摘 要：長期以來繼電保護一直沿用預防性定期試驗為主的計劃檢修體制，不論設備處于什么樣的運行工況、有無影響安全運行的缺陷，都必須一律“到期必修”。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，繼電保護設備成倍的增加，繼電保護設備的技術成熟，計劃檢修管理體制已經(jīng)越來越不適應現(xiàn)代建設智能電網(wǎng)快速發(fā)展的要求，需要探索新的繼電保護檢修制度。文章分析了配電線路保護實行狀態(tài)檢修的必要性和可行性，希望對今后實行狀態(tài)檢修發(fā)揮一定的作用。

關鍵詞：10 kV 線路保護;狀態(tài)檢修;必要性;可行性

0 引言

為了保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行，繼電保護裝置一直沿用定期檢修的方式。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，設備數(shù)量越來越多、檢修工作量越來越大，已成為制約電力系統(tǒng)效益增長和工作效率提高的因素之一。因此，狀態(tài)檢修一直是從事繼電保護同仁們夢寐以求的事物。微機保護的日益發(fā)展和成熟，裝置的自檢功能日臻完善，已具備了實現(xiàn)狀態(tài)檢修的客觀條件。特別是與廣大客戶息息相關的10KV 配電線路，實施狀態(tài)檢修更有經(jīng)濟效益和社會效益。文章分析了10KV 配電線路保護狀態(tài)檢修的必要性和可行性。

1 配電線路保護狀態(tài)檢修的必要性

1.1 電網(wǎng)快速發(fā)展基本情況

近年來隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，電網(wǎng)保持了高速發(fā)展勢頭，變電站如雨后春筍般超常規(guī)速度增長，如今全國220KV 以上變電站已超過2000座，“十一五”期間整個電網(wǎng)的規(guī)模將會是“十五”末的兩倍。隨著輸變電設備的增加，檢修人員的不足，致使設備檢修、管理工作壓力日益增大，以某個供電公司為例，目前有220KV 變電站21 座，110KV 變電站52 座，35KV 及開關站9座，保護裝置套數(shù)(220KV 按雙重化配置計算)見表1。

表 1 保護裝置臺數(shù)

由此可見220KV 及以上保護為586 套，110KV等級保護為508 套，35KV 以下等級保護為1566套。按照常規(guī)220KV 每套保護校驗時間為一天，110KV 每套保護校驗時間為半天，10KV 一天可校驗7 套保護，全部折算成220KV 保護為1064套。依據(jù)DL/T 995-2006《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》中的規(guī)定，微機保護部分檢驗周期為2∽3 年，全部檢驗周期6 年。按每套保護校驗由4 人完成計算，每年需19 個保護專業(yè)人員每天進行常規(guī)的保護校驗，雖然目前公司有保護人員30 人，但還有更多的任務要做，如大修技改、保護換型安裝調試、綜合自動化改造、事故處理、基建驗收以及必須要求一次設備配合停電進行保護傳動試驗。這些工作量都需完成，電網(wǎng)還不斷在發(fā)展，保護裝置在增加，因此按照DL/T 995-2006《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》的要求保質保量完成任務是幾乎不可能的，這樣帶來的最大問題就是不能有校地掌握電網(wǎng)中實際保護的運行狀態(tài)，確保保護裝置能在電網(wǎng)運行中發(fā)揮必要的作用。

1.2 配電線路保護現(xiàn)場檢驗質量不高

長期以來10kV線路保護裝置現(xiàn)場定期試驗質量不高，主要有以下幾個方面造成的：

(1)保護試驗前線路需停電，而10kV線路停電直接影響到廣大客戶的用電需求，停電申請困難，客戶不允許長時間停電。

(2)當今保電任務多，保電期間當然不能停電檢修。

(3)用電高峰期不能停電，一年有近4 個月的負荷高峰期，負荷高峰期期間只能搶修不能停電計劃檢修，因此計劃檢修時間縮短。

(4) 10kV 線路保護屬于地調管理，省調基本上不管，技術監(jiān)督也基本上監(jiān)督主系統(tǒng)，因此管理制度相對寬松。

(5) 10kV 線路保護裝置的配置簡單，一般采用電流速斷、過電流及三相一次重合閘構成，因此保護人員現(xiàn)場調試也盡量簡化，特別是電磁型繼電器幾乎處于消失的當今，裝置要調的東西很少，基本上就做三個功能試驗加整組傳動跳開關。

