评估、状态检修和工作导则，全面、准确分析继电保护设备运行数据，给出科学评估的方法。为判断设备运行的总体状况、后续工作的开展提供依据。其主要内容包括总则、评价原则、评价内容及状态量、评价结果等，工作导则包括组织管理、职责分工、检修等级的确定、考核等。

(3)针对各型号保护设备系统的缺陷，提出检验周期和检验项目调整的技术方案，并调整检验规程。

4省网继电保护状态检修的技术路线

4．1 继电保护运行基础资料收集

继电保护状态检修需充分利用每次系统故障时保护装置的动作情况，无论动作正确与否，都应获取并进一步分析相关保护正常运行、异常运行缺陷、事故跳闸、检修记录等一系列关键信息。积累经验，有助于形成继电保护全寿命管理的可靠性指标。

4．2继电保护状态监测

结合江西省网电气一次设备状态检修的工作经验．省网继电保护状态检修的基础是保护设备状态检测。继电保护的状态监测对象主要有：①直流系统(要求直流电源、操作及信号系统、回路绝缘良好，回路完整)；②交流测量系统(要求CT、胛二次回路绝缘良好，A／D测量元件完好)；③系统逻辑(要求逻辑二次回路完整、硬件结构和软件功能正常)；④通信系统；⑤保护运行环境。微机继电保护实现自身状态监控。保护装置软件对装置的I／O接口、MD转换、存储器、电源、CPU等插件进行巡查诊断。同时，依靠综自系统或故障信息系统将自诊断信息实时上传至监控主站。主站根据上传信息，及时发现问题并处理，为继电保护状态监控奠定了技术基础。

4．3 继电保护状态检修评价导则

首先．实施继电保护状态检修应坚持“安全第一、预防为主”的原则。对实施状态检修的保护设备必须进行状态评价。并提出检修和诊断性项目的建议等综合分析，及时或提前做好设备的检修工作，确保设备健康，减少重复停电。提高继电保护设备的安全运行可靠性。

根据继电保护状态检修评价导则。实施状态检修的继电保护设备每年开展状态评价至少1次，以扣分的形式进行统计评价，状态评价结果可分为：正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。状态量应扣分值由状态量劣化程度和权重共同决定。即状态量应扣分值等于该状态量的基本扣分值乘以权重系数。状态量正常时，不扣分。该导则根据继电保护设备的运行数据进行全面、准确分析．得出科学评估的方法，从而判断设备运行的总体状况，为后续工作的开展提供指导依据。此外，可在保护设备检修前后各增加1次评价：修前评价用以提高检修的针对性，修后评价用以检验检修的效果。

继电保护状态检修评价应分别对继电保护装置和二次回路进行评价．保护装置评价内容：运行环境、装置无故障时间、家族性无故障时间、正确动作率、绝缘状况、数据采样、通信状况、通道运行情况、差流检查情况等。二次回路评价内容：运行环境、操作箱无故障时间、二次电缆及操作箱家族性无故障时间、绝缘状况、抗干扰措施、二次回路运行温度、锈蚀状况、封堵状况等。

5结语

相对电气一次设备的可靠性指标体系，继电保护的可靠性指标及评价体系还不成熟。长期以来，继电保护的可靠性通过保护正确动作率表示。继电保护状态检修是一项长期的、融入日常运行维护的工作，需要先试点、再扩大推广、最后逐步实施，建立继电保护状态监视数据库，并以保护装置全寿命周期管理的角度来综合分析可靠性等性能指标。当然，逐步推进数字化变电站技术的应用将有利于继电保护状态检修的实施和推广。在当前电力企业走向市场的形势下．运用状态检修的理念．提高继电保护设备检修的合理性、科学性。最终实现由“到期必修”向“应修必修”过渡，提高供电企业的劳动生产率，降低输电成本。