(国家电投安徽分公司 安徽省 232009)
摘要:随着全球经济的不断发展和科学技术的逐渐进步, 各国人民对与电力的需求日益增多,这一问题在我国尤为突出。 怎样高效、安全的满足人们不断增长的用电需求,推动电力工业的可持续发展, 成为现在电力行业关注的重点和主要面临的问题。 对继电设备进行必要的状态检修,可以全面地掌握设备的工作状况, 对于设备的关键参数出现变化的情况需要认真地进行检修工作,继电保护状态检修的应用有其独特的优势,但是也存在一些问题, 所以需要针对具体的情况相应地进行检修措施,维持电力系统的正常、高效的工作。
关键词:继电保护;状态检修;实用性;探讨
1导言
继电保护状态检修属于一种特殊的设备检修方式,但与其他一般的检修方式也存在一定的区别,这种检修方式也会运用这些检查结果作为研究对象继而强调对电气设备的维修和保护。而将其检查结果作为研究对象也可以有针对性、有根据地对设备进行记录和保护,并以此判定其作业状态趋势。这种方式的使用可以在很大程度上减少电气设备作业损失,还可以较大程度上提高电气设备的使用寿命,以此促进资源的合理利用和电气设备的有效运行,希望相关研究者能够早日提升这种技术的能力,运用这种技术更好的对设备进行检修。
2继电保护状态检修研究概述
电力范围内状态检修就是以目前电气设备的工作状态作为检修依据, 借助一组状态诊断监测方案来判定该设备是否需要检修, 其目的和意义就是缩短设备的滞待时间, 增加设备的可靠性与运行安全性能, 以达到降低设备的检修费用。继电气的状态检修最关键的是设备的状态监测、故障诊断、维修决策。 状态检修以状态监测为基础, 状态监测又是故障诊断的重要依据, 检修决策就是依据故障诊断后的具体检修策略确定。 由于继电保护状态检修的概念在我国引入的时间不长,长期以来一直实施预防性的维护计划, 既“ 人工”检修方法, 但近几年来, 在我国的输电线路与变电站剧增的趋势下, 直接导致手段落后的续电气检查与工作量的大幅度上升之间的矛盾尤为显著, 对我国的蓄电状态的检验质量有较大的负面影响。
3继电保护装置的基本要求
1)当电网出现设备故障时, 蓄电的保护装置要具有事故段选择性的切除功能。 既切掉位于事故点的最近设备负荷,但不能影响到非故障的线路的正常工作, 以确保电力系统的其他设备的正常运行。2)当设备有短路情况发生, 需具备快速切断损坏的负载设备, 以减少在此范围中故障的大面积传播, 降低因短路对电网产生的破坏幅度。3) 保护装置的灵敏度是指故障产生时的极快反应能力,利用灵敏度系数来测量保护装置灵敏性能, 可进行灵敏检测和灵敏的故障切除。
4继电保护状态检修的特征及其自身优势
继电保护状态检修是基于对电气设备的科学准确研究和记录,能较为准确的发现电气设备存在的问题。因此,电气设备的继电保护状态检修也存在以下三大特点:第一,在继电保护状态检修的过程中,电气设备的某些高级部件拥有较强的自我检测的能力。在继电保护状态检修的过程中,电气设备的高级部件例如其自身保护装置拥有系统自我转换、其他部件转换等自我检测的能力,能够较好的发现自我在运行的过程中存在的问题,继而对自我的运行状态进行检修和保护。第二,继电保护状态检修具备过程迅速、结果准确、发现及时等优点。继电保护状态检修在其日常的工作中,遇到电气设备产生问题则会立即进行检修操作,能够较为及时准确地发现问题,并迅速展开行动对电气设备进行保护,以帮助其正常运转。第三,继电保护自身除了日常的维修检查外,还能及时的通过其他途径对电气设备进行其他切入或者控制模式,但是这种手段在国内仍有一定的问题和缺陷,亟待相关研究者对此的提高和对继电保护问题的解决。
5状态检修的主要内容
继电保护状态检修的工作内容很多, 其中最核心的内容是实现全面、实时地搜集设备的状态信息,进一步利用传动技术进行二次回路测试,获取继电保护设备的家族性缺陷信息,为解决相关问题提供详细的信息支持。 总的来说,继电保护状态检修通常包含有三个方面的主要内容:第一方面,是变电站内部与外界之间的信息传递。 以专用网络为媒介, 将继电保护设备的有用信息传输到区域供电部门的检测主机中。 实现这一过程需要使得区域供电部门建立了检测设备和每个变电站之间的联网操作。 只有这样才能共同建立和共享信息。 在信息传输的全过程中,传输的信息主要包括自检信息、测量电压、检测电流、保护电压、电路电流、远程驱动器反馈的 SOE 信息等。第二方面,是区域供电部门的状态检修。 一般情况下,供电部门的每个区域都需要配备有主机进行状态监测和检修工程师工作站。 这是必不可少的条件。 只有安装了区域检测主机,才能及时、迅速地接收到区域内每个变电站的继电保护状态信息。 然而,在具体实现的过程中,状态检修工程师站之间的信息传输和收集并不能直接传递, 而是通过物理隔离设备进行的。 例如,工程师站只能接收状态检修主机的信息,然而不能够将数据信息发送回检修主机中。 那么这样做的目的是可以很好地保证所实现的控制区域网络的安全运行, 防止在相关地区网络异常情况下,发生数据信息的遗失和泄露。第三方面,是省级电网的状态检修。 这方面的状态检修一般是对于省属的电网技术负责部门。 他们对于电网的状态检修标准会相对较高。 通常情况下,这些高级的电网技术监督部门都配备了国家级的状态检修计算机。 从而实现了与省内各地区维护工程师站的无缝网络连接, 可以快速接收全省各地区的继电保护状态和各种远程传输信息的各种大量信息,进一步推动了状态检修的高效、快速,有效地位检修过程提供详细的数据信息。
