探究水電廠自動化技術的電氣二次設備狀態檢修

史 俊

（華電云南發電有限公司綠水河發電廠）

0 引言

隨著水電廠對計算機網絡技術和通訊技術的廣泛運用，對其設備運行管控和保護方面帶來極大影響，通過運用現代化設備和自動化系統技術，對水電廠的整體實現自動化監控，讓各機組保護及儀表等二次設備裝置有效銜接，讓監控系統越來越完善化，進而促進水電廠設備檢修工作的有序開展。此次針對電氣二次設備狀態檢修問題進行了深入思考。鑒于此，水電廠自動化技術的充分運用，不僅提升了設備狀態檢修質量，更保障了工作效率，對我國水電行業的發展起到積極作用。

1 電氣二次設備狀態檢修的意義

1.1 二次設備狀態檢修的可行性

在設備狀態檢修工作中，電力系統監控設備狀態非常關鍵。通常電力系統二次設備監控服務的對象有通信系統、信號接收系統、直流執行系統、交流檢測系統等，見下圖。交流檢測系統又分為PT、CT二次回路、整體回路；直流執行系統包含整體回路、直流執行回路等。一次設備和二次設備兩者之間有著很大的差異性，二次設備監測工作需要借助傳感器來完成，主要監測對象為設備每個元件的操作性能。所以，二次設備狀態監測不僅有效控制經濟成本，更提升了監測準確度。

圖 典型葉片破損

從監控措施方面分析，在對設備運行狀態進行監控時，需要運用到PLC自動化監控設備；由于每個裝置的插件不同，所以，需要應用針對性的保護裝置軟件對其行為判定檢測；然后借助自動化系統將判定信息及時傳送至系統監控主站當中，這樣更利于實時分析判定信息，進而及時發現存在的不足。在監控管理過程中如果情況特殊，需要利用監控主站執行遙控命令，對相應保護進行運用或消除。

電氣二次設備狀態檢修范圍比較廣，除了要對設備零件的完好性進行檢測，還需要對電氣二次設備系統的整體性進行有效監管，只有這樣才能有效落實檢修工作。另外，由于計算機自動化技術的廣泛運用，給二次設備狀態檢修工作的開展提供了技術支持，更提升了設備狀態檢修工作的可操作性。

1.2 電氣二次設備狀態檢修的重要性

隨著電力系統對計算機技術、通訊技術、微機技術的充分運用，不僅提升了設備狀態檢修工作效率，更保障了設備狀態檢修質量。通常而言微機系統的自檢功能有著良好的性能。如果保護設備發生故障等問題，信號系統會及時反饋信息，這樣能夠讓設備值班管理工作人員迅速地發現問題、解決問題。信號系統沒有反饋信息，說明保護設備處于良好狀態。由于保護設備和監控設備抗干擾性能比較差，多方面原因發生老化現象，設備一般由A／D轉換、存儲器等模板組成，只要其中一個零件發生問題，設備就不能正常開展工作，如果不在短時間內處理問題，會導致保護設備出現誤動等情況。

2 二次設備狀態檢修的系統結構和功能

2.1 電氣二次設備狀態檢修的系統結構

一般而言，電氣二次設備狀態檢修系統結構由不同部分組成，具體內容如下：首先，機組各二次設備會借助前置機、串口等對形成的數據進行及時傳送，上述系統和運動系統的網絡通道各為獨立。其次，以系統的實際要求和國家規定要求為依據，不斷完善和調整系統通訊準則和信息標準。最后，監控主站系統能夠和各個系統建立聯系，這是因為系統本身的特性所致，如可以形成龐大數據庫、開發高級程序語言等。由于軟件系統具有結構化、模塊化特性，不僅能夠提升系統的拓展性能，更可以保障系統正常運行。

2.2 電氣二次設備狀態檢修的系統功能

第一，基本功能。電氣二次設備狀態檢修系統基本功能主要為數據采集和數據處理功能，數據采集功能操作較為簡便，通過單獨終端機和不同分機進行連接，對分機上的所有信息進行采集。數據處理功能涉及多個方面，主要內容如下：①保護壓板的管理，對保護軟壓板進行全面在線管控，在相應的系統監管界面，需要運用圖形詮釋保護軟壓板的投入和取消。②保護定值的管理，利用監控主站，對定值命令進行調取，也能夠通過人工手段進行傳送，可以有效核實系統運行過程中產生的所有數值內容。③保護采樣值的管理，想要對電氣二次設備運行狀態實時掌握，通過終端機就能實現，內容包括電流、相位角、電壓功率等。④裝置自行檢測和保護行為的報警，二次設備裝置中如果相關硬件存在問題，裝備存在異常，二次設備裝置會針對故障給予相應反饋，將信號反饋傳送至系統監控主站中，這樣工作人員能夠實時監測，及時檢修處理。⑤故障信號反饋，信號反饋由系統子站上傳，將故障問題及時傳送給監控主站中，故障信息反饋內容有故障范圍、故障種類、故障發生的時間等，給排除故障工作的開展提供了有效的信息支持。

