论电气二次设备检修技术

李敬贤 余 波

（云南省火电建设公司，云南 昆明 650000）

电力系统的状态检修主要集中在一次设备上，技术上主要基于各种传感器及检测技术集成而实现，由于二次设备相对于一次设备而言其单元造价低很多，加上回路上的复杂性，真正实现的状态检修的应用很少，仅提出了电气二次设备状态检修研究思路,电气二次设备构成的是一个系统，不仅仅是装置本身，由于部分回路还没有监测手段，对设备状态无法进行实时的技术分析判断。因此，就电气二次设备的应用现状而言严格意义上讲大多数保护并不具备状态检修的条件。

1 状态检修概述

状态检修也叫预知性维修，首先由美国杜邦公司提出，以设备当前的工作状况为检修依据，通过状态监测手段，诊断设备健康状况，确定设备是否需要检修或最佳检修时机。状态检修的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。

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，主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础，状态监测是设备诊断的依据，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。

1.2 状态检修的定义

状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测；设备诊断；检修决策。状态监测是状态检修的基础；设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。

就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。

2 电气二次设备状态检修

2.1 电气二次设备状态检修概况

电气设备根据功能不同,可分为一次设备和二次设备。电气二次设备主要包括继电保护、自动装置、故障录波、就地监控和远动。它们正常可靠的运行是保障电网稳定和电力设备安全的基本要求。在实际运行中因电气二次设备造成的系统故障时有发生,保护不正确动作的原因涉及到保护人员、运行人员、设计部门、制造部门、自然灾害,还有其他不明原因。随着微机在继电保护及自动装置的广泛应用,继电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高,依据传统的继电保护及电网安全自动装置检验条例来维护电气二次设备,显然不合时宜。而一次设备状态检修的推广、线路不停电检修技术的应用,因检修设备而导致的停电时间将越来越短。这对电气二次设备检修提出了新的要求,因此,电气二次设备在检修体制、检修方法及检验项目、制定检修周期等方面需要改变,实行电气二次设备状态检修,可保证二次设备的可靠运行,以适应电力发展的需要。电气二次设备状态检修是通过设备状态监测技术和设备自诊断技术,结合二次设备运行和检修历史资料,对二次设备状态作出正确评价,根据状态评价结果,科学安排检修时间和检修项目。

2.2 电气二次设备的状态监测内容

状态检修的基础是设备状态监测。要监测二次设备工作的可靠性,进行寿命估计。电气二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统；直流操作、信号系统；逻辑判断系统;通信系统；屏蔽接地系统等。交流测量系统包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件完好；直流系统包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。与电气一次设备不同的是电气二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。

2.3 电气二次设备的状态监测方法

可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动地测试每一台设备和部件。

与电气一次设备相比,电气二次设备的状态监测不过分依靠传感器。因此,电气二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都更容易做到。常规保护状态监测相对比较难实现,在不增加新的投入的情况下,充分利用现有的测量手段。如TA、TV的断线监测；直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。

微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善,为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。

3 电气二次设备状态检修问题

3.1 电气二次回路监测问题

电气二次设备可分为电气二次回路和保护(或自动)装置。目前,保护装置的微机化,容易实现状态监测。但电气二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等很难也不经济。对电气二次回路应重点从设备管理方面着手(如设备的验收管理、离线检修资料管理),结合在线监测,来诊断其状态。

3.2 电力系统二次设备的电磁抗干扰监测问题

由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用,电气二次设备对电磁干扰越来越敏感,极易受到电磁干扰。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。

国际电工委员会(IEC)及国内有关部门对继电保护制定了电磁兼容(EMC)标准。但目前,对现场电磁环境的监测、管理没有纳入检修范围。也没有合适的监测手段。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测、管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查;微机保护装置附近使用移动通讯设备(如手机)的管理。

3.3 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系

一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时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状况。

3.4 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系

现在许多厂站建立了设备管理信息系统(MIS),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计算机管理、实现信息共享。这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现二次设备状态检修,需要完善设备管理信息系统(MIS)。

4 结束语

电气二次设备状态检修是电力系统应用发展的必然，微机保护自诊断技术的使用使设备的状态监测技术上具备了实施的基础，同时，由于某些保护具有的 PLC功能使得保护的有效监测范畴可以拓展到装置以外的回路中去，这为有效地监视保护系统的相关回路提供了可能，或者说从保护装置的检测拓展到相关回路的检测，从而使继电保护的状态检修具备了实施的基础。

[1]陈绍光.电力系统二次设备状态检修及重点解决的问题[J].云南电业,2010,(09).

[2]郭姝丽.浅谈电力系统二次设备检修技术与措施[J].民营科技,2010,(01).