继电保护设备状态检修管理研究与应用

周 贺

(南方电网深圳供电局有限公司，深圳，518000)

0 引言

近年来我国经济呈现出快速健康发展的态势，电网规模也随之越来越大，结构也越来越复杂，电网设备相关技术也在日新月异的发展，供电可靠性和供电质量的成为用户考量电力系统的基本标准。目前，电力企业实行的事后检修和预防性检修的检修机制。在这两种检修机制下，设备采用以相关检修规程为指导的定期检修形式，结果可能导致了状态好的设备过度检修，而状态较差的设备则因还没有到检修周期，而不能检修的检修不足状态。只有通过对不同的电气设备的运行维护采用区别化、精细化、规范化、科学化的检修策略，才能在确保电网安全、可靠、稳定、运行的前提下，实现最小化电气设备运行维护资源消耗，这样的检修策略已成为电网企业设备管理的发展必然趋势。

1 状态检修的概念和特点

状态检修是以设备的运行情况、基本状况及同类设备家族历史缺陷等资料为依据，以可靠、安全、稳定、成本等为基础，通过对设备进行状态评价和风险评估，根据评价结果制定相应的设备检修方法，最后达到设备可靠运行、检修成本合理的设备检修策略。状态检修是一种以可靠性和预测性为指导思想的检修技术，通过在线监测和离线监测等手段，对设备潜伏性故障进行分析，并结合相关巡视数据、验收资料等基础信息，对设备的状态进行量化评估，然后进行风险评估，最后以评估结果来指导确定设备的检修策略，合理安排生产和检修工作，在保证设备可靠运行的同时，最大限度地节约设备维护资金，节约人力物力成本，降低检修工期，让现有的设备能够创造出更大的经济效益和安全效益。设备状态检修可通过设备状态评估来分析设备现在的状态，然后进行设备运行风险分析来分析当前的风险，综合分析结果，实现设备长、中、短期检修计划的循环和控制，提高设备可用率和供电可靠性，降低生产成本。相关资料表明，实施状态检修后，设备故障率可以降低到原来的75%，综合检修费用可以减少30%-50%。

设备状态检修与原来的设备定期检修相比，具有以下优点：

(1) 为了提高检修的针对性和有效性，开展状态检修时，对在运行状态下的设备进行实时监测，对有异常的设备进行检修。因此，状态检修避免了在定期检修策略指导下，对无任何异常状况下的运行设备进行检修的情况，从而减少了设备停电时间，提高设备的可靠性，又减少了一次检修工作，从而降低设备维护成本。

(2) 设备状态检修工作的重点是对设备状态的严密监测和全过程控制，不是简单以时间节点为依据，根据设备的状态决定设备的使用寿命，从而提高了设备的使用年限，减少更换设备频率，降低设备运行的总成本。

(3) 状态检修工作使设备管理责任划分更加明确，设备管理者不仅要关注设备现在的运行状态，还要关注设备以往的运行情况。同时，有针对性的掌握设备状态，使检修工作有了更加明确的目标，检修工作的质量得到很大提高。

(4) 状态检修要求设备运维人员熟悉设备的状态、设备的软硬件组成等，不仅促使运维人员主动学习来提高个人的技能水平，还促使管理人员加强人员技术培训工作，技术管理水平和设备运行水平双向上升明显。

(5) 在电网结构稳定、设备质量较高的情况下，倒闸操作次数减少，设备检修总量减少，进而降低设备运行过程中人员操作风险，提高了电网的稳定性。

为了避免定期检修存在的盲目性缺点，更好的贯彻“安全第一，预防为主”的电力安全生产方针，状态检修工作是一项实施效果明显的举措，不仅实现减人增效，而且能够进一步提高企业的社会效益和经济效益。

2 深圳供电局继电保护设备检修管理现状

目前，深圳供电局继电保护装置的校验主要分为以下三类:

(1)新安装装置的验收检验。有以下二次设备时进行：①投入运行的新装二次设备；②在已投运的一次设备上投入新安装的二次设备时；

(2)运行中装置的定期检验。定期检验分为两种，全部检验和部分检验。

(3)运行中装置的补充检验。补充检验分为下列五种：①对运行中的装置进行技改或增加新回路或增加新元件后的检验；②一次设备大修后或一次设备更换后的检验；③运行中发现异常情况后的检验；④故障跳闸后检验；⑤已投运行的装置停运一年及以上，再次投入运行时的检验。

3 继电保护设备状态评价及风险评估

设备状态评价是根据规程标准、厂家技术指标、运行经验等作为判断依据，结合设备的巡视结果、维护记录等结果,分析反映设备健康状态的各状态量，确定设备状态等级。继电保护状态评价以间隔为单位，分投运前和投运后两个时间段分开评价，评价比重按30%和70%考虑。评价结果按下列公式计算得出：

ISE——设备状态总得分；A——投运前设备状态评价总得分；

B——投运前设备状态评价总得分。

?

设备风险评估：在设备状态评价的基础上，评估设备出现故障的可能性和后果的严重程度，确定设备面临的和可能导致的风险。

风险评估的指标是风险值，需要综合考虑设备故障发生率和可能损失的资产，风险值按式(1)计算。

式中：R：设备的风险值；LE ：可能损失资产；P：设备的平均故障率；

t：某个时间。

按照R 的大小将风险分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级共6 个级别，其中Ⅰ级设备风险最高，Ⅵ级设备风险最低。设备风险级别划分如表1 所示。

表1 设备风险级别划分

4 深圳供电局10kV 继电保护设备状态检修策略

本文主要以深圳供电局10kV 继电保护设备为研究对象，以继电保护设备状态评价模型和风险评估模型为计算依据，制定其检修策略。检修策略共分为以下几个方面：1、巡视；2、停电试验；3、备品备件管理；4、特殊检查及停电维护要求；

1）巡视。Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级风险的设备需要继电保护专业进行专业的巡视。针对Ⅰ级、Ⅱ级风险的设备，每月开展一次专业巡视，巡视内容包括压板检查、软件版本核查、交流采样检查、开入量检查、定值核查、二次回路检查、光纤通道检查、通信状态检查、故障录波装置硬盘空间检查、手动启动故障录波共10 项检查内容，针对Ⅲ级、Ⅳ级风险的设备，每季度开展一次检查，检查项目同Ⅰ级、Ⅱ级风险的设备。

2）停电试验。停电试验的检验项目见下表2。

表2 停电试验项目表

3)备品备件管理。Ⅰ类管控设备应有全套备件，Ⅱ类管控设备应备足电源插件、CPU 插件、人机对话插件几类损坏率高的插件。

4)当发生电网特殊运行、保供电、迎峰度夏等情况时，需要继电保护专业人员进行特殊检查及停电维护。特殊检查及停电维护要求见下表3。

5 效果分析

2012 年1 月开始,深圳供电局有限公司开始试行10kV继电保护设备状态检修,考虑到10kV 继电保护装置微机率达到100%,具备继电保护设备状态检修的基本条件。截止到2012 年年底，实施效果明显，10kV 保护装置的缺陷发生情况下降。2012 年保护装置运行情况良好，保护类缺陷年缺陷密度仅1.35%，略低于2011 年0.04%。2010 年电源插件故障发生率为0.39%，2011 年为0.32%，2012 年为0.15%。

6 结语

实施状态检修可以使检修人员现场定期试验和测量的工作量减少的最小，降低了作业的劳动强度，提高了工作效率，是企业实现利润最大化的重要手段。状态检修时今后检修技术的发展方向，必将成为电力设备检修的主流。

表3 保护装置检查及停电维护要求表

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