精品范文--電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修研究

1、電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修研究摘要：簡要介紹了狀態(tài)檢修體制的演變，提出電氣二次設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的 觀點(diǎn)。討論電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修的內(nèi)容、電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方法和要解 決的若干問題。關(guān)鍵詞：電氣二次設(shè)備；狀態(tài)檢修；狀態(tài)監(jiān)測1引言狀態(tài)檢修是目前電力系統(tǒng)研究的熱門課題。隨著電力市場的開放，電力部門 之間的競爭將日益激烈，電氣設(shè)備狀態(tài)檢修勢在必行；微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、 通信技術(shù)等的發(fā)展使電氣設(shè)備狀態(tài)檢修成為可能。目前，我國針對電氣一次設(shè)備 狀態(tài)檢修技術(shù)的研究文章也很多，但對一次設(shè)備實(shí)施保護(hù)、控制、監(jiān)測的電氣二 次設(shè)備的狀態(tài)檢修被忽視。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)，依據(jù)繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例的要求, 對

2、繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及二次回路接線進(jìn)行定期檢驗(yàn)。 以確保裝置元件完好、 功能正常，確保回路接線及定值正確。若保護(hù)裝置在兩次校驗(yàn)之間出現(xiàn)故障，只 有等保護(hù)裝置功能失效或等下一次校驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)。 如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障, 保護(hù)將不能正確動(dòng)作。保護(hù)裝置異常是電力系統(tǒng)非常嚴(yán)重的問題。因此，電氣二 次設(shè)備同樣需要狀態(tài)監(jiān)測，實(shí)行狀態(tài)檢修模式，和一次設(shè)備保持同步，適應(yīng)電力 系統(tǒng)發(fā)展需要。2狀態(tài)檢修體制2.1狀態(tài)檢修體制的演變設(shè)備檢修體制是隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷演變的。由第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)的事后檢修/故障檢修(BM BreakMaintenance)發(fā)展到CM)19世紀(jì)第二次產(chǎn)業(yè)革命的預(yù)

3、防性檢修(PM, PreventionMaintenance)。預(yù)防性檢修又經(jīng)過多年的發(fā)展，根據(jù)檢修的技術(shù)條件、目標(biāo)的不同而出現(xiàn)不同的檢修方式。主要有以時(shí)間為依據(jù)，預(yù)先設(shè)定檢修工作內(nèi)容與周期的定期檢修(TBMTimeBasedMaintenance)，或稱計(jì)劃檢修(SM ScheduleMaintenance);以可靠性為中心的檢修(RCM ReliabilityCenteredMaintenance)，RCM種以用最低的費(fèi)用來實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備固有可靠性水平為目標(biāo)的檢修方式；到1970年，美國杜邦公 司首先倡議狀態(tài)檢修(CBM Condition-basedMaintenance)也叫預(yù)知性維修(

4、PDMP redictiveDiag nosticMai ntenan ce)。這種檢修方式以設(shè)備當(dāng)前的工作狀況為依 據(jù)，通過狀態(tài)監(jiān)測手段，診斷設(shè)備健康狀況，從而確定設(shè)備是否需要檢修或最佳 檢修時(shí)機(jī)。狀態(tài)檢修的目標(biāo)是：減少停運(yùn)(總檢修)時(shí)間，提高設(shè)備可靠性和可 用系數(shù)，延長設(shè)備壽命，降低運(yùn)行檢修費(fèi)用，改善設(shè)備運(yùn)行性能，提高經(jīng)濟(jì)效益。2.2狀態(tài)檢修的定義狀態(tài)檢修可以簡單定義為：在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)測和分析診斷 的結(jié)果科學(xué)安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目的檢修方式。它有三層含義：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測；設(shè) 備診斷；檢修決策。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)；設(shè)備診斷是以狀態(tài)監(jiān)測為依據(jù), 綜合設(shè)備歷史信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、

5、專家系統(tǒng)等技術(shù)來判斷設(shè)備健康狀況。就電氣設(shè)備而言，其狀態(tài)檢修內(nèi)容不僅包括在線監(jiān)測與診斷還包括設(shè)備運(yùn)行 維護(hù)、帶電檢測、預(yù)防性試驗(yàn)、故障記錄、設(shè)備管理、設(shè)備檢修、設(shè)備檢修后的 驗(yàn)收等諸多工作，最后要綜合設(shè)備信息、運(yùn)行信息、電力市場等方面信息作出檢 修決策。在電廠、變電站檢修決策時(shí)要考慮電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)如用電的峰段與谷段，發(fā)電的豐水期與枯水期；要考慮設(shè)備所在單元系統(tǒng)其他設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，按系統(tǒng)為單 元檢修比只檢修單臺設(shè)備更合理；要考慮電力市場的需要；要進(jìn)行決策風(fēng)險(xiǎn)分析。建國以來，電力系統(tǒng)長期實(shí)行以預(yù)防性計(jì)劃檢修為主的檢修體制。這種檢修 體制暴露出問題是設(shè)備缺陷較多的檢修不足、設(shè)備狀態(tài)較好的又檢修過剩、主