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图 1 继电保护状态检修体系结构
6继电保护状态检修存在的问题和缺陷
随着电网的不断建设,变电站的数量也在不断增加,变电站内的设备数量也呈不断增加的趋势。传统的定期检修方式已越来越无法满足当前设备的操作需求。继电保护装置包括继电保护、安全自动装置和二次回路接线等,传统的检修方式对于在两次检验中间出现的故障,则只能等下次检验时才能被发现或是等继电保护装置失效时才能被发现,一旦发生故障,将给系统运行带来严重的问题。继电保护装置作为二次设备,其为了更好地与一次设备形成良好的配置同步,起到有效地保护一次设备的作用,所以也需要对其进行状态检修,使其在运行的整个过程中实现实时监测功能,从而保证其正常的运行、准确的动作,与电力系统的发展保持在同步的水平。对继电保护装置采取预防性的检修方式已成为电网发展的必然要求,所以继电保护状态检修方式的出现存在着必然性。电气设备的继电保护状态检修在很大程度上为设备的检修提供了基础和保证,但在尝试的过程中也存在一定的问题和缺陷。电气设备的基础设施,数字式保护装备在其实践上拥有很多优点,也为它自身的改进提供了依据和保障。数字式保护装备是继电保护的安全保护装置,其除了一般的性能外,还包括直流电流回路以及对其他设备的操作控制等。但其在实施的过程中,由于线路接触的状况,也会导致继电保护装备得不到合理的保护,影响其使用效果,在使用过程中也出现了较为明显的问题。
7继电保护状态检修实用化的基本思路
笔者认为, 彻底实现继电保护状态检修在现代配电网内的应用必须从以下几方面入手: ① 全面掌握电力装备信息。 ②采用远程控制技术和数据传送技术。 ③ 综合整理继电保护设备存在的问题和不足。 对以上三点进行全面的分析,确保继电保护状态检修工作的顺利完成。根据对上面的分析和研究, 我们初步设计了省级电网继电保护状态检修结构,大概分为三层。( 1 )将继电保护设备的工作电压值和电流值、自检信息、远程数据的传送及反馈信息等通过构建专网而快速传送给该地区的供电单位, 以便供电单位能通过监测主机实时查看继电保护装置的动态。( 2 )该地区的供电单位配设状态监测系统和状态检修管理站。 监测主机不但能够接受该地区所有继电保护装置的状态信息, 还能够对将该地区继电保护设备的动态信息进行传送,这些过程都是由专业的电力工作人员操作和执行的。( 3 )在省级电网监督部门专门设立状态检修计算机系统,通过连接计算机控制网络和各个点去状态检修控制站连接,同时接受各个省的所有继电保护装置的动态信息, 并综合分析和整理这些传送信息和数据, 查找出各个继电保护装置存在的缺陷和不足,以便及时采取补救措施,确保继电保护状态检修的工作的顺利完成。
8继电保护状态检修实用化的实践
8.1开关电源温度监测
根据一些电力数据的统计结果显示, 电源开关出现故障多数是因为电解电容所造成的,由于在开关电源中,电解电容问题而引发的故障远远要高于其它电气元件而引发的故障出现的频率,电解电容将从因为化学变化而产生耗损性故障,而这种化学变化的产生与其运行温度有很大的联系, 所以在开关电源靠近电解电容的地方安装测温元件就显得十分重要,并通过该装置获得电源温度的实时监测数据, 根据数据显示分析电解电容的工作时长,进而推断出电解电容的使用寿命,以便及时对其进行维修或更换。
8.2继电保护装置的保护采集量上传
我国目前变电站测量电压和电流的装置以及低压、 高压保护装置都能够将实施的监测数据上传并有专门的监控系统对其进行维护,而关于保护 CPU 的电流和电压数据是不上传的,而关于这一缺陷,继电保护状态监测就能很好的对其进行弥补,完成数据的采集工作。总而言之, 继电保护装置状态检修工作的完成主要是凭借其自身的智能化保护特点对工作器件稍作调整而实现的,没有必要在安装一些额外的监测装置, 而运用电压和电流对比法和远程数据传播法能够充分的监测到继电保护装置的动态,监测到以往可能监测不到的地方,只要技术够先进合理、考虑够综合全面,其安全系数也是极高的。 本文介绍的这些关于继电保护状态检修的方法和措施, 希望能为电力研究人员提供些参考, 进而为我国继电保护状态检修的发展做出一些更大的贡献。
9结语
近几年,关于继电保护状态检修内容的一些研究逐渐引起电力企业的注意, 陆续的加大了对这方面的研究力度,事实证明,继电保护状态检修对降低停电事故的发生有很大的帮助, 加强保护装置的检修力度能够确保其供电的可靠性,延长其使用寿命,避免因过度负荷而导致不必要的事件发生,是电网发展的必然趋势。 因为继电保护状态检修十分重要,且过程又十分复杂,所以就要求检修人员在检修时一定要仔细、认真,不能放过任何一个微小的细节,却也同时降低了继电保护状态检修的实用性。
参考文献:
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