（電氣工程專業(yè)論文）繼電保護(hù)狀態(tài)檢修實(shí)際應(yīng)用的研究.pdf

浙江大學(xué)碩上學(xué)位論文 摘要 長期以來 我國電力系統(tǒng)的設(shè)備檢修一直是遵循著 到期必修 修必修好 的周期性檢修原則而進(jìn)行的 隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜 分布范圍變廣 維護(hù)的工作量和成本越來越大 另外 隨著二次設(shè)備數(shù)量的增多 繼電保護(hù)在系統(tǒng)中的作用日益重要 繼續(xù)采用以往周期性檢修的負(fù)面效應(yīng)也體現(xiàn) 出來 比如檢修管理人員的工作量不斷加大 設(shè)備的頻繁檢修縮短了設(shè)備壽命 線路的經(jīng)常停役降低了經(jīng)濟(jì)效益等等 而且 隨著微機(jī)保護(hù)的全面使用 裝置的 自檢水平不斷提高 因此 采用常規(guī)的定期檢驗(yàn)制度對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)是不合時(shí)宜 的 必須根據(jù)保護(hù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行狀態(tài)檢修 本文的主要工作在于 首先 本文對目前繼電保護(hù)設(shè)備的檢修現(xiàn)狀進(jìn)行介紹 提出目前存在的問題 分析了影響二次設(shè)備正常運(yùn)行的原因 其次 對在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的運(yùn)用進(jìn)行了深入的 探討 首先是從電力設(shè)備的可靠性技術(shù)的研究出發(fā) 處于事故多發(fā)期的設(shè)備應(yīng)增 加在線監(jiān)測 接著總結(jié)了在線監(jiān)測應(yīng)用存在的問 題 研究出電氣二次設(shè)備在線監(jiān) 測的實(shí)現(xiàn)方法 然后討論了狀態(tài)檢修中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)故障診斷專家系統(tǒng) 初步給 出了設(shè)備健康診斷的過程 再次 著重闡述了p s m s 在變電檢修中的運(yùn)用情況 提出了利用生產(chǎn)管理信 息系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)而準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 建立狀態(tài)評價(jià)體系 根據(jù)馬爾科夫模型對 保護(hù)設(shè)備進(jìn)行分析 建立保護(hù)裝置和被保護(hù)元件狀態(tài)模型 再利用狀態(tài)空間法 進(jìn)行分析 得出設(shè)備的不可用率隨平均檢修周期變化的曲線 得到不可用率最 小值及與此對應(yīng)的平均檢修周期 即可以確定最佳檢修周期 然后 針對保護(hù)狀態(tài)檢修中一直希望解決的備品備件管理問題 提出了自己 的建議與意見 設(shè)計(jì)了一種能全面反映備品備件入庫情況 出庫情況 類型數(shù)量 需求數(shù)量的智能備品備件管理系統(tǒng) 最后為了給狀態(tài)檢修有一個(gè)全面的指導(dǎo) 筆者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn) 整理出了 保障二次設(shè)備可靠運(yùn)行的措施以及對巡檢周期 校驗(yàn)項(xiàng)目做出了具體的建議 對 保證保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作率 提高變電二次設(shè)備的運(yùn)行管理水平 保證系統(tǒng)的安 全運(yùn)行 具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值 t i 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 關(guān)鍵詞 繼電保護(hù) 在線監(jiān)測與故障診斷 狀態(tài)檢修 狀態(tài)評估 備品備件 i i i 浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文 a b s t r a c t f o ral o n gt i m e w eh a v ef o l l o w e dt h ep e r i o d i cm a i n t e n a n c e p r i n c i p l ei nt h ep o w e rs y s t e m p e r f e c tm a i n t e n a n c ei nt i m e w i t ht h e d e v e l o p m e n to f p o w e rs y s t e m t h es t a t eg r i ds t r u c t u r ei sb e c o m i n gm o r e a n dm o r ec o m p l i c a t e da n dd i s t r i b u t e do v e ral a r g e ra r e a m e a n w h i l e t h e a m o u n to fw o r ka n dc o s ta r ei n c r e a s i n g i na d d i t i o n r e l a yp r o t e c t i v ea r e p l a y i n ga ni m p o r t a n tr o l ei np o w e rs y s t e mw i t ht h eg r o w i n ga m o u n to f s e c o n d a r ye q u i p m e n t s w h i c hc a u s e st h en e g a t i v ee f f e c to ft h ep e r i o d i c m a i n t e n a n c ee m e r g i n g f o ri n s t a n c e t h ei n c r e a s i n gw o r k i n gl o a d o f m a i n t e n a n c em a n a g e qt h e s h o r t e n i n gd e v i c el i f e s p a nl e db yf r e q u e n t m a i n t e n a n c e t h er e d u c i n ge c o n o m i cb e n e f i t sc a u s e db yt h ec u t o f fp o w e r l i n e e c t f u r t h e r m o r e w i t ht h ew i d e l y a p p l i e do fm i c r o c o m p u t e r p r o t e c t i v er e l a y s t h es e l f c h e c kl e v e lo fd e v i c e si sb r o u g h tt oan e wh i g h t h e r e f o r e t h ec o m m o np r a c t i c eo fr e g u l a rd e t e c t i v es y s t e mi su n d e s i r a b l e i tm u s ta d o p tc o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c ea c c o r d i n gt ot h ep r a c t i c a l w o r k i n gc o n d i t i o no fp r o t e c t i v ed e v i c e s t h i sp a p e ri sm a i n l ya b o u t f i r s t l y t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h