电力系统二次设备状态检修探讨

顾赛杰　陈春辉　叶成刚

摘 要:作为国民经济技术发展中的关键组成部分,电力系统关系到国民经济未来的可持续发展和进步。电力市场的日渐开放让各个电力部门互相间的竞争越来越激烈,电力系统设备的状态检修必不可少。而电力系统的二次设备更加需要进行状态检修,如此才能和一次设备保持步调一致,满足电力系统未来的发展要求。

关键词:电力系统 二次设备 自动诊断 状态检修

中图分类号:TM13 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0111-01

1 电力系统状态检修简析

纵观电力系统的发展历程,随着科学技术的进步和生产力的发展,电力系统状态检修也是在不断的改进和完善,检修方式由首次产业革命时候的故障检修方式发展进步到十九世纪的较先进的预防性检修方式,而之后杜邦公司的状态检修方式以设备的工作状态为主要依据来检测电力系统设备的健康情况,以此来进行设备有无检修必要的判断。状态检修是指对相关电气设备实施状态监测操作以后,以分析、诊断和监测的结果为依据,对检修项目和时间进行科学安排和管理的一种检修方法。电力系统设备状态检修的内容包括在线诊断与检测、设备的运行维护、带电检测、故障记录、设备管理、预防性实验等相关工作,最后将电力市场、运行信息、设备信息等综合以做出决策。状态检修的主要目标是在将设备的使用率以及安全可靠率大幅度提高的同时,减少设备的停运时间、延长设备寿命、改善设备性能、降低设备费用从而实现经济效益的增加。电力系统的状态检修的优点也是非常明显的,首先是状态检修更加具有科学性和先进性,可以减少不需要的工作量,使检修更加具有针对性;其次是经济发展的状况决定了状态检修的必要性,状态检修可以有针对性的对设备进行检修,在发挥充分的作用的同时做到了电力设备的经济性运行;最后是状态检修的依据是设备运行时候的在线监测结果,因此能准确预报一些故障的产生,使我们可以随时了解设备的运行情况,有效防止意外事故的发生。

2 电力系统二次设备状态监测

2.1 二次设备状态监测内容

电力系统二次设备的状态检修是结合二次设备的检修及运行的以往资料,通过设备诊断技术和设备检测技术,对二次设备进行可靠的评价,以这些评价结果为依据,进行检修项目和检修时间的合理安排。二次设备的状态检修并不是完全独立于一次设备的状态检修的,在需要做出二次设备的检修方法和策略时需要适当考虑一次设备的运行状况,做好检修时候的经济和技术分析,一方面尽可能减少停电检修时间,降低停电检修所造成的经济利益损失;另一方面要减少检修的次数,保证二次设备能够可靠准确的运行。电力系统状态监测的基础是二次设备的状态监测,二次设备主要是自动装置、继电保护、就地远动及监控、故障录波等,二次设备的可靠安全运行是电力系统设备安全和电网稳定的基本要求,因此需要对二次设备进行寿命预估,监测其工作的准确性。二次设备状态监测的对象主要有逻辑性能判断、交流测量、直流控制及信号、屏蔽接地、通信管理等若干个系统。逻辑判断系统主要由软件功能以及硬件逻辑性能判断的回路构成;交流测量系统的要求是TV、TA二次回路的回路正确的同时,回路的绝缘性能好且元件完好;直流控制及信号系统要求信号回路、直流动力及控制操作的回路完好、信号良好。二次设备的状态监测对象是一个系统或者一个单元,而不是单一的元件,在对各个元件的动态状况和性能进行监测时,离线监测对于有些元件来说是非常有必要的,例如经过电流互感器而产生出来的特性曲线。因此,状态诊断和检测的基础依据可以是电力系统二次设备的离线监测结果。

2.2 二次设备状态监测方法

电力系统二次设备的状态监测不会很大程度依赖传感器来完成。常规保护的元件一般较单一,由若干个继电器组成,设备的状态检测相对实现的困难大,但是可以适当的运用设备本身所具有的一些测量手段,如直流回路的绝缘监测、TV、TA的断线监测及二次保险的熔断报警等来实现。二次设备状態监测最重要的基础就是微机自动和微机保护装置的诊断技术的完善和变电站的自动诊断系统的发展,微机自动装置和微机保护装置都具备自诊断的功能,能够对相关装置的存储器、电源、CPU、A/D转换、I/O接口等一系列插件进行诊断。同时可通过特征字法、编码法、校验法、监视定时器法和比较法等相关故障的检测方法,而对与相关保护设置,可以加载和启动诊断程序,对各个部件和设备进行自动的诊断。

2.3 二次设备状态检修需注意的问题

(1)电力设备二次回路的监测问题:从结构上划分,二次设备主要包括二次回路和自动保护装置。虽然二次设备的状态监测在相关保护装置实现微机化的基础上实现的难度不大,但是因为二次回路中包含了具有很多连接设备和继电器的电缆,组成较分散,想要对回路的正确性和继电器的状况进行监测,实现难度较大且不具备经济性。因此对于二次回路,应该重点从离线监测的资料管理、设备的验收等设备管理方面入手,同时结合在线的观测来进行分析。

(2)电力系统二次设备的电磁干扰问题:在科学技术高速发展的背景下,集成电路被大量应用于二次设备中,微电子元件的使用也越发广泛,电磁干扰对二次设备的影响越来越明显。二次设备由于电磁的干扰原因,有可能出现装置异常、采样信号失真、保护拒动或误动等情况,严重时甚至造成设备元件的损坏,而且在国内目前的检测范围中并没有电磁的管理和监测环节,同时缺少较合理的方法和手段进行监测,因此对二次设备状态检修的一项必要的工作是进行兼容性电磁实验,需要对不同的变电站和发电厂的敏感器件、耦合途径、干扰源等进行一系列的管理和监测,比如在微机保护设置周围使用通讯设备的管理、对电力系统二次设备的接地状况进行检查等。

3 结语

电力系统在未来的发展目标要求我们需要对电力系统二次设备进行状态检修,而随着微机电网保护设置被大范围使用以及微机装置的自动诊断技术的进步和完善,二次设备的状态检修在技术层面和经济层面都是有可能实现的。同时,为了解决目前的常规状态监测存在的问题,各个电力公司可以广泛应用综合自动化系统,这样可以很大程度上减少电缆和二次设备的使用数量。对电力系统进行二次设备的状态检修能够有效促进水电站自动化和变电站综合的自动化的不断发展,保证电力系统能够可靠安全的为国民生产供电以及电网能持续稳定运行。

参考文献

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