電力系統二次設備狀態檢修探討

印吉景

[摘要]電力二次設備同樣需要狀態檢修，這樣才能和一次設備保持同步，適應電力系統發展需要。給出了電力二次設備狀態檢修的定義，監測內容，監測方法，解決了電力二次設備狀態檢修的幾個具體問題。

[關鍵詞]二次設備 電氣設備 狀態檢修 在線監測 設備診斷

中圖分類號：TM1文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0510014－01

隨著電力市場的開放，電力部門之間的競爭將日益激烈，電氣設備狀態檢修勢在必行；微電子技術、計算機技術、通信技術等的發展使電氣設備狀態檢修成為可能。目前，我國針對電氣一次設備狀態檢修技術的研究文章很多，但對一次設備實施保護、控制、監測的電力二次設備的狀態檢修被忽視。

一、電力檢修體制的演變

在電力系統的發展歷史中，電力設備檢修體制是隨著社會生產力和科學技術的進步而不斷演變的。檢修策略由第一次產業革命時的故障檢修（BM，Break Maintenance）發展到19世紀產業革命的預防性檢修（PM，Prevention Maintenance）。預防性檢修又經過許多年的發展，根據檢修的技術條件、目標的不同，又出現了不同的檢修方式：一種是主要以時間為依據，預先設定檢修內容與周期的定期檢修（TBM，Time Based Mainten ance），或稱計劃檢修（SM，Schedule Maintenance）；另一種是以可靠性為中心的檢修（RCM，Reliability Centered Maintenance）。到1970年，美國杜邦公司提出了狀態檢修（CBM，Con2dition－based Maintenance），也叫預知性檢修（PDM，Predictive Diagnostic Maintenance），這種檢修方式是以設備當前的工作狀態為依據，通過狀態監測手段，診斷電氣設備的健康狀況，從而確定設備是否需要檢修或最佳檢修時機。

二、電力狀態檢修的概念

狀態檢修可以簡單定義為：在設備狀態監測的基礎上，根據監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：設備狀態監測；設備診斷；檢修決策。狀態監測是狀態檢修的基礎；設備診斷是以狀態監測為依據，綜合設備歷史信息，利用神經網絡、專家系統等技術來判斷設備健康狀況。

就電氣設備而言，其狀態檢修內容不僅包括在線監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。

在電廠、變電站檢修決策時要考慮電網運行狀態，如用電的峰段與谷段，發電的豐水期與枯水期；設備所在單元系統其它設備的運行狀態，按系統為單元檢修與只檢修單臺設備的合理程度；電力市場的需要，進行決策風險分析。

三、電力狀態檢修的優點

隨著社會經濟的發展，科學技術水平的提高，電力系統正逐步向狀態檢修體制過渡。狀態檢修與其他檢修方式相比具有以下優點：

1．開展狀態檢修是經濟發展的迫切要求。對設備進行檢修是為了確保設備的安全、可靠運行，而根據設備的狀態進行檢修是為了減少設備的檢修停電，提高供電可靠性。開展設備的狀態監測和分析，可以對設備進行有針對性的檢修，使其充分發揮作用，即做到設備的經濟運行。

2．開展狀態檢修更具先進性和科學性。定期維護和檢修帶有較大的盲目性，并造成許多不必要的人力和費用的浪費；由于定期檢修工作量大，往往使檢修人員疲于奔命，加上現場條件和人員素質的影響“，越修越壞”的現象也時有發生。開展狀態檢修，可減少不必要的工作量，集中了優勢兵力，使檢修工作有一定的針對性，因而是更為科學，更為先進的方法。

3．開展狀態檢修的可行性已經具備：隨著科學技術的發展和運行經驗的積累，已形成了較為完整的設備狀態監測手段和分析判斷方法，開展狀態檢修已有較充分的技術保證。

4．由于狀態檢修往往是以設備運行狀態下的在線監測結果為依據進行的檢修，所以能夠預報故障的發生，使我們可以及時掌握設備運行狀況，防止發生意外的突發事故。

四、電力系統二次設備的狀態監測內容

二次設備的狀態監測是狀態檢修的基礎。要監測二次設備工作的正確性，進行壽命估計。二次設備狀態監測對象主要包括：交流測量系統；直流控制及信號系統；邏輯判斷系統；通信管理系統；屏蔽接地系統等。

交流測量系統包括：TA、TV二次回路絕緣良好，回路正確，元件完好；直流控制及信號系統包括直流動力、控制操作及信號回路絕緣良好、回路完好；邏輯判斷系統包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能。二次設備監測對象不是單一元件，而是一個單元或一個系統。監測各元件的動態性能，有的元件性能需要離線監測，如電流互感器的特性曲線等。

因此，二次設備的離線監測數據也作為狀態監測與診斷的依據。

五、二次設備狀態檢修與一次設備狀態檢修的關系

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檢修決策時要考慮一次設備的情況，做好狀態檢修技術經濟分析。既要減少停電檢修時間，減少停發（供）電造成的經濟損失，減少檢修次數，降低檢修成本，又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。

六、結束語

電力二次設備實行狀態檢修是電力系統發展的需要。微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的廣泛使用，對電力二次設備的狀態監測無論是在技術上還是在經濟方面都比較容易做到。隨著集成型自動化系統的發展，可大大減少二次設備和電纜的數量，克服目前常規保護狀態監測存在的困難。設備管理信息系統（MIS）在電力系統的廣泛使用，為電力二次設備實行狀態檢修提供了信息支持。電力二次設備的狀態監測將有助于變電站綜合自動化的發展。

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