继电保护状态维修方法

摘要：近年来，随着我国电力系统的工作量日益繁重，电网的结构日趋复杂，而传统设备的维修理论和方法存在着维修费用过高、过度维修、故障漏报、误报等缺点，已经无法适应如今的维修管理要求，而且由于电力体制改革的状态监测与故障诊断等技术的高速发展与普及，为状态维修的实现提供了支持，因此，我国电力系统推行状态维修体制势在必行。本文对继电保护的基本要求、状态维修的概念及状态维修方法进行了相应的阐述，供同行参考。
关键词：继电保护；基本要求；状态维修；
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1 继电保护的基本要求

1.1 可靠性。可靠性包括安全性和信赖性两个方面，它是继电保护性能最根本的要求。安全性要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。信赖性要求继电保护在规定的保护范围内发生应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。
1.2 选择性。选择性是指保护装置在动作时，在可能最小的区间内将故障部分从电力系统

摘自：毕业论文范例www.udooo.com

中断开，从而来最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全稳定运行。
1.3 速动性。故障发生时，应力求保护装置能迅速动作切除故障元件，以提高系统稳定性，减少用户经受电压骤降的时间以及故障元件的损坏程度。故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间的总和。一般快速保护的动作时间为0.06s～0.12s，最快的可达0.01s～0.04s。一般断路器的动作时间为0.06s～0.15s，最快的可达0.02s～0.06s。保护动作速度越快，为防止保护误动采取的措施越复杂，成本也相应提高。因此，配电网保护装置在切除故障时往往允许带有一定延时。
1.4 灵敏性。指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。在规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，保护装置都应能灵敏反应，没有似动非动的模糊状态。保护装置的灵敏性通常用灵敏系数来衡量。根据规程规定，要求灵敏系数在1.2～2之间。

2 状态维修基本概念

状态维修是指在设备状态监测的基础上依据设备当前的运行状况，通过采用监测以及分析诊断结果等方法，来有效安排维修项目及其时间的维修方式。设备的状态维修可分为狭义状态维修和广义状态维修这两个方面。
2.1 狭义状态维修是一种相当具体的维修方式，也称为“状态维修”方式，通过分析设备工作过程中的劣化程度来进行适当的维修。在维修前判断设备的异常并在故障发生前进行维修，并要根据通过状态监视和诊断技术提供设备的状态信息，也就是说依据设备的健康情况，科学安排维修计划并进行相关设备状态维修。
2.2 广义状态维修是为了确保及时准确地分析故障出现的规律并及时的对其进行维修，必须加强监测数据的管理与分析工作；而针对适合定期维修的设备而言，为了能达到提高设备可靠性、降低发电成本的目的，应该通过试验确定合适的设备的寿命或运行的经验来提高定期维修的准确性。还有针对其进行适时的故障监测，更需要分析监测得来的数据(主要是比较历史数据和实时的各种参数)，目的是保证及时知道设备的健康状态。实施状态维修的重要部分是如何管理这些数据和分析这些数据。

3 继电保护的状态维修

3.1 继电保护状态维修的需求及可行性

目前，微机继电保护装置已经全面取代常规的电磁型保护装置。随着电子元器件的质量和厂家生产工艺的普遍提高，微机型继电保护装置的可靠性和性能相对传统保护在各个方面都有大幅度提高。传统的继电保护、安全自动装置及二次回路接线通过进行定期检验来确保装置元件完好、功能正常以及回路接线、定值的正确性。如果保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等到下一次校验才能发现。若在此期间内电力系统发生故障，保护将不能正确动作。以往的保护检验规程是基于静态型继电器而设计的，未充分考虑到微机保护的技术特点，对微机保护沿用以前规程规定实施的维修周期、维修项目不尽合理。
一方面，现阶段的电网主接线方式在很大程度上限制了设备停运维修的时间，如一台半断路器接线方式的线路保护很难实现停电维修，除非结合线路停电维修；双母线接线方式已逐步取消旁路开关，变压器保护很难因保护校验而要求变压器停电，母差保护、失灵保护的定期维修安排更是困难重重。
另一方面，带电校验保护在实施上具有安全风险和人员安全责任风险。因此，在实际运行中基本上很难保证保护设备可以有效地按照《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求完成检验项目；尤其数字式保护的特性在很大程度上取决于软件编程，这并非可以通过传统的检验项目就能够发现保护特性的偏差。

3.2 继电保护状态维修实施的关键

继电保护状态维修的基本思路是依据继电保护装置的“状态”安排试验和维修，其基准点是继电保护装置的“状态”。继电保护装置的“状态”是较难把握的，并且电力系统设备很多，尚未建立较为完善的设备实时监控系统。因此，实施继电保护状态维修的前提是要弄清保护的“状态”，才能达到状态维修“应修必修”的精髓，对设备“状态”的任何把握不准，都会造成设备安全隐患。

4 继电保护状态维修方法

进行继电保护状态维修主要分为以下几个步骤：1）把好设备初始状态关。2）积极采用先进的在线检测或带电检测手段。我们除了要对电力系统运行中的设备加强常规监督和测试外，还要采用先进的检测手段（油色谱分析、红外诊断等），从而来及时掌握电力系统运行设备的相关工作状态。3）提高设备的状态分析水平。设备状态分析水平是状态监测与状态检修进行相互衔接中的关键一环，我们要对设备的状态分析水平合理把握，从而来保证电力系统中相关设备的安全稳定运行，进而来保证电网的安全稳定运行，创造一个和谐安全的工作环境。

5 继电保护状态维修领域研究的方向

目前，存在多种对于继电保护状态维修领域的研究，笔者在此对以下两个方向的研究展开讨论：

5.1 建立起不同类型的专家系统

在基于大量诊断知识的前提下，对继电保护设备所发生的故障进行诊断，发现专家系统的使用存在着许多需要马上解决的问题，例如，不具备全面的诊断知识，无法对继电保护状态维修过程进行确定性的表达，利用诊断知识得出的推理不具备逻辑性等严重的问题。因此，有必要建立起各种不同类型的专家系统，确保继电保护状态维修能够顺利实施。

5.2　建立起人工的神经网络（ANN）

如今新兴起的一种人工智能的方法就是ANN的基本理论，该理论为改善专家系统的缺点提供了一种全新而有效的方法。其中，它并行的处理能力与自学习的功能受到了大家的青睐，并且其大规模的并行处理能力可以提高推理速度，更适于诊断结构复杂、故障机理不明显的复杂设备。
结语
继电保护是电气二次设备的重要组成部分，电力系统二次设备实施状态维修，以适应电力系统发展的需要。实现微机继电保护装置的状态维修，将计划维修模式的预防性试验改为状态维修模式的预知性试验，提高设备的安全运行水平，已成为一种共识。
参考文献
蒋宝元.特高压电网继电保护技术的发展[J].电工电气，2010-11-15.
张杭，张伟.适用于高压继保装置的高速串[J].行数据总线，2011-05-18.