1、电力系统电气二次设备检修技术措施分析刘立远,刘义搏(国电南瑞科技股份有限公司变电技术分公司,江苏南京210000)摘要:目前,我国的二次设备维修工作还没有建立起健全的体制,这对我国的电网运行产生了很大的影响。二次维修对于电力系统的运营有着举足轻重的作用,因此,电力部门的工作人员必须要重视。重点介绍了对变电站维修工作的重要意义,并对维修技术的对策进行了简要分析,以供参考。关键词:电力系统电气二次设备检修技术措施中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:2095-0748(2023)01-0156-03引言电力系统的状态检修以一次装置为主,其技术主要是以各种传感器和检测技术为基础,二次设备的成本要
2、比一次设备低得多,而且回路的复杂程度也很高,很少有人能完成状态检修,只提出了二次设备的状态检修,二次设备是一个整体,并不只是一个系统,由于有些回路还没有监控手段,无法进行实时的技术分析和判断1。因此,从目前的使用状况来看,大部分的保护都没有达到状态维护的要求。1状态检修综述状态检修,又称预知维修,如图 1 所示。美国杜邦公司首次提出,根据设备目前的运行情况,对设备进行状态监控,确定设备的运行情况,确定设备是否需要检修。状态检修的目的在于缩短停机时间、提高可靠性、增加可用系数、延长设备使用寿命、降低维修成本、提高设备使用性能和增加经济效益。状态检修是以设备状态监测为基础,依据监测与诊断的结果,对
3、检修时间和项目进行规划,包括设备状态监测、设备诊断和检修决策。状态监控是状态维护的基础,状态监控是设备诊断的基础。状态检修可以简单地界定为:基于对设备状态的监控、分析和诊断,合理安排维修时间和项目目标维修模式。其包含三个层面的含义,即:设备状况监控、设备故障诊断和检修决策。状态监控是设备状态维护的重要依据,设备故障诊断是基于状态监测,结合设备的历史数据,运用神经网络、专家系统等技术对设备的健康进行判定2。2电气二次装置的状态检查2.1二次电气状态检查概述二次电气主要由继电器保护、自动装置、故障录波、现场监控和远动等组成。其正常、可靠的运行是保证电网安全、供电设备安全的根本条件。在实际运行中,由
4、于二次电气引起的系统失效,保护不当的原因包括保护人员、操作人员、各部门工作以及自然灾害等。由于计算机在继电保护和自动装置中的广泛使用,提高了继电保护的可靠性和定值的整定的灵活性。而推广一次设备检修、不停电检修技术,则会使检修设备造成的断电时间缩短。这就给二次设备的检修带来了新的需求,在检修体制、检修方法和检验项目、制定检修周期等方面,必须进行二次设备的检修,以确保二次设备的安全运行,满足电力发展的需求3。电气二次装置的状态检查是指利用二次装置的运行与维修数据,利用设备的状态监控技术和设备的自我诊断技术,对二次设备的状态进行准确的评估,根据状态评估的结果,合理安排检修时间和检修项目,如图 2 所
5、示。2.2二次检修状况监控的内容状态监控是状态检修的基础。对二次装置的运行进行可靠性监控,并对其进行寿命估算。其结构系统收稿日期:2022-06-20第一作者简介:刘立远(1993),男,河北邢台人,本科,助理工程师,研究方向为电力工程。总第 223 期2023 年第 1 期现代工业经济和信息化Modern Industrial Economyand InformationizationTotal 223No.1,2023DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2023.01.059图 1状态检修系统图 2设备状态评价算法模图状态评价状态评价算法模型状态监测状态检修策略环境因素运行
