基于自动化技术的电气二次设备状态检修论述

基于自动化技术的电气二次设备状态检修论述

发表时间：2019-07-24T13:48:08.657Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：张一凡[导读] 摘要：变电二次设备传统的定期检修制度，是以时间为基础的，它缺乏对设备的综合分析，并且依靠手段落后的人工统计方法来指导设备检修，往往不是检修过量，就是检修不足。

（国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司宁夏回族自治区吴忠市 751100）

摘要：变电二次设备传统的定期检修制度，是以时间为基础的，它缺乏对设备的综合分析，并且依靠手段落后的人工统计方法来指导设备检修，往往不是检修过量，就是检修不足。本文提出基于状态监控方法的保护“ 临检”制度，即在设备状态监控的基础上，根据监控和分析诊断的结果，科学安排检修时间和项目的检修方式。在当前电力企业走向市场的形势下，运用状态检修的理念，提高设备检修的合理性、科学性，最终实现由“ 到期必修 ”向“ 应修必修 ”的过渡，提高供电企业的劳动生产率，降低输电成本。关键词：二次设备；状态检修；状态监控；故障诊断；检修决策

一、二次设备状态检修必要性和可行性

1.1必要性二次设备状态检修始于微机保护的广泛应用。微机保护装置有其强大自检功能，当保护装置异常时能发出告警信息，提醒运行人员，只要保护不发告警信号，装置就是完好的。保护装置采用的 HI8、J K L 接口、F K M 转换、存储器等弱电模块，容易老化，抗干扰能力差，任何一个部件出现异常，将会影响保护装置的正常工作，如果不及时发现，可能导致保护的误动或拒动。变电站内电磁污染严重，装置中大量微电子元件、高集成电路的广泛应用，使电气二次设备对电磁干扰敏感，易受到电磁干扰。电磁波干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。因此，微机保护装置必须采用状态监控的方法才能保证装置始终处于正常运行状态。

1.2可行性

1.2.1 状态检修基础是二次设备状态监控

二次设备状态监控的主要对象有:交流测量系统;直流操作、信号系统;逻辑判断系统;通信系统;屏蔽接地系统等。交流测量系统包括互感器二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好;直流系统包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。与一次设备不同的是，二次设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个单元或一个系统，监测的是各元件的动态性能以及二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。

1.2.2二次设备状态监控的方法

微机保护和微机自动装置实现自身状态监控，为电气二次设备的状态监控奠定了技术基础。保护装置软件对装置的 I/O接口、A/D 转换、存储器、电源、CPU 等插件进行巡查诊断。同时依靠自动化系统把各站的二次设备自诊断信息实时上传监控主站，主站根据上传信息，及时的发现问题，需要时可以由监控主站下发遥控命令，退出或投入相关的保护。

1.2.3 保护装置“定检”与“状态监控 ”的功能比较

表 1 “定期检修”与“状态监控”的性能对比

通过以上分析可以得出，依靠监控系统和微机保护的智能报警功能实现保护由“ 定检”转变为“ 状态检修”是可行的。

二、系统结构

系统结构如图1所示，分述如下:

(1)子站保护装置采用串口或现场总线技术与前置机实现数据上传，本系统与远动系统网络通道相对独立。 ( 2 )系统的通信标准和信息规范在遵循国际标准的基础上，根据系统的实际要求进行必要的补充修改。(3)监控主站系统采用标准的商用关系数据库语言( SQL) 和高级程序开发语言( VC)，数据库( ORACLE/DB2SYBASE/SQL SERVER)的可移植性强，软件系统结构化、模块化，以提高整个系统的灵活性和可扩展性。系统接口功能强，可与 MIS/ DMIS、安全稳定控制、GIS 等系统实现互联。

三、系统功能

系统总体功能分为两大部分即基本功能和高级应用功能。

3.1基本功能———信息采集处理及状态监控功能

3.1.1数据采集功能:利用 39, 远动终端与各子站通信，实现保护信息采集。

3.2.2数据处理功能( 继电保护工程师站功能 )

（1）保护压板的管理:在监控界面上对每套保护软压板的投退进行了图形定义，可以进行在线监控。在保护运行时硬压板变位有变位报文。

（2）保护定值的管理:监控主站可以人工下传调取定值命令，实时核对保护运行定值。

（3）保护采样值的管理:监控主站可以人工调取采样值，可以看见保护的二次电流、电压大小以及各相的相位角、电流与电压的相位角、功率方向;差动保护的各侧电流的相互相位角以及值的大小、差动电流的值等。

（4）保护自检报警:保护装置的硬件异常告警，保护装置的异常工作告警等。

（5）保护装置操作回路异常告警:主要有控制回路异常、储能回路异常、储能设备异常等报文。

3.2高级应用功能:设备诊断、检修决策

各变电站二次设备信息经自动化系统上传监控系统，监控系统经过处理分析，完成二次设备状态故障信息提取，再利用故障诊断专家系统，对设备状态进行分析判断。故障诊断专家系统是状态检修中最关键的环节，它以设备的状态信息监测为基础，运用专家知识库中存储的大量领域知识和经验，提取反映二次设备运行状态的自检信息，通过模拟人类专家的思维决策过程对信息进行推理和判断，判断设备是否存在故障，确定故障的原因、位置及性质，得出分析结论，指导维修计划。

3.2.2 检修决策二次设备检修决策过程相对简单，只要装置故障点确定，按原则检修。具体方法是根据设备故障情况，把所需退出和加入的保护按要求填入“临检”单和检修计划表，由 WEB经 MIS网发送到各相关科室，等到各科室答复后即可形成检修方案进行检修。

五、结束语

二次设备状态检修是一种先进的设备检修管理机制，是社会生产力的发展在维修领域的具体体现，也是和目前电力体制改革的环境和氛围相适应的，它可以及时发现设备故障，依据设备的故障程度而采用不同的检修策略，并合理的安排检修时间和检修项目，使设备状态“ 可控、在控”，保证供电设备安全经济运行。对二次设备进行状态检修具有以下优点: 5.1适应电力一次设备状态检修体系的推广。

5.2提高复杂保护的投入率和正确动作率，特别是关系电网稳定运行的大型稳控系统、远方切机装置以及其它类型的自动装置。

5.3提高保护装置异常的发现速度。监控系统能有效的快速发现保护装置的异常并能准确的定位其故障点，为检修工作提供了明确的目标。

5.4 可延长保护的定检周期。由于监控系统能快速准确的发现保护装置异常，使设备缺陷能得到及时处理;因此适用于传统运行监视体系下的保护) 定检) 周期应作适当的延长，以减少过渡检修或不恰当检修造成的装置损坏和保护装置拒动、误动。

5.5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，确保电力系统安全可靠供电。

参考文献

[1]王文.东北电网联络线实时监控系统的设计及实现，电力系统自动化.

[2]孙月琴.卢金滇电网故障信息管理系统的开发，电网技术.