浅谈继电保护的状态检修技术

摘要：科技的不断进步，推动了电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。继电保护是电力系统的主要组成部分，对保障电网安全可靠运行具有重大的作用。本文主要介绍了继电保护状态检修的优越性，并对目前实际应用中所存在的若干问题进行分析，最后构造出地区电网的继电保护状态检修体系结构。

关键词：电力系统；继电保护；状态检修

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

中图分类号： TM247 文献标识码：A文章编号：

前言

随着电力系统检修技术的发展，状态检修成为提高保护可靠性的新的途径。继电保护是保障电力系统安全可靠运行的重要技术手段，其正常动作与否将对电力系统运行造成重大的影响。为了保障电力系统安全可靠运行，继电保护系统必须具有很高的可靠性。预防性检修是提高保护系统可靠性的有效方法。继电保护是保障电力系统安全可靠运行的重要技术手段，其正常动作与否将对电力系统运行造成重大的影响。文章就简单介绍了继电保护状态检修的优越性，并提出目前继电保护状态检修所存在的若干问题，最后构造出地区电网的继电保护状态检修体系结构。

1、继电保护状态检修

继电保护系统包含大量微电子元件、高集成电路，与一次设备相比，状态监测相对较难实现。微机保护具有一定的自检功能，可以发现一些集成电路器件的特定故障及一些交流回路的断线故障，但难以发现器件劣化及回路接触不良等问题。

因此，继电保护状态检修是建立在电气二次设备状态监测的基础上，根据监测和分析诊断的结果，科学地安排检修时间和检修项目。它能有效地避免周期性定期检修和故障后检修所带来的弊端，是比较理想的检修方式，也是今后设备检修模式发展的趋势，其具有如下优越性：

1.1 继电保护状态检修可以分为设备状态监测、设备故障诊断、检修决策3个环节，其中设备状态监测是关键性的一个环节，只有通过各种手段准确、及时地掌握设备运行的实际状况，才能根据设备的参数变化趋势制定维修策略，确定最佳检修周期。

1.2 状态检修通过对已有状态信息进行多方位分析，更好地掌握设备的运行状况，并根据实际状况制定相应的检修维护策略，能够有效提高设备运行的可靠性。

最大限度地减少检修人员的现场工作量，使设备可用程度达到最高，节省大量人力、物力；可以防患于末然，做到该修才修，通过对设备的适当维修，在减少停电时间的同时，可更好地避免不必要的预防性检修引起故障的可能。

2、继电保护设备状态监测

继电保护设备有别于电气一次设备，其状态监测对象不是单一的设备元件，而是一个单元或一个系统，因此继电保护状态监测应包括保护装置和二次回路监测等方面内容。

目前的微机保护装置能对装置自身的电源、CPU、I/O 接口、A/D 转换、存储器等插件进行巡查诊断，当保护装置异常时，会发出告警信息提醒运行人员，因此具备了较强的自检功能。但要实施继电保护状态监测，还存在着如下的问题：

2.1 装置动作状况：在电气一次设备没有故障的情况下，继电保护装置处于相对静止的状态，只有当被保护设备发生故障的时候，保护装置才会动作。如果在检修周期内装置都未曾有过动作，那么它的动作状况也就难以监测到，也就无法知道其出口回路是否良好。

提出采用远程传动进行校验的方法。首先提前向用户发出短时停电的通知，然后在用电低谷时段进行一次远程传动试验，通过远方监测中心进行调控，对保护装置发送远程传动的命令，让其执行一次跳闸与重合闸操作。这样不仅可以检验保护出口到断路器机构之间的回路接线是否正确，还可以验证断路器动作的正确性，而整个过程大概需要1～2S的时间，对用户影响不大。

2.2 二次回路的监测：继电保护作为电网安全的技术保障，除了装置本身外，还包括电压电流、保护控制、信号照明等电气二次回路。

2.3电磁干扰问题

由于电气二次设备中广泛存在着微电子元件和高集成电路，不可避免地产生电磁干扰，可能会造成微机继电保护采样信号失真、装置异常、保护误动或拒动等问题。因此，对继电保护装置进行电磁兼容性试验也是继电保护状态检修的一项重要工作，应该对干扰源、耦合途径、敏感器件等进行监测管理，如二次设备的屏蔽接地状况、保护装置附近的移动通信设备等等。

3、继电保护状态检修应用探讨

上文对目前实施继电保护状态检修过程中所存在的若干问题进行了分析，要使继电保护状态检修实用化，需要解决以上的若干问题，并建立电网继电保护状态检修体系。根据以上的分析，实现继电保护状态检修，首先需要利用微机保护，建立一套反映继电保护设备状况的监控系统，在线监测保护设备的运行状况；在这基础上结合远程传动方法来诊断保护装置及断路器的动作情况，进行进一步的分析诊断，确定设备是否需要检修；最后根据监测和分析诊断的结果科学地安排检修时间和项目。因此，本文构造了地区电网的继电保护状态检修体系结构，结构分3层，如图1所示。

图1 地区电网继电保护状态检修体系结构

第1层：变电站内的继电保护装置。它们负责将内部自检信息、测量用电压和电流值、保护用电压和电流值、远程传动试验开关量动作等信息通过调度专网传送到地区电网的继电保

护状态监测主机。

第2层：地区电网状态监测主机。监测主机接收区域内各个变电站的继电保护状态信息，且通过专业人员的操作，能够对区域内允许远程传动的继电保护装置进行远程传动。

第3层：地区电网状态检修工程师站。工程师站与状态主机进行单向连接，通过对地区状态监测主机的数据信息进行综合诊断分析，来判断设备是否需要检修，并根据设备状态制定合理的检修计划。

通过以上3层的地区电网继电保护状态检修体系结构，可以有效地实行继电保护设备的状态监测，进行科学分析诊断，实现继电保护的状态检修。

4、结束语

本文阐述了继电保护状态检修的优越性，它可以很大程度地降低检修成本，提高继电保护设备的有效利用率，保证电网的安全稳定运行，是电力系统发展应用的必然。继电保护装置和二次回路的状态监测是开展状态检修工作的关键，现针对目前存在的问题及其解决方法进行了研究。最后对继电保护状态检修的实际应用进行探讨，构造了地区电网继电保护状态检修体系结构，以促进继电保护状态检修的推广和实施。

作者简介：

杨震宇（1967－），男，江苏无锡，二次系统专业工程师、技师，长期从事继电保护工作。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。