电气继电保护装置的检修和运行维护探讨

电气继电保护装置的检修和运行维护探讨

赖鹏宇 左琼莲

国网四川省电力公司成都供电公司 四川 成都 610000

摘要：随着我国现代化转型的逐步完成，在以工业文明为主导的发展环境下，对电力的需求日益增加;特别是在整个经济体系框架下，电力行业面临着与国际行业市场接轨的产业升级和竞争的需求，也面临着推动本地市场创新发展的需求。电气继电保护装置的应用不仅可以间接满足电力行业的安全需求和故障预防需求，而且在很大程度上保证了电力生产企业和电力生产供应的效率。

关键词：电气；继电保护装置；检修；运行维护

1现有继电保护研发技术存在的问题

1.1继电保护技术不能完全满足新的要求

在传统的交流电网中，电流继电保护技术越来越成熟，但随着交直流混合电网的形成，继电保护技术已经不能满足网络特性变化的新要求。在传统交流电网中，直流附近发生安全开关故障、转移故障和延迟故障，会导致两次或两次以上连续的直流换相故障，存在电网发送侧因功率过大而崩溃的风险。因此，迫切需要继电保护设备的保护性能。在当前的AC/DC（交流/直流）混合电源网络中，在极端情况下只能通过远程备用保护来解决故障，处理时间相对较长。当直流附近出现障碍时，如果继电保护设备无法正常工作，也会给电力系统带来严重的后果。

1.2智能变电站的继电保护技术还有待提高

智能变电站的飞速发展也揭示出许多电网运行的问题，打破了继电保护“四个特性”的基本原理。智能变电站通过采用“常规变压器+合并单元”的保护方法，将整个继电保护组的工作时间延长了5～10ms。单个组件可能导致操作错误的现象发生，这违反了快速保护独立性的原则，影响了次级设备和系统配置文件之间的连接，没有直接可视化辅助“虚拟电路”，也没有明确的断开点来进行维护隔离，从而增加了现场维护的风险。设备转换涉及修改和验证大范围的配置文件，具有调试时间长、停电影响范围大、现场维护困难的特点。变电站系统配置文件不受技术控制，并且存在由于配置文件错误而导致继电保护无法正常工作的风险。

1.3继电器保护技术支持不足

目前，继电保护设备的状态评估不够准确。基础数据主要依靠人工输入，数据共享程度低，挖掘深度有限。评估设备状态和做出维护决策在很大程度上依赖于人工经验，精简程度不足，并且不可能实现并优化大数据分析，在线监测和分析继电保护不是很切实际。当前继电器保护技术未能完全覆盖故障数据收集，缺乏有效的技术手段来实现故障的全面智能分析。

2电气继电保护装置的检修技术

2.1数据表法

为维护当前电气继电保护设备基本上实现了数据信息的一般目标,可以根据数据库的经验数据和实验数据,通过统计分析失败的概率,故障类型、故障位置等等,根据故障诊断的数据信息进行进一步分析,以制定特定的故障解决方案。从应用经验看，数据表法的应用属于经验与技术的资源融合之结果，也是“互联网+”改革后对电气继电保护装置检修效率提升的有效技术之一；电厂在目前的应用中，能够于不同规划、设计、运行部门之间起到协调配合作用，从而保障继电保护功能的实现。进一步讲，现阶段制造业的发展与家用电器及智能家居的使用，对于用电量的需求急剧增长，而电厂电能生产系统在超负荷运转的条件下，电厂电能生产运行系统中的短路情况时有发生，此时电流的增量往往会在靠近终端时，造成互感器饱和并降低电气继电保护装置灵敏性，所以，速断保护功能往往不能产生实际作用。建议增加对数据表法的常态化应用，保障电气继电保护装置应用中的功能正常发挥作用。

