对继电保护技术的简要探讨

摘 要：随着改革开放的不断深入，我国在基础材料工业及电子元器件的引进和制造方面取得了巨大发展。电力系统的飞速发展对继电保护技术不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新的活力。这里回顾了我国电力系统继电保护技术发展的过程，概述了微机继电保护技术的成就，提出了未来继电保护技术发展的趋势是：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。

关键词：状态检修；目标；注意问题；设备状态；展望

中图分类号：TM774 文献标识码： A 文章编号：

一、继电保护状态检修与发展现状

1. 继电保护技术状态检修

1.1 继电保护状态检修，就是利用微机保护等自动装置的自检信息，建立一整套确定继电保护及二次设备实际情况的监控系统，从而控制监控二次设备的运行状态，并以诊断保护的动作行为来确定设备是否需要检修。

1.2 继电保护状态检修的目的，第一是应用现代管理理念和技术，采用有效的监测手段和分析诊断技术，准确掌握设备状态，按照“应修必修、修必修好”的原则，确保二次设备的安全、可靠和经济运行。第二是科学地进行检修需求决策，合理安排检验项目、停电间隔和检修工期，从而有效降低检修成本，提高设备的可用性。第三是形成符合继电保护状态检修要求的管理体制，提高二次设备和二次回路检修、运行的基础管理水平，在电网中营造科学决策、改革创新的氛围，提高电网的安全性。

2. 继电保护技术发展现状

2.1 建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在 20 世纪 60 年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

2.2 高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。

2.3 揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，可以说从20世纪90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

二、继电保护状态检修的具体目标：

1. 供电可靠性

继电保护状态检修是继电保护及二次回路在特殊状态下的检修，保证了用户的正常用电，提高了设备的可靠性和可用系数，延长了设备的使用寿命。更好地贯彻了“安全第一，预防为主”的方针。

2. 保证继电保护设备的安全经济运行

随着电力系统微机继电保护装置及综合自动化的应用日益普及，保护装置逐步具备了可进行数据远传的相应的数据接口，为改变目前保护装置计划检修模式，将预防性试验改为预知性试验打下良好的基础。实现继电保护状态检修可以克服定期检验中的盲目性，同时降低凭经验进行定期检验得不可靠性和设备的故障率。

3. 提高设备管理水平

实行继电保护状态检修后，通过科学分析，简化检修工作，避免定期检查的盲目性，促使继电保护状态检修管理工作科学化、规范化，减少了检修管理中的混乱。

4. 注重继电保护运行状态数据的统计分析

要实行继电保护状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。对继电设备的状态监测将有助于对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现有效的管理和信息共享，并为设备运行状况的分析提供了可靠的信息基础。准确的数据将有助于合理地制定设备的检修策略，提高保护装置的可用率，对保证系统和设备的安全是十分重要的。

5. 应用新的技术对设备进行监测和试验

开展继电保护状态检修工作，大量地采用新技术是必然的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下，只有在线数据与离线数据相结合，进行多因素地综合分析评价，才有可能得到更准确、可信的结论。可以通过建立故障监测系统，实现故障状态的实时监测效果很好。此外，还可以充分利用成熟的离线监测装置和技术，如红外热成像技术、故障信息系统等，对设备进行测试来分析设备的状态，保证设备和系统的安全。

三、开展继电保护状态检修应注意的问题

实行继电保护状态检修必须分步实施，先行试点，逐步推进。继电保护状态检修是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程。因此，实行继电保护状态检修既要有长远目标、总体构想，又要扎实稳妥、分步实施，在试点取得一定成功经验的基础上，逐步推广。

1. 基础资料与信息收集是状态检修的前提

状态检修工作前期的资料与信息收集工作很繁琐，如果没有准确的基础资料与信息收集工作，继电保护状态检修工作无从谈起。

2. 现场标准化作业是状态检修的基础

现场标准化作业是通过对作业过程的管理、危险点及关键流程和关键环节的控制，真正达到控制作业的盲目性和随意性，提高现场作业水平的目的。只有实现现场作业标准化，才能使继电保护状态评估工作更加标准、规范。

3. 二次设备的定期巡视是状态检修的保障

只有实现定期进行保护专业巡视与运行人员对设备的“动态监视”，才能体现出状态检修的优点，实现对继电保护设备进行科学的评估，切实保障继电保护状态检修工作持续开展。

4. 继电保护状态检修工作基本流程包括：

图1 继电保护状态检修工作流程图

四、继电保护的未来发展

1. 计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到 5 年时间就发展到多CPU 结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。

2. 网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围（这是首要任务），还要保证全系统的安全稳定运行。

3. 智能化

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。

五、结语：

总之，继电保护状态检修目前还在摸索阶段，“应修必修”是继电保护状态检修的精髓。继电保护状态检修既不是出了问题才检修，也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻“预防为主”的方针，通过适时检修，提高保护装置运行的安全可靠性，提高继电保护装置的正确动作率。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。