er e c e n tm a i n t e n a n c ec o n d i t i o no f p r o t e c t i v er e l a yd e v i c e s b r i n g sf o r w a r dt h ep r e s e n te x i s t e n tp r o b l e m s a n da n a l y z e st h er e g u l a rw o r k i n gf a c t o r so fs e c o n d a r ye q u i p m e n t s s e c o n d l y i td i s c u s s e sd e e p l ya b o u tt h ea p p l i a n c eo fo n l i n em o n i t o r a n df a u l t d i a g n o s i s t e c h n o l o g y i nc o n d i t i o n b a s e d m a i n t e n a n c eo f i v 浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文 p r o t e c t i v er e l a y s i tb e g i n sw i t ht h er e s e a r c ho f r e l i a b i l i t yt e c h n o l o g yi n e l e c t r i c a le q u i p m e n t sa tf i r s t t h eo n l i n em o n i t o rs h o u l db ea d d e di n t o t h ed e v i c e sw h e nt h ea c c i d e n c e sh a p p e nf r e q u e n t l y t h e nc o n c l u d e st h e e x i s t e n tu s i n gp r o b l e m sa n dr e a l i z e st h eo n l i n em o n i t o ri ne l e c t r i c a l s e c o n d a r ye q u i p m e n t s a f t e rt h a t i t d i s c u s s e st h ec r u c i a l s t e p i n c o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c e t h ef a u l t d i a g n o s i se x p e i r ts y s t e m a n d p r e s e n t sap r o c e s so f w e l l f u n c t i o n a ld e v i c ed i a g n o s i sp r e l i m i n a r y t h i r d l y i t e m p h a s i z e s t h eu s eo fp s m si nt r a n s f o r m a t i o n m a i n t e n a n c ea n dp r o v i d e st h eu s a g eo ft h eb a s i cr e a l t i m ea n da c c u r a t e d a t ai np o w e rp r o d u c t i o na n ds e c u r i t ym a n a g e m e n ts y s t e mt ob u i l d c o n d i t i o ne v a l u a t i o ns y s t e m i ta n a l y z e st h ep r o t e c t i v ed e v i c e sa c c o r d i n g t om a r k o vm o d e la n de s t a b l i s h e s p r o t e c t i v e d e v i c ea n dp r o t e c t e d c o n d i t i o nm o d e l t h e ni tw o r k so u tt h ec u r v ew i t ht h es t a t es p a c em e t h o d w h i c hs h o w st h e d e v i c e s u n a v a i l a b i l i t yc h a n g e d w i t h a v e r a g e m a i n t e n a n c ep e r i o d i nt h a tc a s e i tc o u l dg a i nt h e u n a v a i l a b i l i t y m i n i m u ma n dt h er e l a t i v ea v e r a g em a i n t e n a n c ep e r i o dw h i c hh e l p st o c o n f i r mt h eb e s tm a i n t e n a n c e p e r i o d b a s e do nt h et h e o r ya b o v e i tg i v e ss o m ea d v i c e sa n ds u g g e s t i o n s a i m e da ts o l v i n gt h em a n a g e m e n tp r o b l e m sa b o u ts p a r ep a r t sa se x p e c t e d i ta l s od e v e l o p sa ni n t e l l i g e n ts p a r ep a r t sm a n a g e m e n ts y s t e m w h i c hc a n r e f l e c tt h e i rs i t u a t i o na b o u tw a r e h o u s ea n dd e l i v e r y t h eq u a n t i t yo ft y p e a n dd e m a n d v 浙江大學(xué)碩上學(xué)位論文 f i n a l l y i no r d e rt op r o v i d ea na l l r o u n dg u i d et oc o n d i t i o n b a s e d m a i n t e n a n c e t h ew r i t e rg i v e ss o m ew a yt oe n s u r et h er e l i a b l eo p e r a t i o n o fs e c o n d a r ye q u i p m e n t sa f t e rt h ea r r a n g e m e n ta n ds o m ed e t a i l sa b o u t i n s p e c t i o np e r i o da n dc h e c k i n gi t e m c o m b i n e dw i t hs o m ep r a c t i c a l w o r k i n ge x p e r i e n c e s i th a sv e r ys i g n i f i c a n tm e a n i n g sa n dp r a c t i c a l e n g i n e e r i n gv a l u e w h i c hc a ne n s u r ec o r r e c t a c t i n gr a t eo fp r o t e c t i o n d e v i c e s e n h a n c et h et r a n s f o r m a t i o na n do p e r a t i o nm a n a g e m e n tl e v e lo f s e c o n d a r y d e v i c e sa n de n s u r et h eo p e r a t i o ns e c u r i t yo ft h es y s t e m s k e yw o r d s p r o t e c t i v er e l a y s o n l i n em o n i t o ra n df a u l t d i a g n o s i s c o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c e c o n d i t i o ne v a l u a t i o n s p a r ep a r t s v i 浙江大學(xué)碩 i 二學(xué)位論文 致謝 在此論文完成之際 首先衷心向我的恩師吳國忠教授表示誠摯的感謝 在攻讀工程碩士期間 吳老師無私給予我巨大的幫助 從論文的選題 課題 的進(jìn)行 每個(gè)階段的研究直至論文的撰寫和修改 都凝結(jié)著導(dǎo)師的心血 幾年來 的學(xué)習(xí)和研究中 先生淵博的學(xué)識 豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 超前的學(xué)術(shù)意識 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?