电力系统电气二次设备检修技术措施分析

电力系统电气二次设备检修技术措施分析

黄俊河

广东拓奇电力技术发展有限公司广东广州

摘要：随着计算机网络通信技术的发展以及电气设备质量、性能的提高，电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用，对电力二次设备的状态监测提供了可能。本文对电气二次设备状态检修的内容、方法以及应注意的问题进行了论述。

关键词：电力系统；二次设备；状态检修；技术

电力系统的状态检修主要集中在一次设备上，技术上主要基于各种传感器及检测技术集成而实现，由于二次设备相对于一次设备而言其单元造价低很多，加上回路上的复杂性，真正实现的状态检修的应用很少。电力调度自动化系统开始部署以来，电力二次系统的结构越来越复杂，电力系统对于二次系统的依赖性越来越强，因为二次系统事故造成的停电事故也逐渐增加。所以，供电企业开始越来越重视二次系统的维修。因为目前的二次系统的组成已经不仅仅是二次继电器的布置，而是逐渐演化成以大规模集成电路为主，主要负责数据采集、指令执行、数据传输、数据仓库和信息交换、决策等为主要功能的大规模、智能化数字系统。所以，二次检修与一次检修的工作性质相差很大。这也是电力系统检修工作转型的最大压力所在。

一、电气二次设备状态检修

1.1电气二次设备状态检修概况

电气设备根据功能不同，可分为一次设备和二次设备。电气二次设备主要包括继电保护、自动装置、故障录波、就地监控和远动。它们正常可靠的运行是保障电网稳定和电力设备安全的基本要求。在实际运行中因电气二次设备造成的系统故障时有发生，保护不正确动作的原因涉及到保护人员、运行人员、设计部门、制造部门、自然灾害，还有其他不明原因。随着微机在继电保护及自动装置的广泛应用，继电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高，依据传统的继电保护及电网安全自动装置检验条例来维护电气二次设备，显然不合时宜。而一次设备状态检修的推广、线路不停电检修技术的应用，因检修设备而导致的停电时间将越来越短。这对电气二次设备检修提出了新的要求，因此，电气二次设备在检修体制、检修方法及检验项目、制定检修周期等方面需要改变，实行电气二次设备状态检修，可保证二次设备的可靠运行，以适应电力发展的需要。电气二次设备状态检修是通过设备状态监测技术和设备自诊断技术，结合二次设备运行和检修历史资料，对二次设备状态作出正确评价，根据状态评价结果，科学安排检修时间和检修项目。

1.2电气二次设备的状态监测内容

状态检修的基础是设备状态监测，要监测二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有：交流测量系统，包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好。直流操作、信号系统，包括直流电源、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、通信系统、屏蔽接地系统等。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，有些元件的性能仍然需要离线检测，如TA的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。

1.3电气二次设备的状态监测方法

随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序，自动地测试每一台设备和部件。与电气一次设备相比，电气二次设备的状态监测不过分依靠传感器。然而，对常规保护进行状态监测较难实现，因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、又分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。

二、电气二次设备状态检修问题

2.1电气二次回路监测问题

电气二次设备可分为电气二次回路和保护（或自动）装置。目前，保护装置的微机化，容易实现状态监测。但电气二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等很难也不经济。对电气二次回路应重点从设备管理方面着手，结合在线监测，来诊断其状态。

2.2二次设备的电磁抗干扰监测问题

由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用，电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备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。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查；微机保护装置附近使用移动通信设备的管理等。

2.3二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系

一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间，减少停发（供）电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。

2.4二次设备状态检修与设备管理信息系统（MIS）的关系

系统（MIS）的关系现在许多厂站建立了设备管理信息系统（MIS），对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享。这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现二次设备状态检修，需要完善设备管理信息系统（MIS）。

三、现阶段实施状态检修的基本策略

3.1建立“软硬兼施”的智能化二次监测设备

大部分智能化设备是拥有自检能力的，只是我们没有开发相应的软件。实现实时监测各个关键部件的ICMP-ECHO，从而确定各个关键部件的连接和功能是否健康。同时，通过一些专用的ICMP探索硬件，我们也可以对于智能电网的各个角落进行不间断的探索和监测，从而得出各个二次监测设备自身的运行故障，我们通过向互联网公司学习借鉴，可以较容易的获得这些软件和硬件的使用经验，从而快速的完成二次监测设备的部署和应用。

3.2将各类设备的检修统筹考虑

电气设备的维护一般要求退出运行，不论是全面的预防性试验，或是拆装性检修。考虑到各种电气设备的维护是相互关联和相互影响的，为了尽可能保证设备的可用性和减少停电时间，必须统筹安排电气设备的检修工作。如果我们把检修的周期及项目上升为一种管理策略，就必须将各类设备统筹考虑。

3.3建立健全智能二次设备主备机自动投切系统

目前，在专业的通讯公司内，大多数通讯设备都已经建立了主备机的自动投切装置，电力系统也应该借鉴这一技术。通过投切设计，在其中一台设备出现ICMP连续丢包时，我们基于时钟同步的通讯设备自动投切系统会将热备用的通讯设备投入，而将出现故障设备切入故障状态，同时系统发出报警提醒。这样一来，复杂的系统调试工作都可以离线完成，这种方式大幅度降低了二次检修的调度难度，从而可以实现完整的二次设备检修调度。

3.4采用综合的设备状态信息获取方法

反映设备的状态信息应来自于在线监测信息、各项试验信息（含现行预防性试验）、设备家族缺陷事故记录信息、不良运行工况记录信息。这是一个综合的信息来源，各项信息依其对设备状态的准确反映，以权重表示。另外信息也应考虑折旧，越新的设备折旧越小。

3.5培养二次检修人才

鉴于电力系统员工的工作关系相对稳定，员工离职风险较小，电力企业可以培养电力检修人才学习二次智能二次设备的芯片级维修，对于掌握了目前稀缺的二次智能设备芯片级检修的人才，企业给予一定的补助和奖励，使得电力系统中的检修人才得以快速的积极的扩充。

四、结束语

电气二次设备状态检修是电力系统应用发展的必然，电力系统二次设备检修因为近年来智能化二次设备的快速部署，使得电力系统的二次检修工作出现了很多问题。这些问题相当一部分是由技术缺陷带来的，因为我们目前的管理技术和维修技术不足以完成这些智能设备在电网中的日常检修和故障抢修。微机保护自诊断技术的使用使设备的状态监测技术上具备了实施的基础。通过分析，我们可以较为全面的认识到二次设备的检修工作改进要素，从而使得我们在日后的二次设备检修工作中，逐渐克服这些技术缺陷，使得我们的二次检修工作更加的可靠和安全。

参考文献：

[1]陈绍光.电力系统二次设备状态检修探讨[J].云南水力发电.

[2]王海玲.王瑞.电气二次设备的状态检修[J].黑龙江电力.

[3]郭姝丽.浅谈电力系统二次设备检修技术与措施[J].民营科技，2010，（01）