電廠電氣方面的技術論文(2)
電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修主要集中在一次設備上，技術上主要基于各種傳感器及檢測技術集成而實現(xiàn)，由于二次設備相對于一次設備而言其單元造價低很多，加上回路上的復雜性，真正實現(xiàn)的狀態(tài)檢修的應用很少，僅提出了電氣二次設備狀態(tài)檢修研究思路，電氣二次設備構成的是一個系統(tǒng)，不僅僅是裝置本身，由于部分回路還沒有監(jiān)測手段，對設備狀態(tài)無法進行實時的技術分析判斷。因此，就電氣二次設備的應用現(xiàn)狀而言嚴格意義上講大多數(shù)保護并不具備狀態(tài)檢修的條件。
1. 狀態(tài)檢修概述
狀態(tài)檢修也叫預知性維修，首先由美國杜邦公司提出，以設備當前的工作狀況為檢修依據(jù)，通過狀態(tài)監(jiān)測手段，診斷設備健康狀況，確定設備是否需要檢修或最佳檢修時機。狀態(tài)檢修的目標是減少設備停運時間，提高設備可靠性和可用系數(shù)，延長設備壽命，降低運行檢修費用，改善設備運行性能，提高經(jīng)濟效益。狀態(tài)檢修是建立在設備狀態(tài)有效監(jiān)測基礎上，根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結果安排檢修時間和項目，主要包含設備狀態(tài)監(jiān)測、設備診斷、檢修決策三個環(huán)節(jié)。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎，狀態(tài)監(jiān)測是設備診斷的依據(jù)，檢修決策就是結合在線監(jiān)測與診斷的情況，綜合設備和系統(tǒng)的技術應用要求確定具體的檢修計劃或策略。
狀態(tài)檢修可以簡單定義為：在設備狀態(tài)監(jiān)測的基礎上，根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結果，科學安排檢修時間和項目的檢修方式。它有三層含義：設備狀態(tài)監(jiān)測;設備診斷;檢修決策。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎;設備診斷是以狀態(tài)監(jiān)測為依據(jù)，綜合設備歷史信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)等技術來判斷設備健康狀況。就電氣設備而言，其狀態(tài)檢修內(nèi)容不僅包括在線監(jiān)測與診斷還包括設備運行維護、帶電檢測、預防性試驗、故障記錄、設備管理、設備檢修和設備檢修后的驗收等諸多工作，最后要綜合設備信息、運行信息、電力市場等方面信息作出檢修決策。
2. 電氣二次設備狀態(tài)檢修
2.1電氣二次設備狀態(tài)檢修概況
電氣設備根據(jù)功能不同，可分為一次設備和二次設備。電氣二次設備主要包括繼電保護、自動裝置、故障錄波、就地監(jiān)控和遠動。它們正?？煽康倪\行是保障電網(wǎng)穩(wěn)定和電力設備安全的基本要求。在實際運行中因電氣二次設備造成的系統(tǒng)故障時有發(fā)生，保護不正確動作的原因涉及到保護人員、運行人員、設計部門、制造部門、自然災害，還有其他不明原因。隨著微機在繼電保護及自動裝置的廣泛應用，繼電保護的可靠性、定值整定的靈活性大大提高，依據(jù)傳統(tǒng)的繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例來維護電氣二次設備，顯然不合時宜。而一次設備狀態(tài)檢修的推廣、線路不停電檢修技術的應用，因檢修設備而導致的停電時間將越來越短。這對電氣二次設備檢修提出了新的要求，因此，電氣二次設備在檢修體制、檢修方法及檢驗項目、制定檢修周期等方面需要改變，實行電氣二次設備狀態(tài)檢修，可保證二次設備的可靠運行，以適應電力發(fā)展的需要。電氣二次設備狀態(tài)檢修是通過設備狀態(tài)監(jiān)測技術和設備自診斷技術，結合二次設備運行和檢修歷史資料對二次設備狀態(tài)作出正確評價，根據(jù)狀態(tài)評價結果，科學安排檢修時間和檢修項目。
2.2電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容
狀態(tài)檢修的基礎是設備狀態(tài)監(jiān)測。要監(jiān)測二次設備工作的可靠性，進行壽命估計。電氣二次設備的狀態(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TA、TV二次回路絕緣良好、回路完整，測量元件完好;直流系統(tǒng)包括直流動力、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。與電氣一次設備不同的是電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測對象不是單一的元件，而是一個單元或一個系統(tǒng)。監(jiān)測的是各元件的動態(tài)性能，有些元件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)。
