继电保护状态检修的关键技术分析

继电保护状态检修的关键技术分析

摘要：继电保护系统可靠性尤为重要，直接关系着电力系统安全、稳定运行，

为了保证继电保护系统的正常运行，对继电保护装置进行有效性的检修是必不可

缺的。传统继电保护检修通常采用计划检修、事后检修为主的检修体制，虽然在

一定程度上保障了继电保护系统的可靠性，但随着继电保护装置数量及规模的不

断扩大，传统继电保护状态检修方式显露出了诸多缺陷，进而被更为科学、有效

的继电保护状态检修方式取代，因此，基于继电保护装置的可靠、准确动作考虑，有必要对继电保护状态检修进行研究。

关键词二次回路；断路器；状态评估；继电保护；状态检修

近年来，计算机、通信、自动化、电子等多项技术的发展以及与电力技术的

融合，为继电保护状态检修的推广与应用提供了技术支撑，加上传统计划检修方

式诸多弊端的出现，使得继电保护状态检修得到了更多的关注，并逐步付诸于实践，取代传统的定期检修方式。状态检修的对象不仅包括架空线路、变压器等一

次设备，还包括继电保护装置等二次设备。状态检修不仅可以提高继电保护检修

工作效率，还能实时监测和了解继电保护装置的运行状态，从而保证继电保护系

统的安全、稳定、可靠运行，为整个电力系统的正常运行提供坚实保障。基于继

电保护状态检修的重要性以及快速发展趋势，近年来，诸多学者和电力工作人员

已经开始了继电保护状态检修相关技术及理论研究，并取得了丰硕成果。文章主

要结合以往研究成果，在简要概述继电保护状态检修必要性的基础上，重点分析

了继电保护状态检修关键技术。

1继电保护状态检修的必要性

传统以定期检修为主的继电保护检修模式，仅计划性的在固定时间对保护设

备进行检修，忽略了保护设备的实际状态，存在较大盲目性及随意性，过度检修

及检修不足并存，不仅检修效率低下，还导致保护设备的可用率下降、使用寿命

缩短，不利于继电保护系统持续安全稳定运行。虽然微机保护技术的应用能够实

现保护装置本身的自检，但继电保护系统是由诸多部件所构成的综合体，除了包

括装置本身外，还涉及直流回路、操作控制回路等部件。因此，继电保护状态检

修的范围不仅涉及装置本身，还应包括其他部件，通过检修的全面性来保证检修

的综合效率。特别是二次回路点多、分散，难以实现“无盲点”监测，由于二次回

路有效监测手段的缺乏，导致继电保护装置不正确动作因素中二次回路故障所占

比例持续攀高，出现了TA回路绝缘破损、电压测量回路异常、电源插件异常等

问题，若应用状态检修相关技术，可及时发现这些问题，并加以解决，从而降低

继电保护不正确动作的次数，提高继电保护系统整体安全性及稳定性。可见，继

电保护状态检修的研究与应用迫在眉睫。

2继电保护状态检修实现技术

继电保护状态检修主要包括状态监测、评估、决策3个环节，这些环节是一

个相互联系的整体，若要顺利的完成这些环节的工作，需要掌握以下关键技术。

2.1二次回路的状态监测

对于常规变电站回路可靠性的检测，可采用基于远程传动的二次回路试验方法。在开展远程传动实验之前应在用电低谷时段向用户提前发出停电通知。每对

保护装置发送一次远程传动命令，则执行一次跳闸一重合闸操作，由于整个持续

时间较短，因此不会对电网运行产生较大影响。该方式在检测回路接线的同时，

还可对断路器动作进行检测，比较适合于低压馈电线路。对于变压器保护，若能

由站内其他变压器转带负荷，也可使用该方式。

2.2断路器的状态监测

继电保护状态监测的另一个重要环节是断路器跳闸接点的监视，较为有效的

方法是对常开、常闭辅助接点（52A、52B）进行监测，52A和52B状态相反，表

明断路器正常，反之则表明断路器很有可能处于异常状态。这种方式通过记录断

路器的动作情况，为断路器的有效评估提供重要信息参考。

2.3 TV、TA的状态监测

电压回路监测的3种情况。单相或两相电压失却，零序电压检测时，零序和

负序电流为0，表明电压回路存在故障。带负荷时三相电压失却，根据电流的变

化量实施监测。线路充电时三相电压失却，主要是由TV回路故障和近区故障引

起的，前者需要闭锁保护，后者需要加速跳闸。

电流回路监测，在无零序电压时监测到零序电流，则表明电流回路异常。另外，由于电压互感器的联接需要反映一次侧的零序电压，因此变压器必须是一次

侧接地或三相5柱式，采用瞬间闭锁、延时警告的逻辑。

2.4继电保护状态的系统检测

有效率地找出保护系统中的异常、立刻解决保护装置和回路中的不足是继电

保护状态检测和修复中的关键所在，所以，精良的状态监视体系是保护状态检测

和修理的一个重要环节。保护状态监视系统是由信息采集、信息分析、信息传输

三个系统组成的，信息采集系统的作用是采集信息，主要采集跳闸线圈，相关回

路和保护装置的关键信息，这些信息是保证继电保护状态检测和修理能够实现的

基本信息。信息分析系统的作用是数据的分析和处理，例如保护自检报警、定值

的管理和动作报警。信息传输系统的作用是增加抗干扰的能力，基本上都是使用

光纤作为媒介。获取了继电保护状态的信息，利用专家库里的资料对信息进行分析。用专家的思维对收集到的信息进行分析和判断，判断设备有没有故障，最终

得出检测结果。保护状态检测后台的分析系统从作用上来说一般分基本应用和高

级应用两个功能。根据报警信息的内容，保护状态检修系统会将信息进行整理，

并且和以往的信息相结合，给健康水平总结出一个比较综合的评价，从而判断设

备是不是存在一些问题，之后专家会运用推理的原则对继电保护装置的报警信息

进行分析，用以往总结出来的经验判断装置是否存在异常。

2.5继电保护状态的评估

状态评估是状态检修的核心环节，不仅评估体系已走向成熟，而且各个评估

指标有了科学的计算模式，也有较为完整的参数体系。例如，二次回路状态评介

参数包括设计图纸质量、制造工艺水平、施工安装质量、投产验收情况、偶发性

缺陷情况、家族性缺陷情况、反措情况、运行环境、二次回路性能参数（二次电

缆绝缘情况、接地网情况、PT/CT二次负载情况）、二次回路实时运行数据、定

期校验情况、补充校验情况、二次电缆运行时间等，可以看出评价内容的选取是

基于二次回路运行全过程考虑的，这是继电保护状态评估过程中需要注意的地方。

2.6继电保护状态检修策略的确定

继电保护状态检修策略的实施是一个动态调整的过程，需根据设备的不同状

态采取不同的检修策略。正常状态下，可延长设备检修周期，推迟检修。注意状

态下，除了按计划进行检修外，还应结合保护设备的实时状况增加相应检修内容。异常状态下，结合一次设备的检修尽早执行检修计划。大量运行经验表明，微机

保护装置本体产生故障的机率较少，而继电保护装置、二次回路故障比例较高，

因此状态检修的重点应转移到二次回路与辅助设备上。