治學(xué)態(tài)度以及精益求精的工作態(tài)度都令我受益不盡 恩師謙遜真誠 平易近人的 處世態(tài)度更對我產(chǎn)生了深刻的影響 并將成為我今后工作學(xué)習(xí)的榜樣 導(dǎo)師在生 活上也給了我許多有益的指點(diǎn)和無微不至的關(guān)懷 提供了許多及時(shí)而寶貴的幫 助 在此謹(jǐn)向吳老師致以崇高的敬意和衷心的感謝 在課題進(jìn)行過程中 得到了單位領(lǐng)導(dǎo)與同事們的支持和幫助 這里團(tuán)結(jié)協(xié)作 的工作氛圍使我獲益良多 非常感謝我的企業(yè)導(dǎo)師毛以軍高工和我的領(lǐng)導(dǎo)朱德水 主任 黃維書記 他們在課題的進(jìn)行中給予我巨大的幫助 正是他們的幫助和支 持才能讓我取得今天的成績 同時(shí)還得到了我的同事龔永銘 張華進(jìn) 王宏 汪 燕毅等與他們共同走過的這段時(shí)光中我獲得了非常多的啟發(fā)與幫助 大家的共同 奮斗才能保證課題的順利進(jìn)行 在此表示感謝 最后 我要把一份特別的感激之情獻(xiàn)給我的父母 愛人 是他們的殷切 希望與無微不至的關(guān)懷鼓舞我前行 我的每一個(gè)進(jìn)步都凝聚著他們的心血 我的 每一點(diǎn)成功都屬于他們 謹(jǐn)向父母和愛人給予的愛護(hù)和鼓勵(lì)表示衷心的感謝 姜濤 2 0 0 8 年10 月于衢州電力局 浙江大學(xué)碩十學(xué)位論文 1 緒論 1 1 研究的目的及意義 追求更高的系統(tǒng)可靠性和用戶滿意度 注重降低成本是電力系統(tǒng)一直以來努力的目 標(biāo) 降低成本的努力集中于降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用 電網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)是供電設(shè)備的檢修 占企業(yè)經(jīng)營成本的一大部分支出為檢修技改費(fèi)用 檢修質(zhì)量如何直接影響供電可靠性和 電能質(zhì)量 直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量 另外 隨著電網(wǎng)的發(fā)展 供電設(shè)備數(shù)量日益增多 迫使各電力公司更關(guān)注企業(yè)的利 益 更注重企業(yè)資源的優(yōu)化配置 更注重追求企業(yè)利潤的最大化 特別是電力體制改革 的全面推進(jìn) 在設(shè)備的檢修費(fèi)用成本日益增加的壓力下 革新檢修方式 采用更為先進(jìn) 的檢修管理手段己是迫在眉睫 繼電保護(hù)設(shè)備對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著重大的作用 是電力系統(tǒng)中重要的組成部分 繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或者拒動(dòng)都會(huì)給電網(wǎng)運(yùn)行帶來極大的影響 因此 目前運(yùn)行維護(hù)人 員的首要任務(wù)是提高繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性 而提高繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性的 關(guān)鍵是對二次設(shè)備進(jìn)行有效和及時(shí)的校驗(yàn)維護(hù) 1 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 2 1 設(shè)備檢修體制演變 5 1 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 設(shè)備檢修體制也不斷演變 由第一次產(chǎn) 業(yè)革命時(shí)的事后檢修 故障檢修 b m b r e a km a i n t e n a n c e 發(fā)展到1 9 世紀(jì)第二次產(chǎn)業(yè)革命 的預(yù)防性檢修 p m p r e v e n ti v em a i n t e n a n c e 故障檢修是以設(shè)備出現(xiàn)功能性障礙為判 據(jù) 在設(shè)備發(fā)生故障無法運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才進(jìn)行檢修 顯然 這種應(yīng)急維修需要付出很大的代價(jià) 和維修費(fèi)用 嚴(yán)重威脅著人身和設(shè)備安全 預(yù)防性檢修是按照規(guī)定進(jìn)行的或在預(yù)定的停 機(jī)時(shí)間 旨在降低功能劣化性或故障可能性的檢修 即在功能明顯劣化之前 故障發(fā)生 之前進(jìn)行檢修 以預(yù)防障的發(fā)生 預(yù)防性檢修根據(jù)檢修的技術(shù)目標(biāo) 條件的不同 經(jīng)過多年的發(fā)展 出現(xiàn)了不同的檢 修方式 主要有以時(shí)間為依據(jù)預(yù)先設(shè)定工作內(nèi)容與周期的定期檢修 t b m t i m eb a s e d m a i n t e n a n c e 或稱計(jì)劃檢修 s m s c h e d u l em ai n t e n a n c e 定期檢修是不根據(jù)設(shè)備的實(shí) 際狀況 單純按規(guī)定的時(shí)間間隔對設(shè)備進(jìn)行相當(dāng)程度維修 但在保證設(shè)備正常工作中確 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 實(shí)起到了直接防止或延遲故障的作用 還有以可靠性為中心的檢修 r c m r e li a b iiit yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e r c m 是一 種通過一套特殊的程序來為設(shè)備確定有效的 經(jīng)濟(jì)的預(yù)防維修任務(wù) 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1 9 7 0 年 美國杜邦公司首先倡議狀態(tài) 檢修 c b m c o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c e 也口q 預(yù)知性維修 p d m p r e d i c t i v e d i a g n o s ti cm a i n t e n a n c e 1 2 2 我國繼電保護(hù)檢修現(xiàn)狀 根據(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 目前 我國繼電保護(hù)裝置 的校驗(yàn)主要分為以下三類 1 新安裝裝置的驗(yàn)收檢修 2 運(yùn)行中裝置的定期檢驗(yàn) 3 運(yùn)行中裝置的補(bǔ)充檢驗(yàn) 其中 繼電保護(hù)裝置在設(shè)備投產(chǎn)后一年進(jìn)行一次全面校驗(yàn) 以后每六年進(jìn)行一次全 面校驗(yàn) 每一至兩年進(jìn)行一次部分檢驗(yàn) 目前 常規(guī)的電磁型保護(hù)裝置已經(jīng)全面被微機(jī)繼電保護(hù)裝置取代 傳統(tǒng)的繼電保護(hù) 與微機(jī)保護(hù)相比較 微機(jī)保護(hù)具有以下優(yōu)點(diǎn) 1 微機(jī)保護(hù)所有的保護(hù)數(shù)據(jù)采樣 邏輯功能都由c p u 完成 采用規(guī)范化硬件 出 口繼電器均采用了先進(jìn)的全密封型繼電器 極大地降低了二次回路的復(fù)雜性也提高了可 靠性 減少了由于繼電器接點(diǎn)問題和二次回路接觸不良導(dǎo)致保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的可能 性 2 當(dāng)檢測到裝置出現(xiàn)異?