(6) 10kV 線路保護定試一般安排整段出線輪停，當開關有問題時需檢修專業(yè)修好開關后才往下操作，因此會耽誤保護試驗時間，計劃停電時間過了就不能再停電了。

(7) 如今安全管理越來越細，安全管理制度越來越多，工作流程越來越復雜，很多時間都花在操作票、錄音、操作、工作票流程、安全監(jiān)督上去了，現(xiàn)場有效工作時間很短。

1.3 配電線路保護現(xiàn)場定期試驗中發(fā)現(xiàn)缺陷很少

現(xiàn)場10kV微機保護定期試驗時很少發(fā)現(xiàn)裝置缺陷，表2 是某個供電公司近幾年定期試驗解決保護缺陷統(tǒng)計：

從表2 可看出，缺陷屬保護裝置問題沒有一起，主要是電流、電源插件、開關問題，

表 2 10kV 線路保護裝置缺陷統(tǒng)計

在統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)電流主要是接地不規(guī)范、繞組分配不合理問題，這應該在基建驗收就應該發(fā)現(xiàn)和整改的;電源插件問題是由于使用時間超過了5年以上引起的，而規(guī)程規(guī)定電源插件4~5 年就應該更換;開關屬于一次設備，主要是電磁機構開關問題，選擇良好的開關及加強開關維護可以解決。因此實施狀態(tài)檢修后就有足夠的時間和精力來分析設備狀態(tài)的監(jiān)測，科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目，到期的部件該換必換，加強基建驗收流程，同時制定相應的管理制度來提高設備健康水平。

1.4 配電線路停電保護檢驗影響供電可靠性

配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)中直接與廣大電力客戶相連接的部分,其供電可靠性是電力企業(yè)和電力客戶都非常重視的問題。國家電網(wǎng)公司“創(chuàng)一流”活動中明確了供電可靠性指標為：用戶的供電可靠性RS1指標≥99.98%(年停電小時≤1.75h)。10KV線路用戶停電時間計算方法如下：

用戶平均停電時間=(Σ(每次停電持續(xù)時間×每次停電戶數(shù))-Σ(每次限電停電持續(xù)時間×每次限電停電戶數(shù)))/總用戶數(shù);

用戶平均停電次數(shù)=(Σ(每次停電用戶數(shù))-Σ(每次限電停電用戶數(shù)))/總用戶數(shù);

從以上公式可以看出，要提高10KV 用戶供電可靠率，就是要實現(xiàn)：

(1)減少每次停電持續(xù)時間;

(2)減少每次停電戶數(shù);

(3)減少停電次數(shù)

指標規(guī)定年停電小時≤1.75h，這對設備的年度總停電時間做出了嚴格的規(guī)定，根據(jù)全國供電可靠性指標統(tǒng)計數(shù)據(jù)，計劃檢修占停電時間的80%以上，因此，為提高供電可靠性，只有壓縮設備年均檢修所需要的時間。

2 配電線路保護狀態(tài)檢修的可行性

2.1 保護具有自檢功能

隨著微機保護應用技術的迅速發(fā)展，保護裝置本身具備了很強的自檢功能，微機保護通過編程的手段實現(xiàn)保護的基本功能，因此，從計算機應用技術的角度出發(fā)只要軟件的版本號確定，微機保護的動作特性是確定的，不像以往電磁型繼電器隨著元器件特性的變化，保護的動作特性、整定值會偏離預計值，需要通過定期校驗的手段進行調整。微機保護可以實現(xiàn)對逆變電源，電流、電壓輸出回路，采樣數(shù)據(jù)合理性校驗，以及保護定值的完整性，保護的輸入/輸出接點，保護的數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)，保護執(zhí)行回路可靠性的監(jiān)視等。

由此不難看出，常規(guī)電磁型保護裝置需要經(jīng)過定期校驗完成保護裝置性能測試項目，微機保護大多可以通過本身的自檢功能實現(xiàn)，因此，基于微電子技術和現(xiàn)代信息技術的微機保護裝置本身已具備了實現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎。