第二，高級功能。在變電站當中，二次設備中形成的相關信息內容可以通過自動化系統直接傳送到監控主站中，監控主站會對接收的信息內容進行分析和判定，分列出存在的故障信息，故障系統裝置診斷專家系統會對設備的狀況進行判定，判斷系統中是否發生相應故障問題，準確判斷發生故障具體位置，確定引起故障問題因素和故障類型等相關內容，然后進行總結歸納，這樣能夠針對性指導檢修工作的有效開展［1－2］。

二次設備診斷流程為以下內容：首先，由于信息反饋類型不同，監控主站會對信息反饋進行分類，然后對相應信息反饋、設備運行實際狀態、歷史信息反饋進行針對性處理，然后綜合評估保護水平，在此期間還需要進一步分析信息反饋可靠性，充分掌握設備工作實際情況。其次，信息反饋的確定。繼電保護工程師站本身具有良好的管控功能，將控制命令下發給子站保護設備，然后對信息反饋內容進行確認。最后，針對各個設備形成的信息反饋，對設備工作狀況進行分析和判定，設備管理工作人員需要根據自身積累的工作經驗，對發生的各種故障問題進行診斷。

3 電氣二次設備狀態檢修的問題及對策

3.1 電氣二次回路監測

以結構的角度而言，電氣二次設備組成主要為二次回路和相關保護設備。目前使用較為廣泛的保護設備主要以計算機管控執行為主，并且更傾向于自動化，所以，上述的保護設備在開展檢測工作時較為順利。相對而言，電氣二次回路的保護設備卻大不相同，因為其設備的組成主要為多個電纜和繼電器，由于回路分布的范圍較大，導致很多地方出現各類問題，很大程度給在線檢測管理工作的開展帶來極大挑戰性。對于這類問題的處理，可以將在線檢測和設備管理進行有機結合，這樣更利于管控工作的有序進行。

3.2 電氣二次設備電磁干擾

集成電路和電子元件是電氣二次設備的重要組成部分，由于其中涉及多個電子元件，給設備投入工作時帶來了極大便捷，但是也會引發各種電磁干擾現象發生。二次設備中很多零件容易受到電磁干擾影響，對設備自身的功能作用造成極大的影響，進而影響電力系統的正常運行。我國針對這類問題雖然在有關文件中對電氣設備繼電保護電磁干擾標準進行了規范化，但是并未對易發生電磁干擾的零件使用環境檢測和管控職能進行明確。所以，在處理電氣二次設備的電磁干擾問題時，針對電氣二次設備實施狀態檢修過程中，需要對設備每個零件抗電磁干擾性能進行仔細的監測，準確判定零件抗電磁干擾性能是否與規定要求相符合，然后以設備的具體工作狀況開展針對性管控工作。

3.3 電氣二次設備和一次設備狀態檢修的聯系

電氣二次設備狀態檢修過程中，二次設備與一次設備檢修工作是密不可分的。一次設備完全斷電后，才能執行電氣二次設備檢修行為。設備檢修工作人員需要以一次設備的具體情況為依據，分析檢修內容和操作流程，然后開展二次設備狀態檢修工作。在進行電氣二次設備狀態檢修工作時，檢修次數應該控制在要求范圍內，更要降低停電時間，這樣才能避免因為停電帶來的一系列影響，才有利于二次設備的正常工作。所以，檢修工作人員應該全面分析一次設備工作狀態，然后開展二次設備狀態檢修工作［3］。

3.4 建立設備管理信息系統

設備管理信息系統會利用計算機技術對設備存在的故障問題、日常工作狀態、檢修實際情況等各類信息實現管控和共享，我國大多數的電廠都有建立相應設備管理信息系統。通過計算機處理數據信息，對二次設備狀態檢修工作的開展提供了針對性的參考數據，所以，保證二次設備檢修工作的順利開展，電力企業應該根據實際情況建立設備管理信息系統，這樣才能促進電力系統正常運行。因此，電力企業必須重視上述問題，才能保障電力系統的安全性和可靠性。

4 結束語

電氣二次設備狀態檢修工作的開展，能促進電力系統的正常運行和發展，因此，必須重視電氣二次設備狀態檢修工作，這樣才能提升電力企業的市場地位。