；蚬收蠒r(shí) 微機(jī)保護(hù)都能通過先進(jìn)的自檢功能及時(shí)發(fā)出 信號并閉鎖相關(guān)保護(hù) 3 軟件編程可標(biāo)準(zhǔn)化 模塊化 靈敏性高 互換性好 具有可靠的通信接口 接 入廠站的微機(jī)可使信息分析處理后集中顯示和打印 鑒于微機(jī)保護(hù)繼電裝置的可靠性和性能與電磁型保護(hù)相比在各個(gè)方面都有大幅度提 高 因此 沒必要根據(jù)傳統(tǒng)的定檢周期對二次設(shè)備進(jìn)行定期檢修 傳統(tǒng)的定期檢修 計(jì)劃檢修 單純按固定的時(shí)間間隔對設(shè)備進(jìn)行檢修 不考慮設(shè)備 的實(shí)際情況 因此這種檢修方式存在著很大的強(qiáng)制性和盲目性 主要存在以下幾個(gè)方面 的問題 1 不考慮設(shè)備的實(shí)際狀況 一律執(zhí)行預(yù)先規(guī)定的檢修周期 比如一年 過度檢 2 浙江人學(xué)碩士學(xué)位論文 修和不足檢修并存 不但造成設(shè)備有效利用時(shí)間的損失和人力 物力資源的浪費(fèi) 甚至 會(huì)引發(fā)檢修故障 出現(xiàn)越修越壞的情況 2 檢修過程中針對性不強(qiáng) 掌握設(shè)備實(shí)際狀態(tài)不夠 檢修中不能抓住重點(diǎn) 3 檢修部門所維護(hù)的變電所和設(shè)備的數(shù)量在不斷增多 但檢修人員和檢修成本無 法同比例增長 在人員有限的情況下 將導(dǎo)致設(shè)備校驗(yàn)工作的質(zhì)量有所下降 4 由于計(jì)劃檢修停電次數(shù)較多 停電時(shí)間較長 造成檢修工作的時(shí)間過長 也就 增加了事故發(fā)生的概率 從電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行角度考慮 設(shè)備過多地停電檢修 將會(huì)在很 大程度上削弱電網(wǎng)的可靠性 所以如果仍然按照計(jì)劃檢修的方式來安排工作 則勢必難以權(quán)衡和面面俱到 難免 影響到檢修質(zhì)量和電網(wǎng) 設(shè)備的安全 狀態(tài)檢修與定期檢修相比 具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢 1 改善電網(wǎng)安全 減少線損 提高了供電可靠性 因?yàn)闋顟B(tài)檢修更有針對性 2 可以使檢修具有實(shí)效性 能及時(shí)解決問題 3 減少了維護(hù)工作量 降低檢修成本 提高經(jīng)濟(jì)效益 節(jié)省了企業(yè)經(jīng)營成本 4 減少了倒閘操作 提高了人身和設(shè)備安全 實(shí)施狀態(tài)檢修減少了大量的停電檢 修和帶電檢修工作量 降低了發(fā)生事故的概率 5 改善設(shè)備安全 延長設(shè)備使用壽命 這是因?yàn)橛行П苊饬耸М?dāng)維修 不必要的 維修和不解決根本問題的維修 設(shè)備的檢修與設(shè)備的可靠性緊密相關(guān) 設(shè)備可靠性低必然導(dǎo)致可用性的降低和檢修 的頻繁發(fā)生 事實(shí)上 檢修工作也只能使設(shè)備維持或接近于由設(shè)計(jì)和制造所決定的固有 可靠性 而狀態(tài)檢修就是要在了解設(shè)備健康狀態(tài)的前提下通過檢查 維護(hù) 修理乃至更 新 以最小的代價(jià)保持或恢復(fù)系統(tǒng)及設(shè)備的固有可靠性水平 電力系統(tǒng)保護(hù)中繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)可靠性指標(biāo)的定義和計(jì)算與電力系統(tǒng)可靠性指 標(biāo)計(jì)算 繼電保護(hù)裝置的評價(jià) 使用 完善與發(fā)展等密切相關(guān) 而確定繼電保護(hù)裝置運(yùn) 行狀態(tài)的內(nèi)涵則是一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié) 傳統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行狀況的評價(jià)和統(tǒng)計(jì)方法可以 在一定程度上反映繼電保護(hù)設(shè)備的部分運(yùn)行狀況 但在統(tǒng)計(jì)的針對性科學(xué)性方面以及全 面性方面 還存在j 些不足之處 我國現(xiàn)行的統(tǒng)計(jì)方法是沿用前蘇聯(lián)的 正確動(dòng)作率 統(tǒng)計(jì)方法 這種方法是用一定期限 例如一年 內(nèi)被統(tǒng)計(jì)的繼電保護(hù)裝置的總動(dòng)作次數(shù)和 其中的正確動(dòng)作次數(shù)來定義 正確動(dòng)作率 正確動(dòng)作次數(shù) 總動(dòng)作次數(shù) 10 0 這 種評價(jià)方法在被保護(hù)對象的故障頻率很低 或在這一統(tǒng)計(jì)期限內(nèi)根本沒有發(fā)生過內(nèi)部故 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 障時(shí) 其正確動(dòng)作率就會(huì)很低 甚至只能為零 其實(shí) 這套保護(hù)可能經(jīng)受了許多次區(qū)外 故障沖擊而未誤動(dòng)作 但這些情況卻未能被現(xiàn)行的統(tǒng)計(jì)方法所反映 導(dǎo)致被人們誤認(rèn)為 這種保護(hù)的性能差 這樣是很不準(zhǔn)確的 這種繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)的定義方式是否能 正確而合理地反映繼電保護(hù)裝置的性能是一個(gè)值得進(jìn)一步深入探討的重要問題 備品備件管理也是設(shè)備管理的重要組成部分 科學(xué)合理地儲(chǔ)存?zhèn)淦穫浼请娋W(wǎng)正常 運(yùn)行的重要保證 大型企業(yè)備件分類方法比較陳舊 不適合現(xiàn)代電力企業(yè)的管理 隨著 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用對備品備件管理提出了更科學(xué)有效的管理手段 將設(shè)備備品備件管理各個(gè) 方面的工作集成為一個(gè)規(guī)范化的體系 近年來 各電力企業(yè)已逐步對企業(yè)內(nèi)部的備品備 件實(shí)施集中管理和統(tǒng)一采購 初步解決了以往分散儲(chǔ)備備品備件的弊端 避免了分散重 復(fù)儲(chǔ)備 提高了備品備件的利用率 減少了資金的占用量 但這種管理模式 仍然存在 著一些問題 一是企業(yè)備品備件的儲(chǔ)備仍需要占用大量的資金 二是為保證備品能隨時(shí) 可靠地投入使用 需要按特定條件進(jìn)行倉儲(chǔ)保管 并定期進(jìn)行保養(yǎng)和試驗(yàn) 三是許多備 品會(huì)因存放時(shí)間過長而造成老化或技術(shù)性淘汰 導(dǎo)致報(bào)廢損失 做好備品備件的儲(chǔ)備和 