6、谁护检修实施环境因素试验安排基本参数缺陷处理历中记录设备更换设备综合状态M1状态(良好)M3状态(正常)M2状态(注意)M2状态(异常)M2状态(严重)A1&B1&C1&A3B3C3A2B2C2N状态(住意一般规则)N状态(非不良规则)&(!A3)&(!B3)&(!C3)&(!)应用推广2023 年第 1 期表 1监测系统缺陷数据表 2继电保护缺陷表系统结构数量缺陷部位硬件软件参数设置紧急缺陷重要缺陷一般缺陷次数站级层108后台机273103154058UPS7003317GPS57004812防误闭锁29014611统计报表0317002020总控93212151633网络层107前置机 规
7、约转换器51782101830公用信息管理机67006712交换机1251112518通信线 模块103005813监控装置38181411283170保护监控合一装置1010215191741间隔层170变送器1402031246二次回路43000123132主站(集控站)8312352354与调度或集控站通信151远动通信2525810331511MODEM62206525数据网设备15911141026远动工作站6182321216原因不明46460202646如图 3 所示。2.3二次装置的运行状况监测方法相对于一次电气,二次电气的状态监控并不过分依赖于传感器。因此,对二次设备进行状态
8、监控,不仅在技术上,而且在经济上也比较方便。传统的保护状况监控难以达到既能充分利用已有的方法,又不需要额外的投入。该保护装置内部的各个模块都具备自我诊断的能力,可以对设备的电源、CPU、输入/输出接口、A/D转换及存储器等进行监控和检查。3次变电二次维修中的几个问题3.1回路监测问题在监测系统问题中,表 1 采用了某省 2015 年监测数据,其中间隔层的缺陷率最高,其次是与调度或集控站通信缺陷数量较多。远动机缺陷所占比重虽然不大,但是运用木桶原理分析,远动机缺陷造成的影响远大于监控系统其它任何部件的故障。表 2 为该省继电保护缺陷。随着状态监控技术的不断发展,由设备的电缆和继电气构成二次回路,
9、这一构成结构具有分散的特点,只能通过监控线路和继电气接触来进行监控,既增加了监控的难度,又增加了监控费用。图 3二次回路在线监控系统结构3.2EMI 问题在二次装置的系统中,存在着大量的微电子器件和集成电路,其电磁干扰会影响到状态维修,导致取样信号失真,自动装置失效,严重时会导致元器件损坏。在进行状态维修时,应首先进行干扰检测,确认二次装置的兼容性,并对二次装置中的敏感元件和干扰进行监控。比如,由于变压器保护接线存在着较大的更新空间,以及避雷器和线路的位置与配电网络的结构不一致,从而导致了一定的失效风险。3.3状态检修问题由于我国农村地区的经济发展较慢,电力系统使用的设备没有达到预期的要求,造
10、成了农村配网的低效运行。二次设备检修一般是在一次设备故障检修后进行,因此,要对二次装置进行检查,以确保二次装置的安全运行,进一步提高检修效率和降低费用。4变电二次维修技术问题的解决方法4.1对设备维修的关注检修管理是调整经营方式的途径,它将彻底改变传统变电二次检修产业的经济运行方式,以竞争推动按设备大类分紧急重要一般总数所占百分比/元件保护1632206820.12线路保护26623312135.8自动装置228275716.86二次回路2017225917.46其他保护缺陷21219339.76MU辅助安措站内监控后台回路监视和故障诊断MSS(站控层网络)其他装置测控装置保护装置数据采集单元
11、GOOSE/SV(过程层网络)智能终端刘立远,刘义搏:电力系统电气二次设备检修技术措施分析157现代工业经济和信息化第 13 卷变革,以改革创造效益。目前,由于二次设备的故障与插头的故障密切相关,所以在解决二次故障时,应采用插头替换的方法来解决,这就需要提高设备的硬件质量,并加大二次设备的维修和管理,对经常发生的故障进行分析,并加强设备的维修管理,以确保状态监测工作的有效开展。4.2完善检修体系从环境保护的角度进行战略调整,反映了电力二次检修项目的安全发展趋势。检修管理模式可以为变电站二次检修项目的安全管理提供参考。二次检修是分阶段进行的,首先要对二次设备的初始状态有一个全面的认识,然后对它的