2.3電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測方法
可以采用比較法、編碼法、校驗法、監(jiān)視定時器法、特征字法等故障測試的方法。對保護裝置可通過加載診斷程序自動地測試每一臺設備和部件。
與電氣一次設備相比，電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測不過分依靠傳感器。因此，電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測無論是在技術上還是在經(jīng)濟方面都更容易做到。常規(guī)保護狀態(tài)監(jiān)測相對比較難實現(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、二次保險熔斷報警等。
微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發(fā)展、變電站故障診斷系統(tǒng)的完善，為電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了技術基礎。保護裝置內(nèi)各模塊具有自診斷功能，對裝置的電源、CPU、YO接口、A/D轉換、存儲器等插件進行巡查診斷。
3. 電氣二次設備狀態(tài)檢修問題
3.1電氣二次回路監(jiān)測問題
電氣二次設備可分為電氣二次回路和保護(或自動)裝置。目前，保護裝置的微機化，容易實現(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設備的電纜所組成，點多、分散，要通過在線監(jiān)測繼電器觸點的狀況、回路接線的正確性等很難也不經(jīng)濟。對電氣二次回路應重點從設備管理方面著手(設備的驗收管理、離線檢修資料管理)，結合在線監(jiān)測，來診斷其狀態(tài)。
3.2電力系統(tǒng)二次設備的電磁抗干擾監(jiān)測問題
由于大量微電子元件、高集成電路在電氣二次設備中的廣泛應用，電氣二次設備對電磁干擾越來越敏感，極易受到電磁干擾。電磁波對二次設備干擾造成采樣信號失真、自動裝置異常、保護誤動或拒動、甚至元件損壞。
國際電工委員會(IEC)及國內(nèi)有關部門對繼電保護制定了電磁兼容(EMC標準。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。對二次設備進行電磁兼容性考核試驗是二次設備狀態(tài)檢修的一項很重要的工作。對不同廠站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進行監(jiān)測、管理。如對二次設備屏蔽接地狀況檢查;微機保護裝置附近使用移動通訊設備(如手機)的管理。
3.3二次設備狀態(tài)檢修與一次設備狀態(tài)檢修的關系
一次設備的檢修與二次設備檢修不是完全獨立的。許多情況下，二次設備檢修要在一次設備停電檢修時才能進行。在作出二次設備狀態(tài)檢修決策時要考慮一次設備的情況，做好狀態(tài)檢修技術經(jīng)濟分析。既要減少停電檢修時間，減少停發(fā)供電造成的經(jīng)濟損失，減少檢修次數(shù)，降低檢修成本，又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。
3.4二次設備狀態(tài)檢修與設備管理信息系統(tǒng)(MIS)的關系
現(xiàn)在許多廠站建立了設備管理信息系統(tǒng)(MIS)，對設備的運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現(xiàn)計算機管理、實現(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。要實現(xiàn)二次設備狀態(tài)檢修，需要完善設備管理信息系統(tǒng)(MIS)。
4. 結束語
電氣二次設備狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)應用發(fā)展的必然，微機保護自診斷技術的使用使設備的狀態(tài)監(jiān)測技術上具備了實施的基礎，同時，由于某些保護具有的PLC功能使得保護的有效監(jiān)測范疇可以拓展到裝置以外的回路中去，這為有效地監(jiān)視保護系統(tǒng)的相關回路提供了可能，或者說從保護裝置的檢測拓展到相關回路的檢測，從而使繼電保護的狀態(tài)檢修具備了實施的基礎。
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