6、要 依靠檢修規(guī)程來確定檢修項(xiàng)目導(dǎo)致盲目檢修。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技技術(shù)水 平的提高，目前正逐步向預(yù)知性的狀態(tài)檢修體制過渡。 如大連電業(yè)局自1990年就 開始試行電氣設(shè)備狀態(tài)檢修。3電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修3.1電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修電氣設(shè)備根據(jù)功能不同，可分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。電氣二次設(shè)備主要包 括繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、故障錄波、就地監(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)。它們正常可靠的運(yùn)行是保 障電網(wǎng)穩(wěn)定和電力設(shè)備安全的基本要求。 在實(shí)際運(yùn)行中因電氣二次設(shè)備造成的系 統(tǒng)故障時(shí)有發(fā)生。 表1統(tǒng)計(jì)了四年的220kV及以上系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作情況?？煽闯觯Ｗo(hù)不正確動(dòng)作次數(shù)相對減少，但次數(shù)仍然很多。保護(hù)不正確動(dòng)作的原 因涉及到保

7、護(hù)人員、運(yùn)行人員、設(shè)計(jì)部門、制造部門、自然災(zāi)害，還有其他不明 原因。隨著微機(jī)在繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的廣泛應(yīng)用，繼電保護(hù)的可靠性、定值整 定的靈活性大大提高，依據(jù)傳統(tǒng)的繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例來 維護(hù)電氣二次設(shè)備，顯然不合時(shí)宜。而一次設(shè)備狀態(tài)檢修的推廣、線路不停電檢 修技術(shù)的應(yīng)用，因檢修設(shè)備而導(dǎo)致的停電時(shí)間將越來越短。這對電氣二次設(shè)備檢 修提出了新的要求。因此，電氣二次設(shè)備在檢修體制、檢修方法及檢驗(yàn)項(xiàng)目、定 檢修周期等方面需要改變，實(shí)行電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修，來保證二次設(shè)備的可靠 運(yùn)行，以適應(yīng)電力發(fā)展的需要。電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修是通過設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備自診斷技術(shù)，結(jié)合二 次設(shè)備運(yùn)行和檢

8、修歷史資料，對二次設(shè)備狀態(tài)作出正確評價(jià)，根據(jù)狀態(tài)評價(jià)結(jié)果 科學(xué)安排檢修時(shí)間和檢修項(xiàng)目。3.2電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。要監(jiān)測二次設(shè)備工作的正確性和可靠性,進(jìn)行壽命估計(jì)。電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測對象主要有： 交流測量系統(tǒng)；直流操作、 信號系統(tǒng)；邏輯判斷系統(tǒng)；通信系統(tǒng)；屏蔽接地系統(tǒng)等。交流測量系統(tǒng)包括TV二次回路絕緣良好、回路完整，測量元件的完好；直流系統(tǒng)包括直流動(dòng)力、操作及信號回路絕緣良好、回路完整；邏輯判斷系統(tǒng)包括硬件邏輯判斷回路和軟件 功能。與電氣一次設(shè)備不同的是電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測對象不是單一的元件, 而是一個(gè)單元或一個(gè)系統(tǒng)。監(jiān)測的是各元件的動(dòng)態(tài)性能，有些元件

9、的性能仍然需 要離線檢測，如TA的特性曲線等。因此，電氣二次設(shè)備的離線檢測數(shù)據(jù)也是狀態(tài) 監(jiān)測與診斷的依據(jù)。3.3電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方法與電氣一次設(shè)備相比，電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測不過分依靠傳感器。因此, 電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測無論是在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)方面都更容易做到。常規(guī)保 護(hù)狀態(tài)監(jiān)測相對比較難實(shí)現(xiàn)，在不增加新的投入的情況下，充分利用現(xiàn)有的測量 手段。如TA TV的斷線監(jiān)測；直流回路絕緣監(jiān)測、二次保險(xiǎn)熔斷報(bào)警等。微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動(dòng)裝置的自診斷技術(shù)的發(fā)展、變電站故障診斷系統(tǒng)的完善為電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 保護(hù)裝置內(nèi)各模塊具有自診斷功能, 對裝置的電源、CPU I/O接口、A/D