2.2 二次回路的完善監(jiān)視

數(shù)字式保護裝置本身具備狀態(tài)檢修的基礎，但作為電網(wǎng)安全衛(wèi)士的繼電保護除裝置本身外，還包括二次回路，二次回路主要涉及電流回路、電壓回路、直流回路、操作控制回路，這些回路也有較完善的監(jiān)視。

2.2.1電流回路監(jiān)視功能

由于電流回路斷線會引起保護誤動作，因此，電流監(jiān)視回路必須檢測電流回路的異常情況，主要原理是在沒有零序電壓的情況下檢測到零序電流，表明電流回路異常，此時微機保護延時閉鎖會誤動作的保護并發(fā)出告警信號待保護專業(yè)人員處理。

2.2.2電壓回路監(jiān)視功能

電壓回路斷線失壓時會引起距離保護誤動作，因此，電壓監(jiān)視回路必須檢測電壓回路的異常情況，主要原理是距離保護采用電流突變量啟動，正常運行情況當電壓斷線時由于電流無突變，距離保護不誤動。同時當微機保護檢測到電壓回路斷線延時閉鎖會誤動作的保護并發(fā)出告警信號待保護專業(yè)人員處理。

2.2.3直流回路監(jiān)視功能

直流是保護裝置的心臟，失去了直流保護裝置就起不到保護電網(wǎng)的作用，因此，直流監(jiān)視回路必須檢測直流電壓回路的異常情況，主要原理是當直流異常時逆變電源插件一對直流告警接點會動作，驅動后臺發(fā)出報警信號由運行人員及時處理。

2.2.4操作控制回路監(jiān)視功能

繼電保護的基本任務是當電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，從而隔離故障點。操作控制回路就是對斷路器進行跳合閘的回路，因此需監(jiān)視操作回路完好性，而二次回路中有完善的監(jiān)視回路，如：監(jiān)視跳合閘回路完好性的控制回路斷線信號、監(jiān)視壓力回路完好性的壓力閉鎖信號、監(jiān)視跳合閘位置的信號燈、監(jiān)視操作箱完好的信號等，這些信號驅動中央信號或后臺待保護專業(yè)人員處理。

電流電壓回路、直流回路、操作控制回路監(jiān)視功能的完善為實現(xiàn)狀態(tài)檢修解決后顧之憂。

2.3 建立保護狀態(tài)檢修的技術管理

狀態(tài)檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中，需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準確地動作，即要把握繼電保護裝置動態(tài)的“狀態(tài)”。因此，根據(jù)對繼電保護裝置靜態(tài)特性的認識，對其動態(tài)特性進行判斷顯然是不合適的。因此，通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù)，使繼電保護裝置啟動和動作，檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性，從而了解和把握繼電保護裝置狀況，這種繼電保護裝置的檢驗，對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。

要搞好繼電保護設備狀態(tài)檢修，建立每套保護裝置的“設備變更記錄”是非常重要的基礎技術管理工作。“設備變更記錄”應詳細記載設備從投運到報廢的整個使用過程中設備軟、硬件發(fā)生的變化，包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執(zhí)行情況及檢驗數(shù)據(jù)的變化情況。這樣的“設備變更記錄”實際上就是該保護裝置所有檢修記錄的摘要和縮影.因此可以作為設備狀態(tài)評估的依據(jù)。

3 結束語

狀態(tài)檢修是根據(jù)設備運行狀況而適時進行的預知性檢修，“應修必修”是狀態(tài)檢修的精髓。狀態(tài)檢修既不是出了問題才檢修，也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態(tài)檢修仍然要貫徹“預防為主”的方針，通過適時檢修，提高保護裝置運行的安全可靠性，提高繼電保護裝置的正確動作率。長期以來，繼電保護等二次設備未能實現(xiàn)狀態(tài)檢修的原因大致包括：一設備本身不能提供其健康狀況的信息;二人們對“狀態(tài)檢修認識”不足，輕易不敢嘗試，更不管斷然將其應用生產(chǎn)實際中。而的保護裝置的自檢功能為設備提供了健康狀況信息，因此可根據(jù)配電線路保護來逐步開展狀態(tài)檢修，以10KV 線路保護為試點建立狀態(tài)檢修制度，逐步推廣所有的繼電保護狀態(tài)檢修。

參考文獻

[1] 高翔.《繼電保護狀態(tài)檢修應用技術》. 中國電力出版社,2008.

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