管理工作對繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)施有重大意義 有了合理完善的備品備件對繼電保護(hù) 裝置的可靠運(yùn)行也提供了保障 可以有效縮短由于繼電保護(hù)備件不足 無法及時(shí)更換造 成的設(shè)備停電時(shí)間 對提高供電可靠性很有幫助 設(shè)備的狀態(tài)在線監(jiān)測就是通過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集裝置將要監(jiān)測的電力設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù) 進(jìn)行收集 并發(fā)送到指定的服務(wù)器和工作站中 利用在線監(jiān)測技術(shù)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總 和分析 從而得出該設(shè)備的狀態(tài)是否符合繼續(xù)安全運(yùn)行的要求 在線監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際應(yīng) 用表明 目前其應(yīng)用尚需進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn) 其可靠性還需進(jìn)一步完善和提高 但這種技 術(shù)的成熟應(yīng)用將為電力主設(shè)備的可靠運(yùn)行構(gòu)筑一道堅(jiān)強(qiáng)的安全防線是勿庸置疑的 它的 實(shí)時(shí)性將取代現(xiàn)有的預(yù)防性試驗(yàn)技術(shù)而成為電力設(shè)備安全運(yùn)行的第一道防線 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修就是在電氣二次設(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)地安排檢修問隔時(shí)間和檢修項(xiàng)目的檢修方式 它包括三層含義 設(shè)備狀態(tài)監(jiān) 測 設(shè)備狀態(tài)診斷 設(shè)備檢修決策 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是實(shí)施狀態(tài)檢修的基礎(chǔ) 設(shè)備狀態(tài)診 斷則以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為依據(jù) 綜合設(shè)備的歷史信息 利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 專家診斷系統(tǒng)等技 術(shù)來判斷繼電保護(hù)設(shè)備的健康狀況 電氣設(shè)備狀態(tài)檢修內(nèi)容包括在線監(jiān)測與診斷 設(shè)備 運(yùn)行維護(hù) 設(shè)備管理 缺陷記錄 故障記錄 設(shè)備檢修及檢修后的驗(yàn)收等諸多工作 最 后綜合運(yùn)行信息 設(shè)備信息 電力市場等信息作出檢修決策 狀態(tài)檢修的目標(biāo)是 減少 設(shè)備停電時(shí)間 延長設(shè)備使用壽命 提高設(shè)備使用率和安全可靠性 改善設(shè)備運(yùn)行性能 4 浙江人學(xué)碩士學(xué)位論文 降低設(shè)備運(yùn)行檢修費(fèi)用 提高經(jīng)濟(jì)效益 但是大多數(shù)人對狀態(tài)檢修的艱巨性 長期性 復(fù)雜性及其蘊(yùn)藏的巨大潛力缺乏足夠 的認(rèn)識 從事繼電保護(hù)工作的專業(yè)人員缺乏對狀態(tài)檢修理論的學(xué)習(xí)及深入的研究 對狀 態(tài)檢修的認(rèn)識停留在一個(gè)膚淺的狀態(tài) 認(rèn)為狀態(tài)檢修就是可以少干活 其實(shí)無論故障檢 修還是預(yù)防性檢修都是與技術(shù)發(fā)展的水平相聯(lián)系的 狀態(tài)檢修也是一樣 同時(shí)狀態(tài)檢修 更需要科學(xué)的管理來支撐 多年延續(xù)下來的定期檢修制度嚴(yán)重束縛了人們的思維 只知 道按校驗(yàn)規(guī)程辦 至于如何確定新的檢修周期 檢修項(xiàng)目的變更是否合適 怎樣在實(shí)踐 運(yùn)行中去檢驗(yàn) 尋找出規(guī)律 則很少考慮 其實(shí) 狀態(tài)檢修并不是簡單意義上的減少檢修次數(shù)就可以的 而是要根據(jù)設(shè)備的實(shí) 際狀態(tài) 有針對性地進(jìn)行檢修 本文從對繼電保護(hù)狀態(tài)檢修有實(shí)際指導(dǎo)意義的出發(fā)點(diǎn)出 發(fā) 結(jié)合浙江省衢州電力局繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀 利用筆者長期的現(xiàn)場檢修管理中 積累的經(jīng)驗(yàn) 對繼電保護(hù)狀態(tài)檢修應(yīng)用中經(jīng)常困擾二次檢修人員的實(shí)際問題進(jìn)行了深入 討論 希望對以后的相關(guān)工作有借鑒意義 1 3 設(shè)備概況及運(yùn)行分析 1 3 1 微機(jī)成套保護(hù)裝置設(shè)備缺陷統(tǒng)計(jì)分析 為研究分析微機(jī)成套保護(hù)裝置發(fā)生缺陷的分布及規(guī)律 減少保護(hù)校驗(yàn)的盲目性和增 強(qiáng)校驗(yàn)的針對性 首先對衢州電力局局屬3 5 k v 及以下微機(jī)保護(hù)在運(yùn)行和定校中發(fā)現(xiàn)的缺 陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 在2 0 0 0 年下半年衢州電力局開始對3 5 k v 變電所進(jìn)行大規(guī)模自動(dòng)化改造 至2 0 0 4 年基本更換為微機(jī)成套保護(hù) 2 0 0 5 年至2 0 0 8 年的保護(hù)裝置缺陷最多的是液晶面 板缺陷 其中損壞僅一次 其余均為花屏 操作板缺陷一次 其上的t b j 常閉接點(diǎn)接觸 不良 m m i 板缺陷兩次 版本過老進(jìn)行了更換 總之微機(jī)成套保護(hù)上發(fā)現(xiàn)的缺陷較少相對 其輔助裝置 其他二次回路及元器件而言 可靠性較高 運(yùn)行較為穩(wěn)定 而且微機(jī)成套 保護(hù)裝置本身具有在線自診斷功能 能實(shí)時(shí)顯示及傳送各種運(yùn)行狀態(tài)及數(shù)據(jù) 便于遠(yuǎn)方 巡檢 對c t 斷線 p t 斷線 控制回路斷線 t w j 異常 彈簧未貯能 過負(fù)荷等均可進(jìn)行 及時(shí)報(bào)警 對裝置本身的硬件故障如定值出錯(cuò) 電源故障可發(fā)裝置故障信號 并閉鎖整 套保護(hù) 微機(jī)保護(hù)的缺陷次數(shù)在整個(gè)缺陷組成中僅占很小部分 平均不到5 同時(shí)缺陷次數(shù) 也并未隨著保護(hù)裝置數(shù)量的增加而增加 主要取決于新投產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量和安裝質(zhì)量 因此我們要嚴(yán)把驗(yàn)收質(zhì)量關(guān) 但是驗(yàn)收投運(yùn)時(shí)客觀上存在的驗(yàn)收條件不夠充分 驗(yàn) 浙江人學(xué)碩上學(xué)位論文 收時(shí)間的倉促 對新設(shè)備不夠熟悉等因素都會(huì)影響驗(yàn)收質(zhì)量 由于驗(yàn)收試驗(yàn)是施工單位 做 尤其對第一次入網(wǎng)使用的新設(shè)備 驗(yàn)收人員往往只有從技術(shù)資料中得來的理論知識 缺乏由實(shí)踐得來的感性知識和理性知識 所以在驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)有一些試驗(yàn)項(xiàng)目還是盲目的 經(jīng)過1 年的運(yùn)行實(shí)踐 會(huì)有一些新的體會(huì) 并且親自檢驗(yàn)之后 