10、轉(zhuǎn)換、存儲器等插件進(jìn)行巡查診斷?？梢圆蒚A用比較法、編碼法、校驗(yàn)法、監(jiān)視定時(shí)器法、特征字法等故障測試的方法。對保 護(hù)裝置可通過加載診斷程序，自動(dòng)地測試每一臺設(shè)備和部件。4電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修若干問題4.1電氣二次回路監(jiān)測問題電氣二次設(shè)備從結(jié)構(gòu)可分為的電氣二次回路和保護(hù)（或自動(dòng)）裝置。目前, 保護(hù)裝置的微機(jī)化，容易實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測。但電氣二次回路是由若干繼電器和連接 各個(gè)設(shè)備的電纜所組成，點(diǎn)多、又分散，要通過在線監(jiān)測繼電器觸點(diǎn)的狀況、回 路接線的正確性等則很難，也不經(jīng)濟(jì)。對電氣二次回路應(yīng)重點(diǎn)從設(shè)備管理的方面 著手，如設(shè)備的驗(yàn)收管理、離線檢修資料管理，結(jié)合在線監(jiān)測，來診斷其狀態(tài)。4.2電力系統(tǒng)二次設(shè)備

11、的電磁抗干擾監(jiān)測問題由于大量微電子元件、高集成電路在電氣二次設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，電氣二次標(biāo)準(zhǔn)。但目前，對現(xiàn)場電磁環(huán)境的監(jiān)測、管理沒有納入檢修范圍。也沒有合適的 監(jiān)測手段。對二次設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性考核試驗(yàn)是二次設(shè)備狀態(tài)檢修的一項(xiàng)很重 要的工作。對不同廠站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進(jìn)行監(jiān)測、管理。如對 二次設(shè)備屏蔽接地狀況檢查；微機(jī)保護(hù)裝置附近使用移動(dòng)通訊設(shè)備（如手機(jī)）的 管理。4.3二次設(shè)備狀態(tài)檢修與一次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)系一次設(shè)備的檢修與二次設(shè)備檢修不是完全獨(dú)立的。許多情況下，二次設(shè)備檢 修要在一次設(shè)備停電檢修時(shí)才能進(jìn)行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修決策時(shí)要考慮一 次設(shè)備的情況，做好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟(jì)

12、分析。既要減少停電檢修時(shí)間，減少停發(fā)（供）電造成的經(jīng)濟(jì)損失，減少檢修次數(shù)，降低檢修成本，又要保證二次設(shè)備可 靠正確的工作狀況。4.4二次設(shè)備狀態(tài)檢修與設(shè)備管理信息系統(tǒng)（MIS）的關(guān)系設(shè)備對電磁干擾越來越敏感,極易受到電磁干擾。電磁波對二次設(shè)備干擾造成采樣信號失真、自動(dòng)裝置異常、保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)、甚至元件損壞。國際電工委員會（IEC）及國內(nèi)有關(guān)部門對繼電保護(hù)制定了電磁兼容（EMC現(xiàn)在許多廠站建立了設(shè)備管理信息系統(tǒng)（MIS），對設(shè)備的運(yùn)行情況、缺陷故 障情況、歷次檢修試驗(yàn)記錄等實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理、實(shí)現(xiàn)信息共享。這些信息是作出 狀態(tài)檢修決策的重要依據(jù)之一。要實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備狀態(tài)檢修，需要完善設(shè)備管理信 息系統(tǒng)

13、（MIS）。5結(jié)論電氣二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動(dòng)裝 置的自診斷技術(shù)的廣泛使用，電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測無論是在技術(shù)上還是在經(jīng) 濟(jì)方面都比較容易做到。隨著集成型自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，可大大減少二次設(shè)備和電纜的數(shù)量，克服目前常規(guī)保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測存在的困難。設(shè)備管理信息系統(tǒng)（MIS）在電力系統(tǒng)的廣泛使用，為電氣二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修提供了信息支持。電氣二 次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測將有助于變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1黃樹紅.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修狀態(tài)檢修體制及發(fā)展?fàn)顩rJ.湖北電力，1998,22（3）.:2陳維榮，宋永華，孫錦鑫.電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的概 念及現(xiàn)狀J .電網(wǎng)技術(shù).2000, 24 （11） . : 3周玉蘭，等.1999年全國電力 系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置運(yùn)行情況J.電網(wǎng)技術(shù)，2000,24(7).:4 楊新民，楊雋琳.電