陈培琦,韩 磊
(湖州电力局,浙江湖州313000)
继电保护状态检修及其评价*
陈培琦,韩 磊
(湖州电力局,浙江湖州313000)
继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响.本文结合已经开展的继电保护设备状态检修工作,对继电保护设备“状态检修”进行了梳理和分析,以期对今后的工作有所助益.
继电保护;状态检修;评价
状态检修可以简单地定义为:在设备状态评价的基础上,根据设备状态和分析诊断结果,安排检修时间和项目,并主动实施的检修方式.顾名思义,状态检修就是根据设备的状态而进行的预防性作业,其目标是减少设备停运时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,改善设备运行性能,提高经济效益.
目前对于整个电力系统状态检修的实际操作过程来说,重点在于一次设备的状态检修,而往往忽视了对二次设备的状态检修,即继电保护状态检修.一次设备的健康运行,离不开二次设备的时刻保护,只有二次设备可靠正确的运行,才能保证一次设备的正确运行.开展继电保护状态检修的目的是,在保障继电保护设备健康水平和安全运行水平的基础上,提高继电保护设备的运行可靠性,提高继电保护检修的工作效率和工作质量,满足电网运行和发展的需要.同时,也要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,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作.
(1)提高供电可靠性.状态检修实施的结果是减少了现场的工作量,特别是减少了变电所全停的次数,因而使得供电的可靠性得以明显的提高.
(2)降低检修成本,提高经济效益.减少停电次数不仅提高了供电可靠性,减少了线损,而且减少了维护工作量,节省了成本.
(3)减少倒闸操作.在实施状态检修的情况下,调度在安排计划时,为了使设备维护单位有充足的准备时间,设备检修宜在春季适当安排;对先进设备或室内设备,在试验单位不要求试验的原则上不安排全所停电.对有两台变压器的110k V、35k V重要变电所,一般采用设备轮流停电检修而不安排全所停电.编制计划时,协调有关单位将定检予试任务和全年的送变电设备治理工作有机地结合起来,及早进行设备摸底调查,做到心中有数.要求有关单位在提报设备停电定检予试计划的同时,统筹考虑设备治理的具体内容,做到一次停电,一次完成.
(4)提高人身和设备安全.通过状态检修减少了大量的停电检修和带电检修工作量,减少了发生人身事故的机率.由于计划检修时间比较集中,需在2~3个月的时间内进行,有时每天都有停电检修,工人很疲劳,人身事故在系统内时有发生.状态检修由于减少了停电次数和变配电设备操作,从而减少了变配电误操作的机率,对确保人身安全和设备安全十分有利.
继电保护状态检修是建立在设备状态有效监测基础上,根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目,基本流程包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修决策、检修计划、检修实施及绩效评估在内的各环节.其中,设备状态监测、设备诊断、检修决策为主要环节.状态监测是状态检修的基础和设备诊断的依据,检修决策就是结合在线监测与诊断的情况,综合设备和系统的技术应用要求确定具体的检修计划或策略.状态检修评价工作,即设备诊断环节,是衔接设备运行与设备检修决策的必要环节.状态评价是状态检修的基础,按照设备状态评价结果,安排设备的检修工作,以确保电网的安全运行,科学实现设备的状态检修.在状态检修评价过程中应着重注意以下三个方面的工作.
设备的初始状态如何,对其今后的安全运行有着决定性的影响.设备良好的初始状态是减少设备检修维护工作量的关键,也是状态检修工作的关键环节.要注意做好设备原始记录、设备台帐、图纸、技术资料及有关设备的运行、检修、试验数据资料的加工整理工作.因此,实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作.继电保护设备状态检修实施的重要基础就是在设备状态特征量的采集上不能有盲区.状态检修不是单纯的检修环节的工作,而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理.需要特别关注以下两个方面的工作:一是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足;二是在设备运行之前对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的‘指纹’信息,包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息.