檢修人員才會(huì)對設(shè)備有 比較清晰的認(rèn)識 因此投產(chǎn)后第一年的年校也非常重要 再對保護(hù)裝置總的缺陷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)后 針對不同廠家產(chǎn)品質(zhì)量的差異 對同型號二 次設(shè)備的缺陷分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果針對不同型號的設(shè)備制定不同的檢驗(yàn)計(jì)劃 在考慮 同型號裝置缺陷 時(shí) 必須考慮該型號裝置的安裝套數(shù)和其投入運(yùn)行的時(shí)間 否則將會(huì)無法正確比較不同型號保護(hù)之間的缺陷情況 裝置缺陷情況如表1 1 所示 表1 1 2 0 0 5 年至2 0 0 8 年同型號裝置缺陷統(tǒng)計(jì) 裝置型號保護(hù)套數(shù)運(yùn)行年限缺陷原因缺陷次數(shù)缺陷比率 1 南瑞繼保r c s 系列 8 618 套8 年 液晶問題 1012 8 6 1 套4 年 1 套2 年操作板壞 1 7 套1 年 深圳南瑞i s a 系列 1 2 2 年無 o 南自p s t p s l 系列 3 92 2 套4 年 液晶問題 410 2 17 套1 年 四方c s t c s l c s c 1910 套7 年 m m i 板壞 210 5 系列 9 套2 年 注 缺陷比率 缺陷次數(shù)與廠家投運(yùn)設(shè)備總數(shù)比 1 3 2 影響二次設(shè)備運(yùn)行情況的原因 在實(shí)際運(yùn)行中 影響二次設(shè)備運(yùn)行狀況的因素主要如下 1 二次設(shè)備的運(yùn)行年限 按照 微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程 微機(jī)繼電保護(hù)裝 置的使用年限一般為10 1 2 年 2 二次設(shè)備運(yùn)行環(huán)境 按照 微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程 微機(jī)繼電保護(hù)裝置 室內(nèi)環(huán)境溫度應(yīng)在5 3 0 c 有就地保護(hù)裝置的開關(guān)室應(yīng)裝設(shè)空調(diào) 改善保護(hù)運(yùn)行環(huán)境 以確保微機(jī)保護(hù)穩(wěn)定運(yùn)行 6 浙江大學(xué)碩上學(xué)位論文 3 保護(hù)室內(nèi)月最大相對濕度不應(yīng)超過7 5 同時(shí)防止灰塵和不良?xì)怏w的侵入 4 該設(shè)備裝置運(yùn)行以來的缺陷情況 5 該設(shè)備裝置運(yùn)行以來保護(hù)的動(dòng)作情況 6 相同型號 相同廠家設(shè)備在以往運(yùn)行中缺陷率和保護(hù)正確動(dòng)作率 7 設(shè)備施工安裝的質(zhì)量水平 增強(qiáng)二次設(shè)備的投產(chǎn)前驗(yàn)收工作的質(zhì)量 對新投產(chǎn)設(shè) 備進(jìn)行全面仔細(xì)的檢驗(yàn) 力爭把由于設(shè)計(jì)和安裝所存在的問題在設(shè)備投產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)并解決 在前面我們提到了保護(hù)正確動(dòng)作率的計(jì)算 即正確動(dòng)作率 正確動(dòng)作次數(shù) 總動(dòng) 作次數(shù) 1 0 0 而由于動(dòng)作次數(shù)問題造成這項(xiàng)指標(biāo)往往不能正確反映設(shè)備的實(shí)際狀態(tài) 因此有必要從更多角度出發(fā) 同時(shí)應(yīng)考慮引起裝置誤動(dòng)的以下方面因素 1 一次設(shè)備未發(fā)生故障或擾動(dòng)時(shí)的誤跳閘 2 一次設(shè)備發(fā)生區(qū)外故障或擾動(dòng)時(shí)的非選擇性誤跳閘 3 一次設(shè)備發(fā)生故障時(shí) 保護(hù)裝置沒有發(fā)出正確跳閘指令而拒動(dòng) 根據(jù)以上三個(gè)因素可以得到 無故障動(dòng)作率l 一次設(shè)備未發(fā)生故障或擾動(dòng)時(shí)的誤跳閘次數(shù)n 運(yùn)行時(shí)間累積t 非選擇性誤動(dòng)率l 一次設(shè)備發(fā)生區(qū)外故障或擾動(dòng)時(shí)的非選擇性誤跳閘次數(shù)n 運(yùn)行 時(shí)間累積t 拒動(dòng)率l 保護(hù)裝置沒有發(fā)出正確跳閘指令而拒動(dòng)次數(shù)n 運(yùn)行時(shí)間累積t 裝置誤動(dòng)率l l l l 運(yùn)行時(shí)間累積t 從而應(yīng)綜合考慮裝置的正確動(dòng)作率和誤動(dòng)率來全面判斷裝置的性能 在對以往的對繼電保護(hù)設(shè)備事故及障礙的進(jìn)行分析后 發(fā)現(xiàn)引起保護(hù)裝置在故障發(fā) 生時(shí)拒動(dòng)和誤動(dòng)的原因有很多是由于裝置本身的缺陷引起的 而且這些隱患按常規(guī)試驗(yàn) 方法并不能發(fā)現(xiàn) 因此大多都無法在正常的定期校驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 比如2 0 0 6 年大洲變r(jià) c s 9 6 1 1 a 裝置v 3 2 0 以前版本的程序 重合閘投檢無壓方式 在重合閘動(dòng)作的實(shí)際延時(shí)超過6 8 秒且重合成功時(shí) 后加速保護(hù)會(huì)在下次故障時(shí)提前動(dòng) 作 而上述程序的后加速保護(hù)在任一下列情況下不存在問題 1 上次重合閘動(dòng)作 重合于故障 后加速動(dòng)作了 不論重合閘動(dòng)作實(shí)際延時(shí)是否超 過6 8 秒 2 上次重合閘動(dòng)作實(shí)際延時(shí)小于6 8 秒 不論重合是否成功 3 裝置上次重合閘動(dòng)作后復(fù)位或重新上電 o 4 后加速功能不投 7 浙江大學(xué)碩 學(xué)位論文 而在我們實(shí)際校驗(yàn)時(shí) 常規(guī)模擬的情況恰恰是不會(huì)存在問題的幾種情況 在實(shí)際運(yùn) 行時(shí) 裝置發(fā)生不正確動(dòng)作后 才發(fā)現(xiàn)了問題 對干擾引起的事故 其正常運(yùn)行時(shí)是毫無征兆 按常規(guī)試驗(yàn)方法同樣無法發(fā)現(xiàn) 防 不勝防 因此減少此類事故的有效防范方法只能是全面做好相關(guān)的抗干擾措施 對大多 數(shù)二次回路上引起的事故 在常規(guī)校驗(yàn)中如試驗(yàn)到位 應(yīng)能夠發(fā)現(xiàn)隱患 在檢驗(yàn)時(shí) 在 注重定值校驗(yàn)的同時(shí)更應(yīng)注意二次回路和相關(guān)輔助設(shè)備的檢查 1 4 本文主要研究內(nèi)容 本文就繼電保護(hù)狀態(tài)檢修問題進(jìn)行深入探討 從繼電保護(hù)狀態(tài)檢修實(shí)際應(yīng)用中需要 解決的問題出發(fā) 分別分析對其有影響的幾個(gè)方面 并采用馬爾科夫模型分析 利用安 全生產(chǎn)管理系統(tǒng)開展繼電保護(hù)及二次設(shè)備的狀態(tài)評估 本文的內(nèi)容具體安排如下 第一章為緒論 介紹了研究的目的和意義 我國繼電保護(hù)檢修現(xiàn)狀 據(jù)衢州電力局 目前繼電保護(hù)的設(shè)備概況及運(yùn)行分析提出所面臨的問題 并指出了影響二次設(shè)備運(yùn)行情 況的原因 第二章闡述了在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)對狀態(tài)檢修的意義 首先是從在線監(jiān)測技術(shù) 研究應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā) 