2.2因果分析法

继电保护装置的维护与物理学密切相关，其中除了探索自然规律的基本原理外，主要运用因果逻辑来归纳构造和分析处理各种自然现象。因果分析法在电厂发电中的应用是十分关键的。以继电保护装置的维护为例，为了有效地分析故障数据，需要分析采集到的数据与各种数据信息之间的逻辑关系，从而提高维护效率。经验表明，数据表法与因果分析法在电气继电保护装置检修中应用频率相对较高，且能有效地实现对设备的调试与质量分析，从而保障装置的有效使用。

2.3柱状图法

在频率分布分析方面，通常采用直方图方法，目的是实现频率分布的描述和对相关变量的评价。直方图法可以使“时间元素”和“数据元素”相互对应。因此，在分析过程中，可以直观地看到数据趋势与数据频率分布之间的关系，从而更好地实现电厂电能生产的监控目标。比如，在二次回路的监测过程中，电气继电保护装置需要监测整个二次回路运行情况，但是，由于二次回路的稳定性与多个设备连接继电器连接，因此，检修时易发生继电器触电等问题，对及时检修与线路连接造成了极大不便；而应用柱状图法就能够根据电磁干扰现象进一步检索其中存在的检测问题，从而达到对干扰因素的排查，尤其是在电磁兼容问题方面，应用柱状图法也能够起到较好的预判作用。需要注意的是，该方法应用以电气设备检测为主，应该注重电气继电保护装置运行中的动态化检测，规避静态分析可能产生的检测偏差现象。

2.4特殊的柱状图法——帕雷托分析法

在直方图方法的应用中，有一些解决具体领域问题的方法。其中，帕累托分析方法就是其中之一。其主要特点是优先处理问题。比如，在实际的数据分析中，存在多元化数据现象，如维护数据、部件零件比率数据、图形数据、修复数据等，此时，针对多元化数据现象，就可以根据该方法分析其中的发生频率相对较高的要素，从而对电能生产故障影响因素的预判。应用经验表明，该方法在故障信息的量化与图片化处理方面，具有明显的比较优势，有利于对故障发生的频率基础做出较为可靠的参考依据。

3电气继电保护装置的运行维护

3.1技术路径下的操作维护

首先，技术路径下的运维主要是基于故障排除和隐患处理的经验，以及新型故障诊断信息技术和相关设备的应用。例如在电继电保护动作出现跳闸和开关跳闸的问题时，在检查保护动作的前提下找出原因，电厂通常通过早期预警机制来采用人工恢复。同时，在信号恢复方面，充分实现各种职责和保护动作的数据信息记录。其次，以上讨论的四种维护技术也是继电保护装置的运行维护技术。第三，当前对专用传感器的安装与使用，也极大的促进了电气继电保护装置的运行维护管理智能化，如在易发生问题的线路段，在绝缘测量的局部线路段，均能产生较好的效果。尤其是当前对于CPU容错技术的引入极大的起到了预防性的运行维护，有效保障了电气继电保护装置的“第一道防线”发挥作用。

3.2管理路径下的运行维护

新时期，以规范为发展方向的程序规则和操作流程在隐患维护、正常维护和特殊维护中明显突出。但是，需要注意的是，在针对像电气二次回路隐患排查与解决等之类的具体应用问题时，应该采取具体问题具体分析的方法，使“运行要素——管理指标”之间建立起一一对应关系，从而保障其运行维护的针对性与有效性。另一方面，在新时期的运行维护实践中，需要增强与供电部门的联合，促进对进线保护装置的定期校验；尤其是在电厂“无人职守”的自动化方面，需要在交接班次与运行维护系统的任务设置方面，做好相关的操作步骤复查工作。

结束语

继电保护装置的应用对保证电力系统稳定运行具有积极的影响。为了确保变电站的继电保护装置良好运行，继电保护装置的维护人员应每天检查并维护变电站继电保护装置的灵敏度和可靠性，为电力系统的稳定运行提供有利保证。

参考文献

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