12、工作情况进行分析,根据工作情况来确定检修流程。在二次检修之前,必须掌握设备的实际使用状况,并建立完善的内部监督体系,把电气设备的检验和管理工作落实到每位职工的手中,并明确其管理职责和权限。此外,在二次设备的检修中,通过对二次设备的状态信息进行分析和处理,以便制定科学、合理的维护方案,缩短检修周期。4.3完善监测系统目前,为适应各地电网二次检修的需要,国内电网二次检修规模不断扩大。“质量优先”是电力二次检修的指导思想,及时发现和解决安全隐患,对二次检修的可持续运行起到了保障作用。二次设备的检修是建立在监控系统的基础上的,因此要对监控系统进行改进,具体可以采用在线监控技术。监控系统不只是监控某一部
13、件,它还可以监控某一子系统、子单元以及全部元器件,以获得实时、高效的监控数据,为评价设备的运行提供科学依据。除了引进技术,还需要健全监督和管理体系,确保内部运作的规范化。4.4强化检修力度在新的控制平台上,采用了检修管理模式,加速二次检修区的改造,通过智能系统,完善新的功能平台,构建更加网络化的调度方案,使电力二次检修的数据监测平台得到最大程度的优化。二次设备的检修维护都需要在最短的时间内完成,而传统的检修方式明显无法满足目前的设备维修需求。目前的检修工作,以一次设备的检修为主,二次设备的检修仅围绕一次设备进行。因此,在检修期间,要对设备的状态进行规范,以便为检修工作的顺利进行打下基础。5变电
14、站二次维护体制的改革措施5.1检修技术管理经过几年的发展,无线监控信息管理范围得到了极大的扩展,其监测范围也达到了 3 Hz。随着高端技术的不断发展,波段删除等功能得到了充分应用,这方面的设施装备也开始向微型化、智能化方向发展。与传统的仪器相比,最新的仪器具有多种检测效用,具有很高的延展性。由于采用了行业内统一的信息传递标准,信息交流和监控能力得到了极大的提高。经过近几年的高速发展,我国在这方面的发展水平取得了较大的进展,但仍需要不断引进和学习先进的无线电信息管理技术,以追赶先进国家的发展速度。5.2二次线路管理由于各种原因导致变电站二次维修存在诸多问题,而维修管理模式实现了项目进度的最优管理
15、,给现场维修和后期维护带来了负面影响。检修部门要坚持“质量检修”的方针,加强现场作业、材料调配、地质勘察等工作,以确保二次维修工作的质量性。在变电站二次维修中,采用多种平面布置形式,可以提高二次维修设备的稳定性,并能有效防止结构布置不合理带来的安全隐患。6结语电气二次检修直接影响到地区的电力需求和电网的调度以及运营。在信息技术革新的大背景下,电气二次大检修项目必须引进一套维修管理体系,从多个角度提出变电站二次检修的改革机制,确保电网正常运行。同时,检修人员要熟练掌握维修技术,深入剖析常见的电气系统故障,掌握应急处置和应急处置技巧,避免因维修不当而导致能源损耗。参考文献1王冰.电力系统电气二次设
16、备检修技术措施分析J.风景名胜,2021(3):117.2贺承广.电力系统电气二次设备检修技术措施J.新商务周刊,2019(17):201.3杜尚楠.浅谈电力系统电气二次设备检修技术措施J.中国科技投资,2019(20):117.(编辑:郭萍茹)Analysis of Technical Measures for Electrical Secondary Equipment Maintenance in PowerSystemsLiu Liyuan,Liu Yibo(Guodian Nanrui Technology Co.,Ltd.,Substation Technology Branch,Nanjing Jiangsu 210000)Abstract:At present,Chinas secondary equipment maintenance work has not yet established a sound system,which has a great impact onthe operation of Chinas power grid.Secondary ma