继电保护状态检修及发展方向探讨

继电保护状态检修及发展方向探讨

摘要：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,如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。因此，有必要对电力系统“继电保护状态检修”进行梳理和分析，以期对今后的工作有所助益。

关键词：继电保护；状态检修；发展方向

1 继电保护状态检修的必要性

电网建设的进一步开展，势必会使得电网规模的不断扩大以及电网设备数量大幅增加。如果依然采用传统的预防性试验进行状态检修，就会造成检修人员少和设备多之间的矛盾。在越来越大的检验工作量情况下，会对电网的安全稳定运行带来不利影响，主要体现在以下几个方面：

传统的继电保护检修模式是进行定期检验，它不考虑设备的健康水平，到规定的时间就进行检验，完全没有针对性，这势必会使检修成本大大增加。在变电检修技术不断发展，推进一次设备的状态检修工作的前提下，如果继电保护没有进行相应的状态检修工作，就会造成一、二次设备检修策略的不匹配，使得设备重复停电，显然会大大降低电网运行的安全性和可靠性；2）电网的复杂造成了检修工作量的大大增加，由于在进行继电保护检验过程中，必须要求一次设备停止运行，这就会严重影响电网运行方式，在增加调度和运行人员操作工作量的同时，也会对电网运行安全构成威胁；3）在目前的变电站设计中，一般没有考虑设置10kV旁路母线开关，在继电保护检验工作中，对用户的停电会造成负荷的损失。

2 继电保护状态检修特征

状态检修是基于设备状态，利用各种监测方法，结合设备运行状况等进行分析，针对故障的影响及趋势的监测和诊断结果，科学安排检修时间和项目的检修方式。这其中包含三个流程：设备状态监测，故障分析诊断，检修决策制定。继电保护状态检修通常是针对电气二次设备状态进行的，能有效弥补计划检修方式的不足，是未来设备检修的趋势所在。

继电保护状态检修包括：设备状态、故障监测，诊断信息分析与处理，继电保护装置带电检验、故障排查，检修后的复查验收，检修记录总结归档等多个方面。继电保护状态检修可以保证设备有效运行时长，提高继电保护质量，增进企业经济收益，减员增效优化运行，实现继电保护管理的“能控、实控、优控”，为电网安全稳定运行保驾护航。

3 继电保护状态检修原理

继电保护状态检修基于设备的状态监测，检修伊始要对继电保护设备的可靠性（启闭迅速可靠，无滞后）进行分析，可靠性数学模型为Markov Model，这里采用可靠度函数R(t)做定量分析：

其中f(x)为故障密度函数

继电保护的可靠性以下参数表示：

继电保护设备故障率=（设备预定功能—设备故障造成的功能损耗）/设备预定功能

机电设备故障率随时间的变化符合weibull提出的“浴盆曲线”，可靠性评估可以依据此曲线，对继电保护部件的可靠性进行监测分析，通过进行纵向和横向比较，对故障影响程度和影响趋势做出判断，合理确定检修时间和检修手段。

继电保护以预防为主进行检验。因继电保护装置在电力系统正常运行时处于

静止预防状态，只有当发生故障或异常时，继电保护装置才会应激启动，因此及

时对其进行检验是最为有效的手段。

现场继电保护带电检验可以就计划检验中的不足进行一一补足，通过作业人

员的现场检验，针对即时出现的情况，进行数据资料的分析和比对迅速得出处理

措施，实现在一次设备带电运行状态下的继电保护装置校验。

4 继电保护状态检修技术发展

4.1 继电保护设备发展

在电力科技研发中，继电保护装置是整个继电保护功能的基础与前提，这一

装置的性能和整个继电保护效果密切相关。对继电保护装置进行分析，其发展阶

段主要经历了整流式、机电式、晶体管式以及集成电路等几个阶段。一段时期以来，熔断器在继电保护设备上运用较多，依据当时的市场需求以及技术发展史水平，这是较为有效的设备部件，在继电保护设备发展中具有基础性作用。随着电

力科技的发展，熔断器逐步被淘汰，因为这样的继电保护装置速度相对不高，灵

敏性较低，抗震等级不达标，实际运用中磨损较大，使用性能以及寿命等方面存

在一定的制约性，与电力科技发展的态势不相适应。在接下来的一段时期，晶体

管替代了熔断器，广泛运用于继电保护设备上，其虽然具有了一定的进步，但是

也有着一定的先天不足，如抗干扰能力低、精确性不高以及质量稳定性差等方面，所以在电力系统继电保护装置中的实际运用时间也较为短暂。随着信息技术的发展，大规模集成电路得到了广泛运用，继电保护装置进入到了微处理器以及微型

计算机运用的新阶段，并且随着计算机技术的进一步发展，继电保护设备智能化、科学化发展将会更加迅速，对于电力系统稳定运行发挥的保障作用也更为有效。

4.2 继电保护状态检修技术发展

继电保护状态检修技术和继电保护设备的技术研发具有紧密联系，和继电保

护设备研发进步同行，并且依附于继电保护设备的技术进步。纵观继电保护状态

检修技术研发过程，提升状态检修技术的核心在于准确把握继电保护设备的复杂

状态，并依据这样的分析对检验内容以及周期进行科学确定，构建完善的监控体系，更好地发挥对系统的保障作用。依据继电保护状态检修的环节来分类，主要

分为事后检修和预防性检修两种类型，本质上来讲就是被动检修和主动检修。现在，更多的电力企业倾向于主动检修，能够有效防范潜在的隐患问题，及时排除

安全隐患，延长继电保护装置的使用年限，同时最大限度地提高了电网运行效益。电力企业应当以预防性检修为主，事后检修作为补充，如果在预防性检修中没有

及时发现问题，导致影响扩大，事后检修还可以发挥弥补的功能。预防性检修一

般也分为两种不同的方式，主要为预知性检修和状态检修，预知性检修是依据定

期检修计划中既定的内容、周期检修，状态检修是结合当前继电保护装置状态，

借助于状态监测装置以及诊断装置对继电保护设备运行状况进行准确分析，从而

判定继电保护装置是否需要进行检修以及确定检修的合适时机。这种状态检修技

术较为复杂，以后伴随着自检和实时监测功能的发展与完善，必将会得到进一步

提高和广泛运用。

结语

在继电保护中，状态检修是一次技术性的革命，它能够及时了解设备运行的

状态，使检修计划和决策更趋向于科学合理。在实际推行继电保护状态检修的工

作中，也要对工作人员的相关工作技能和素质加以完善，加强技术资料管理，确

保资料档案真实有效，保障电力系统的安全稳定。