指出了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用存在的問題 著重分析了電氣二次設(shè)備在 線監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)方法 然后針對故障診斷技術(shù) 重點(diǎn)介紹了專家決策系統(tǒng) 第三章為p s m s 系統(tǒng)對狀態(tài)檢修的作用 介紹了p s m s 在變電檢修運(yùn)行工作中的運(yùn)用 情況 提出了從p s m s 提取繼電保護(hù)設(shè)備的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)評估的可能性 第四章運(yùn)用馬爾科夫模型來分析保護(hù)設(shè)備的可靠性 改進(jìn)了保護(hù)設(shè)備的馬爾科夫模 型 完善了保護(hù)設(shè)備在各種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移規(guī)律 使保護(hù)設(shè)備可能處于的各種狀態(tài)和狀 態(tài)轉(zhuǎn)移變的更加明確 合理 以平均定檢周期為白變量 不可用率為因變量 得出設(shè)備 的不可用率隨平均檢修周期變化的曲線 得到不可用率最小值及與此對應(yīng)的平均檢修周 期 即可以確定最佳檢修周期 第五章為備品備件的管理 分析了備品備件實(shí)際管理中存在的問題 針對問題對備 品備件進(jìn)行科學(xué)的分類研究 設(shè)計(jì)了一種能全面反映備品備件數(shù)量類型 入庫情況 出 庫情況 需求數(shù)量的智能備品備件管理系統(tǒng) 第六章為繼電保護(hù)狀態(tài)檢修應(yīng)用指南 結(jié)合筆者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn) 從軟硬件兩個(gè)方 面分析了保障二次設(shè)備可靠運(yùn)行的措施 研究設(shè)備的故障規(guī)律 確定了檢修整體策略 并依此編制狀態(tài)檢修周期 項(xiàng)目與作業(yè)指導(dǎo)書 浙江大學(xué)碩上學(xué)位論文 2 在線監(jiān)測及故障診斷技術(shù)對狀態(tài)檢修的意義 2 1 電力設(shè)備的可靠性技術(shù)d u 可靠性技術(shù)作為一門專業(yè)技術(shù)在2 0 世紀(jì)4 0 年代的美國升始發(fā)展 之后可靠性與檢 修性理論和統(tǒng)計(jì)方法在蘇聯(lián)得到了深入 可靠性的一般定義為 機(jī)械設(shè)備和元件等在規(guī)定 的條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi) 完成規(guī)定功能的能力 在很多文獻(xiàn)中系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型 均有介紹 設(shè)備可靠性通常用可靠度函數(shù)刀俐來定量地進(jìn)行描述 定義f t 為不可靠度函數(shù) 它是產(chǎn)品在時(shí)間t 內(nèi)發(fā)生故障的概率 f f f x d t 2 1 可靠度函詹俐定義為 r f 1 f t f x d t 2 2 其中廠俐為故障密度函數(shù) 傳統(tǒng)的電力設(shè)備可靠性評估基于威布爾得出的浴盆曲線 b a t h t u bc u r v e 法 由可靠 性特征曲線形似浴盆而得名 如圖2 1 所示 圖2 1 浴盆曲線圖 其中 1 一早期故障期 2 一偶然故障期 3 一耗損故障期 根據(jù) 浴盆曲線 由于設(shè)計(jì) 制造 安裝調(diào)試及運(yùn)行人員對新上設(shè)備的性能還未 完全掌握 操作也不夠熟練等原因 因此新投產(chǎn)的設(shè)備發(fā)生事故的概率比較大 而由于 長期運(yùn)行 絕緣老化 材料劣化 機(jī)械振動(dòng)造成緊固部件的松動(dòng)等原因 使已經(jīng)進(jìn)入壽 命期限后期的老舊設(shè)備 進(jìn)入事故多發(fā)期 在這兩段壽命期內(nèi) 應(yīng)注重投入人力 物力 進(jìn)行檢修 同時(shí)有必要增加對設(shè)備的在線監(jiān)測 使運(yùn)行人員能及時(shí)了解處于故障多發(fā)期 的設(shè)備工況 而對于處于運(yùn)行穩(wěn)定的使用壽命期的設(shè)備 應(yīng)著重分析過負(fù)荷運(yùn)行和短路 9 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 電流沖擊等特殊情況 設(shè)備其它異常運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)和設(shè)備的操作次數(shù) 以及電網(wǎng)事故 對設(shè)備可能造成的不良影響 通過全面系統(tǒng)的科學(xué)分析 判斷設(shè)備哪些部位或部件易受 到損壞 確定是否需要檢修 并制定出檢修計(jì)劃時(shí)間和重點(diǎn)檢修部位 2 2 在線監(jiān)測技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀 狀態(tài)檢修是以設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀為基礎(chǔ)的檢修方式 對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行收集并 對設(shè)備未來發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測 從而實(shí)現(xiàn)真正的狀態(tài)檢修 因此實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)性 技術(shù)包括狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù) 輸變電在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)階段主要分為以下六類 變壓器在線監(jiān)測技術(shù) 斷路器在線監(jiān)測技術(shù) g i s 在線監(jiān)測技術(shù) 綜合在線監(jiān)測技術(shù) 和電容性設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù) 氧化鋅避雷器在線監(jiān)測技術(shù) 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的 實(shí)施順序是 信號采集 信號處理 狀態(tài)識別 故障診斷 首先介紹一下在線監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的發(fā)展 1 9 6 7 年在美國宇航局 n a s a 倡導(dǎo)下 由美國海軍研究室 o n r 主持成立了美國機(jī)械故 障預(yù)防小組 m f p g 后 開始積極從事診斷技術(shù)的開發(fā) 各發(fā)達(dá)國家都很重視狀態(tài)監(jiān)測與 故障診斷技術(shù)的研究 從6 0 年代就開始了研究 但直到7 0 年代 隨著計(jì)算機(jī) 傳感 光纖等高新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 設(shè)備在線診斷技術(shù)才真正得到迅速發(fā)展 經(jīng)過了4 0 多年 的發(fā)展 目前在國外 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 故障診斷技術(shù)的研究 監(jiān)測設(shè)備及儀器的研制和 生產(chǎn)都已達(dá)到很高的水平 我國在故障診斷技術(shù)方面起步較晚 1 9 7 9 年才開始接觸設(shè)備 診斷技術(shù) 經(jīng)過了2 0 多年的發(fā)展 國內(nèi)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測還相對比較完善 