继电保护状态评价方法及其在检修决策中的应用

宋 庆

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

继电保护状态检修，是根据状态评价手段来判断设备运行状态，使得相关工作人员能够提前预知设备即将出现的故障，并在故障发生前对其进行检查修复的一种检修方式。其主要以状态监测及其技术诊断作为检测设备故障的依据，以此减少继电保护中的故障出现，对继电保护有着重要的影响作用。

1 继电保护状态检修现状

我国继电保护技术在建国以来有着飞速的发展，并用了四十年的时间完成了四个历史性的发展阶段，最后形成了现在的集成电路保护时代。最近一段时间，我国一直在进行计算机继电保护方面的研究，并已经取得了优秀的成果，将微机保护投入到了我国电网应用中。目前，我国电力系统中最主要的继电保护设备就是微机继电保护，其在电力系统中的应用对我国电力系统的发展起到极大的推进作用。

2 继电保护状态监测方法

2.1 自检功能

微机保护中最基本的一项功能就是自检功能，若是微机保护装置内部出现硬件损坏、逻辑紊乱等此类异常情况时，自检功能能够进行自主检测，并在发现异常时，及时发出信号。常规的微机保护装置能够实现对电力系统的多方面监视，包括数据采样、逆变电源、保护定值等方面［1］。

2.2 二次回路监测

继电保护装置中的二次回路的构成非常复杂，涉及很多的继电器及其二次设备的电缆，二次回路能够收集提取各类电流信号，及其输出保护控制命令。继电保护中的二次回路主要是由各种回路构成，包括操作控制回路，直流与交流回路。

2.2.1 监测交流回路

交流回路分为两类，一类是电压回路，一类是电流回路。在电压回路监测过程中，主要监测单项或两相电压，电压回路监测图如图1所示，电流回路监测图如图2所示。

图1 电压回路监测图

图2 电流回路监测图

监测依据：若是监测到的零序电流是在无零序电压的情况下监测到的，那么就证明电流的回路异常。

2.2.2 在线监测操作控制回路

自检监测的监测功能是不存在于常规的保护控制回路中的，因此，在这种情况下，机电保护状态检修技术很难有所进步。但是随着近代物联网技术与计算机技术不断发展，继电保护的自检功能逐渐得以实现。与此同时，无损检测技术也逐渐趋近于成熟，可以对跳闸回路连续片状态使用无损检测技术，以此弥补二次回路监测过程中顾及不到的地方。

3 继电保护状态评价方法的不足

3.1 维修过度现象得不到解决

模型状态评价方法中的综合次合格率分析模型的评价方法是使用了经济学里的“木桶理论”，木桶理论核心内容为：一只木桶能盛多少水不取决于木桶上最高的那块木板的高度，而是由木桶上最低的那块木板决定。这个理论应用于继电保护状态评价中，就是将设备最不好的评价结果作为其最终评价结果，虽然这个评价方法的目的是为了防止设备的任何一个地方出现故障问题，有效保障了设备的安全性，但是若是遇到维修过度的现象，这种模型状态评价方法就无法解决。

3.2 无法体现故障趋势

在一个保护系统中存在多个故障时，基于次合格率的模型状态评价方法无法保证体现设备中的故障趋势，设备存在隐患问题时，此种状态评价方法不能及时发现设备中的故障，无法提前进行预警［2］。

若是保护系统中存在未彻底消除的故障时，那整个保护系统也会存在故障隐患，在长时间使用后，很可能就会使得设备积劳成疾，最后真正出现故障，影响整个保护系统的运行。这种保护系统本体在未消除隐患的情况下，故障隐患就会出现在保护装置中，此时，另一套自保护系统也会存在隐患，并且还会影响二次回路出现相同的问题，这两个保护系统虽然单元模块的最高扣分相同，但是第二套保护系统中存在的故障隐患却明显比第一套保护系统大，这种情况下，基于次合格率的状态评价体系就无法体现出保护系统中存在的故障趋势。

3.3 人为主观因素影响

系统的状态评价方法其评价标准虽是由专家讨论共同制定出来的，但是在具体应用过程中，进行评价的一线保护工作者很容易受自身主观意识的影响，造成评价结果不合理的现象发生。

3.4 数据依赖性

基于支持向量机的状态评价方法具有较大的数据依赖性，并且其具体评价需要有大量的数据信息支持，如果样本数据出现问题，或是选择不当，有极大的可能造成最终评价结果的准确性。

4 基于继电保护状态评价的检修决策

4.1 事故检修

事故检修有两种维修模式，分别针对不同的故障现象，一种是自检报警维修，一种是故障维修。自检报警维修是在继电保护运行过程中，相关监测系统检测到设备中存在的问题，然后自检报警系统会自动发出警告。与此同时，还会停止继电保护装置运行，展开对故障处的维修［3］。

事故维修与自检报警维修不同的一点就是，事故维修的维修工作是被动的，只有在设备出现故障而无法运行时，才会进入维修状态。

4.2 例行校验巡检

例行校验巡检是通过定期采集继电保护装置的运行参数，以此发现其中存在的隐患，其采集的信息是继电保护状态评价的依据之一。例行校验巡检主要分为两类，一类是带电性，可在设备运行过程中进行参数采集；一类是停电性，只有在设备停止运行时才能够进行。

4.3 预防性检修

预防性检修是以传统的检修方法为参考，以设备的状态评价结果为依据，针对其出现的故障问题开展维护工作，且预防性检测的具体时间间隔需要根据设备的运行状态决定。定期进行预防性检修，能够从一定程度上减少继电保护装置中故障问题的出现，并且预防性检修能够提前预知保护装置的故障趋势，提前制定检修计划，防止其故障扩大，保证继电保护装置的正常运行。

5 继电保护状态评价在检修决策中的应用

将继电保护状态评价应用于检修决策中时，需要从全局进行考虑，由上文分析可知，不同的状态评价方法存在不同的问题，有的状态监测方法不能检测故障隐患，有的状态监测方法会受评价人员主观因素影响导致最终评价结果的不准确性［4］。因此，在检修决策中应当注意对状态评价方法的选择，选择适当的状态评价方法进行评价，以此更好地发现继电保护装置中存在的问题，并对其进行合理检修维护，并且对不同的故障问题还需采用不同的检修方法，以此保证继电保护装置能够得到合理维修，不会出现过度维修的状况。

6 结束语

在继电保护装置中，应用状态评价能够有效维护继电系统，便于提前发现继电保护装置及其保护系统中存在的问题，并让相关工作人员或者监测系统进行及时检修，保证继电保护装置的正常运行。在继电保护装置的检修决策过程中，若是其状态评价体系出现问题，会对整个继电保护装置的检修造成影响，进而导致继电保护装置很难正常运行。因此，为了保证整个继电保护装置能够稳定运行，需要重视状态检修方法的选择与应用，使得继电保护装置中的隐患能够及时发现并得以维修。