继电保护状态检修信息系统构建

继电保护状态检修信息系统构建

摘要:随着电网规模、电网运行技术的快速发展,电网安全运行将更多取决于保护及二次回路控制系统的安全性、稳定性。同时由于众多二次设备需要检修,原来的计划检修机制已经不适应电网的发展要求,就需要一种新的设备检修机制,即设备状态检修机制。本文根据设备状态检修机制发展历程,以及原继电保护计划检修存在的弊端进行归纳,提出一种继电保护设备状态检修信息系统,该系统从状态监测、分析诊断、检修决策、专家辅助等子系统进行分析。同时本文也对状态检修目前存在关键注意点总结,在继电保护状态检修未来的前景在技术上作一些展望。

关键词:状态检修计划检修状态监测分析诊断检修决策随着电网容量的不断增大和用户对供电可靠性要求的日益提高,电力设施检修管理的重要性日益突出。如何采用合理的检修策略,运用高科技手段,采取最佳检修方式,抓住最佳检修时机,保证设备安全运行,提高设备运行的可靠性,成为电力行业越来越重视的问题。

1970年美国杜邦公司首先提出了“在普遍掌握设备概况的基础上,确定极少数状况不好的设备实施检修”的状态检修基本思想。其基本思想是以设备的状态响应为基础,通过对设备的连续性观测并综合其它因素,识别设备已有的或正在发生的或潜在的的设备性能劣化现象,对设备状态做出合理的评估,确定设备最佳检修时机。状态检修的目

的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。

为了推进我国设备状态检修工作的开展,1987年国务院颁发了《全民所有制工业交通企业设备管理条例》,指出“企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术,采用以设备状态监测为基础的设备维修方法,不断提高设备管理和维护技术现代化水平”等。随后各电力公司相继颁发设备状态检修条例、制度、规程等,如2001年国家电力公司颁发《火力发电厂实施设备状态检修的指导意见》等。

1 传统计划检修体制弊端

根据DL/T995-2006《继电器保护和电网安全自动装置检验规程》的规定,微机保护部分检验周期为2～3年,全部检验周期为6年,这说明目前保护定期检修体制主要实行以预防性检修为主的计划检修体制。长期以来该定期检修方式为供电可靠性做出了不可磨灭的贡献,并且从维护设备的正常运行角度看,有利于消除设备的隐含故障或缺陷。

不难看出,这种该体制一般采取定期维护形式,检修项目、工期安排、检修周期均由管理部门根据相应的规程或经验确定,而不管设备的实际运行状况,都必须一律“到期必检”。随着电网规模不断扩大,设备剧增,该定期计划检修体制呈现出弊端,主要表现在如下方面。

(1)计划检修必须有大量的人力、物力投入。到目前,我局110kV

以上的变电站有170于座,平均每座变电站按照10套计算,共有1700套保护需要定检。根据规程,微机保护部分检验周期2～3年。按照每年需要部分检验的微机保护数量500于套/年。这类工作必须要3人,每年必须6以上人员每天进行常规的保护检验,同时必须要求一次设备停电配合,也需要运行人员倒闸操作配合。因此,按照规定的检验周期要求完成保护检验是极其困难的。

(2)计划检修必然导致部分运行状况较好的设备周期性停运,降低了设备利用率和增加不必要的检修费用,而对一些存在缺陷、需要及时检修的设备得不到检修,降低了设备运行的安全可靠性,甚至到事故发生后才得到检修,扩大了经济损失。

(3)频繁的停送电操作,客观上增加了误操作的机率。同样,经常性的检修工作,使检修人员人身安全的压力无形增大,不良现场检修条件和落后的检修工艺导致设备损坏的概率加大,增加了检修过程中产生新的设备隐患的可能性。甚至有时会把好的设备检修坏,变成“劳而无功,劳而有过”的局面。

(4)大量设备的定期检修,已不可能使每项作业安排在合适的自然环境期间内进行,而不良环境对设备检修的影响,会使检修质量达不到应有的效果。显然计划检修实际上具有一定程度上的“盲目性”,使得计划检修效率不高,反而降低劳动生产率。

(5)如果在某一时期有为数较多的设备同时投运,在今后的计划检

修中将导致一定时间内检修工作量剧增,按照设备检修规程要求去执行每项工作,将使设备所需要停电时间远远大于电网调度所能安排的停电时间,此矛盾造成很多检修内容难以执行,影响检修质量。

2 状态检修的优点

继电保护状态检修是一种先进的设备检修管理机制,是电力系统日益发展在继电保护日常维护领域的表现。状态检修可以及时发现设备故障,依据设备故障的程度而采取不同的检修方案,并合理安排时间及项目检修工期,保证电网的安全稳定运行。继电保护状态检修具有如下优点。

(1)有利于及时发现继电保护装置的故障,并能准确地定位故障点,为检修工作提供明确的目标。

(2)延长了传统的机械的定检周期,减少过度检修或不恰当检修造成的装置损坏以及检修期间人为造成的保护误动事故。

(3)提高继电保护装置投入使用率,减少不必要的停电,节省大量的人力和物力。

(4)提高电力系统调度和运行管理水平,提高处理电力系统事故的快速反应能力,提高电力的供电可靠性。

(5)适应电网一次设备状态检修体系推广。

3 状态检修的基本思想

状态检修是以设备当前的实际工作状况为依据,通过高科技状态监测手段,识别故障的早期征兆,对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出合理判断,从而确定设备部件的最佳检修时机,其决策流程如下。

步骤1:在线监测观察记录设备的状态。

步骤2:对在线监测数据进行分析、诊断、预测,确定设备有无故障及缺陷。若无故障转到步骤1,有继续下一步。

步骤3:将预测的设备故障个数、设备的可靠性,以及故障发生可能的损失等数据作为依据,判断故障设备的严重程度,确定设备是否需要检修。如需要则制定检修方案,若不需要转到步骤2。

步骤4:根据设备故障的程度大小,制定设备状态检修方案,决定最优检修时间点检修项目及工期。

从上述设备状态检修的基本思想流程和决策流程可知,状态检修的本质就是在电气设备状态监测的基础上,根据监测的设备状态数据进行分析诊断,并按最终结果科学安排最优检修时间点、检修项目及工期,从而构成保护状态检修系统。可以看出,状态检修主要包括三方面子系统。

(1)保护设备状态监测子系统。