但是故障診斷 功能仍然薄弱 還未能對設(shè)備管理起到有效作用 2 2 1 離線監(jiān)測和在線監(jiān)測 目前電氣二次設(shè)備都需要停電進(jìn)行試驗(yàn) 為提高供電可靠性 不少重要電力設(shè)備 不能輕易退出運(yùn)行 停電后設(shè)備狀態(tài) 如運(yùn)行電壓 溫度等 和運(yùn)行中狀態(tài)不一致 也影 響判斷準(zhǔn)確性 由于是定期檢修和維護(hù) 而不是連續(xù)的進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測 設(shè)備仍然可能在試驗(yàn)間隔期 內(nèi)出現(xiàn)問題 由于是定期進(jìn)行檢修和維護(hù) 設(shè)備狀態(tài)即使良好 按計(jì)劃也要進(jìn)行試驗(yàn)和 維修 造成人力 物力和財(cái)力的浪費(fèi) 甚至可能因試驗(yàn)過多而造成對設(shè)備的損壞 即過 度維修 經(jīng)過數(shù)十年的研究和實(shí)踐 在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢 部分成熟產(chǎn)品 正逐漸向電網(wǎng)設(shè)備推廣和應(yīng)用 并涵蓋了主要的電氣設(shè)備 由于使用中不但本身故障少 1 0 浙江人學(xué)碩士學(xué)位論文 而且能發(fā)現(xiàn)不少主設(shè)備缺陷 為設(shè)備的安全運(yùn)行發(fā)揮了積極作用 2 2 2 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的意義 電氣二次設(shè)備元件的劣化 缺陷的發(fā)展雖然具有統(tǒng)計(jì)性 發(fā)展的速度也有快慢 但 大多具有一定的發(fā)展期 在這期間 會(huì)有各種前期征兆 表現(xiàn)為物理 電氣等特性有少 量漸進(jìn)的變化 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 電氣技術(shù) 數(shù)字信號處理技術(shù) 光電技術(shù)和各種傳感 器技術(shù)的發(fā)展 可以對電力二次設(shè)備進(jìn)行在線的狀態(tài)監(jiān)測 及時(shí)提取各種即使是很微弱 的信息 通過信息系統(tǒng)對這些信息進(jìn)行綜合分析和處理后 根據(jù)故障診斷系統(tǒng)對設(shè)備可 靠性實(shí)時(shí)做出判斷和預(yù)測 從而能夠及早發(fā)現(xiàn)潛伏的問題 必要時(shí)可提供報(bào)警或操作 在線監(jiān)測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用表明 其可靠性還需要進(jìn)一步完善和提高 目前其應(yīng)用也 還需要進(jìn)一步積累經(jīng)驗(yàn) 但勿庸置疑的是 這種技術(shù)的成熟應(yīng)用將為電力主設(shè)備的安全 運(yùn)行構(gòu)筑一道堅(jiān)強(qiáng)的安全防線 其實(shí)時(shí)性將取代現(xiàn)有的試驗(yàn)技術(shù)而成為電力設(shè)備安全運(yùn) 行的第一道防線 2 2 3 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用存在的問題 由于目前各地在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用水平參差不齊 給生產(chǎn)運(yùn)行管理帶來了不少麻煩 尤其是一些不成熟的產(chǎn)品在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常誤報(bào)故障 成為在線監(jiān)測技術(shù)推廣應(yīng)用的巨大阻 礙 這一方面反映了在線監(jiān)測產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用的不規(guī)范 也反映了用戶在線監(jiān)測設(shè)備的運(yùn) 行管理尚無明確的管理要求 2 3 電氣二次設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測 2 3 1 二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方法 數(shù)字式保護(hù)裝置本身具備狀態(tài)檢修的實(shí)施基礎(chǔ) 狀態(tài)檢修范疇不能僅局限在裝置本 身 因?yàn)樽鳛殡娋W(wǎng)安全屏障的繼電保護(hù)除裝置本身 還包含直流回路 交流回路 操作 控制回路等 為了使?fàn)顟B(tài)檢修比較有可能在實(shí)際應(yīng)用中得到推廣 對于保護(hù)的狀態(tài)監(jiān)測 環(huán)節(jié)還應(yīng)包含交流回路 直流回路 操作回路等 保護(hù)的狀態(tài)檢修也必須作為一個(gè)系統(tǒng) 性的問題來考慮 因此電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測對象主要有 直流操作 信號系統(tǒng) 交流測量系統(tǒng) 通信系統(tǒng) 屏蔽接地系統(tǒng) 邏輯判斷系統(tǒng)等 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 交流測量系統(tǒng)包括t a t v 二次回路絕緣良好 回路完整 測量元 件完好 邏輯判斷系統(tǒng)包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能 可以采用編碼法 校驗(yàn)法 比較法 特征字法 監(jiān)視定時(shí)器法等故障測試的方法 1 1 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 在保護(hù)裝置中加載診斷程序 自動(dòng)地對每一臺(tái)設(shè)備和部件進(jìn)行測試 保護(hù)裝置內(nèi)各模塊 都具有自診斷功能 對裝置的c p l j 電源 a d 轉(zhuǎn)換 i o 接口 存儲(chǔ)器等插件都能進(jìn) 行巡查診斷 如使用看門狗監(jiān)視軟件或保護(hù)裝置在線狀態(tài)的自檢 通過通信等方法在裝 置的多個(gè)c p u 之間實(shí)現(xiàn)互相監(jiān)視運(yùn)行情況 嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)之間也可以相互監(jiān)視 對監(jiān)視裝置內(nèi)部模擬量回路的通斷與否可通過半周積分傅式算法等不同的算法計(jì)算并比 較結(jié)果的辦法 裝置主備機(jī)之間的互相切換 互相監(jiān)視等都可通過保護(hù)裝置的自診斷實(shí) 現(xiàn) 相對電氣一次設(shè)備而言 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) 系統(tǒng)或一個(gè)單元 微機(jī)保護(hù)監(jiān)測的是各元件的動(dòng)態(tài)性能 對電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測不 用過分依靠傳感器 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 但在不增加新的投入的情況下 常規(guī)保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測相對比較難實(shí)現(xiàn) 要充 分利用現(xiàn)有的測量手段 如用直流回路絕緣監(jiān)測方法對直流回路絕緣進(jìn)行監(jiān)測包括直流 動(dòng)力 操作及信號回路絕緣良好 回路完整性 利用p t c t 的斷線監(jiān)測交流測量系統(tǒng)包 括c t p t 二次回路絕緣良好 回路完整等 邏輯判斷回路和軟件功能監(jiān)測 二次保險(xiǎn) 熔斷報(bào)警等