要实行状态检修,必须要有大量能够描述设备状态的准确数据.也就是说,要有大量的有效信息用于分析与决策.设备部件在载荷和环境条件下产生的磨损、腐蚀、应力、蠕变、疲劳和老化等原因,最后失效造成设备损坏而停止运行.这些损坏是逐渐发展的,一般是有一定规律的,在不同状态下,有的是物理变化,有的是化学变化.另外,还有设备的运行时间、启停次数、负荷的变化、越限数据与时间、环境条件等.
目前,二次设备状态监测主要依靠交流测量系统、直流控制及信号系统、逻辑判断系统、通信管理系统、控制电缆屏蔽接地系统、微机装置的自检系统等.对于常规保护二次回路,状态监测主要依靠本身的测量手段,如TA/TV断线监测报警、直流回路绝缘监测、控制回路断线、二次熔断器熔断报警等.在变电站监控系统和变电站综合自动化系统中,自诊断技术的发展,变电站自动化故障诊断系统的完善都为二次设备状态监测奠定了坚实的基础,较常规保护变电站更容易实现二次设备的状态监测.此外,可利用目前的在线监测技术、红外成像技术、变压器变形测试等高科技手段掌握第一手实时数据.将这些实时数据和离线数据相结合,进行多因素的综合分析评价,以保证设备和系统的安全.
将隐没在一大批看起来杂乱无章的数据中的信息集中、萃取和提炼出来,以找到设备的内在规律,从而帮助工作人员作出判断,制定适当的检修计划.典型的分析评价包括以下三个方面:
(1)探索性数据分析,初始数据可能杂乱无章,看不出规律,通过做图、制表,用各种形式的方程拟合,计算某些特征量等规律性的可能形式,即往什么方向和用何种方式去寻找和揭示隐含在数据中的规律.
(2)模型选定分析,在探索性分析的基础上提出一类或几类可能的模型,通过进一步的分析从中选定模型.
(3)推断分析,通常使用数理统计方法对所定模型或估计的可靠程度和精度作出推断.
(1)对状态检修的复杂性、长期性、艰巨性及其蕴藏的巨大潜力缺乏足够的认识.从事状态检修工作的专业人员缺乏对其理论的学习及深入的研究,认为减少停电次数、拉长检修周期不仅可以减少工作量,也能保证安全.这种看法是浮浅的,没有意识到状态检修的艰巨性和复杂性.
(2)技术水平跟不上实际的需要.从检修技术的发展历史看,无论事故后检修还是预防性检修都是与技术发展的水平相联系的,状态检修也一样.实施状态检修是有技术基础的,只有把这个基础夯实,我们的状态检修工作才能够健康的发展,获得长期的利益.
(3)相应的技术管理工作没有跟上.状态检修需要科学的管理来支撑,但我们的生产技术管理仍存在许多薄弱环节.基础管理不能提供完整的设备档案记录及运行、检修、试验记录,或运行检修记录不详、不衔接、资料丢失等.历史记录没有被很好地组织利用起来,只能提供十分有限的信息来改进我们的生产检修管理工作,各级专业人员不知道自己在状态检修中所扮演的角色,检修工作没有着眼于取消没有必要的工作,多年延续下来的定期检修制度严重束缚了工作人员的思维,只知道按“规定”办,至于该不该修则很少考虑.至于新的检修周期的确定、检修项目的变更是否合适,怎样在实践中去检验,寻找规律,找出每类设备检查或检修较合理的周期,在这方面我们专业管理人员做得远远不够.
继电保护装置的“状态”是较难把握的,任何一个部门对设备“状态”把握不准,都会造成设备安全隐患.状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修,“应修必修”是状态检修的精髓.状态检修既不是出了问题才检修,也不是想什么时候检修就检修.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.因此,我们在实行“状态检修”时一定要搞清楚继电保护设备的“状态”,对设备“状态”把握不准时,一定要慎用“状态检修”.
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TM77
A
1009-1734(2011)S0-0128-03
2011-09-10
陈培琦,助理工程师,从事电力系统继电保护及自动化研究.