关于继电保护装置运行研究和状态检修探析

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1、关于继电保护装置运行研究和状态检修探析　　摘要：随着电力工业迅速发展，微机在继电保护及自动装置的广泛应用，继电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高。本文通过对某地区电网继电保护运行情况的统计分析,论证了在目前微机保护可靠性、灵活性大幅提高的情况下，实行常规的定期检修已不适应电网发展的需要，并通过故障实例的剖析，进一步证明了实行继电保护状态检修的必要性，最后对继电保护状态检修工作进行了详细的介绍和总结展望。关键词：继电保护运行分析状态检修中图分类号：TM58文献标识码：A文章编号：1保护运行故障

2、率分析保护设备由许多部件构成。在收集大量的有关设备连续运行时间与检修时间数据后，通过数理统计方法，拟合出典型故障率浴盆曲线，如图l所示。图1故障率曲线8图1中，是指设备在[0，t]时间内不发生故障的条件下，下一个单位时间发生故障的概率，即设备在时刻的故障率。I，II，III是指时间段，其中I指早期故障期：II指偶然故障期：III指损耗故障期。(1)早期故障期。曲线呈下降趋势，故障率随着时间的增加而降低。造成设备在初期故障率较高的原因，主要是由于设计上的疏忽、生产工艺质量不佳、某些零部件质量差以及

3、安装不当等。经过技术改进、缺陷排除后，故障率便逐渐下降，设备质量进入稳定期。这一时期所对应的实际生产过程为保护出厂、基建与质保期这段时期，可以认为，经过出厂试验、现场基建调试和首次校验等多次试验调校，设备渡过了早期故障期，进入偶然故障期。(2)偶然故障期。此时的曲线近似为一直线，故障率随着时间的增加变化不大，近似一个常数。故障原因主要是一些随机的偶然因素引起的。在这一时期，由于设备的质量相对比较稳定，若采用定期维修制，频繁检修更换设备零部件，不仅浪费部分部件的使用寿命，造成不必要的经济损失，而且

4、并非急需的定期校验，由于可能存在安措不到位的情况，有使保护误动的风险，反而使得保护运行可靠性降低。因此，针对这一偶然故障期，新的保护装置故障消除方法一状态检修工作应运而生，通过对设备状态进行监视，预测其可靠程度，排除造成故障的偶然因素，从而提高设备的使用寿命。8(3)损耗故障期。这时期的曲线呈增长趋势，故障率随着时间的增加而增加，故障的原因大多是由于许多零部件已经磨损或老化，使设备故障逐渐增多。此期间的故障可称为损耗性故障，发生的多少与设备工作时间有关。因此，宜采用预防维修方法，更换部分已老化及

5、损坏部件，以此降低设备故障率的发生。从某地区电网二次设备运行分析报告(2008～2011年)的保护故障率统计中，如表1所示，完全符合上文所提及的保护故障率与运行时间的关系(浴盆曲线)。一年以内的装置，由于经过出厂调试、基建调试及验收整改，其故障率维持在低位，但由于设备新投运，设备还需经受正式运行环境的考验，再加上设备运行管理经验等相对生疏，所以故障率并未处于最低位；在1至5年的装置，由于在首次校验中，将质保期内发生的缺陷及时进行了处理，再加上运行管理经验已相对丰富，因此故障率几乎维持在最低位：而

6、5至10年的装置，由于这时候有些零部件开始老化，比如电源插件，故障率略微有些增加；最后，10年以上的装置，由于有许多零部件开始老化，故障率开始急剧上升。因此，根据保护故障率特点，采取如下检修策略是合适的：加强基建调试与验收的管理，将引起保护缺陷风险前移，力争无缺陷投运；加强首次校验，将投运以来的缺陷及时处理；在l至10年内进行状态检修，10年以上设备加强监视，采用预防维修法。表12008～2011年的保护故障率统计2常见继电保护设备缺陷统计分析8根据某地区电网二次设备运行分析报告(2008～20

7、11年)对220kV及以上微机保护装置缺陷进行了统计分析，缺陷性质分为危急、严重和一般，缺陷类型主要有：电源模块故障、主板CPU故障、软件故障、交流插件故障、开入／开出故障等。电源模块发生故障的主要原因是工作温度过高而导致电容元件失效或损坏，以及器件质量的问题而引起的抗电磁干扰性能差，运行中主要表现为输出功率不足及稳定性差，直流纹波系数过高等。常规的校验只做逆变电源的80％的额定电压是否启动，无法监视电源内部元器件的变化情况。需加强巡视，对电源温度进行监测，积极研究电源输出电压纹波幅度、负载波动

8、率及温度的在线监测方法，积极研究电源状态评估策略。主板CPU发生故障的主要原因有多个方面，包括CPU芯片长期处于高温运行环境，现场电磁干扰，调试过程中防静电措施不完善，以及板卡自身的硬件设计缺陷等。常规的校验只校验定值及逻辑，对主板CPU插件并无特别的校验手段，应加强对装置巡视，及时监视异常信号，做到快速故障定位，及时上报。交流插件、开入／开8出插件涉及保护装置对采样值与开关量处理，关系到保护装置功能的正确性和完整性，造成交流插件故障的主要原因是由于交流端子间的绝缘被破坏造成装置的二次电流回路发