1、1谈电力系统二次设备检修技术与措施【摘要】文章首先阐述了二次设备状态检修的概述和电力系统二次设备状态的监测，然后分析了电力系统二次设备状态检修要解决的问题，最后对二次设备状态检修的措施进行了探讨，以及在大型供热电厂的应用。 【关键词】电力系统，二次设备， 检修措施 中图分类号： F407.6 文献标识码： A 一、前言 近年来，我国电力系统工程虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设社会主义和谐社会的新时期，加强对电力系统二次设备检修技术的加强，对确保居民的切身利益有着重要意义。 二、二次设备状态检修的概述 所谓状态检修，就是在设备状态监测的基础上，根据监测和分析诊断的结果
2、，科学、合理地安排检修时间和项目，也就是说在第一时间内对设备需要检修的项目进行检修。根据对设备当前的工作状况进行状态监测的结果，综合设备状态，利用微电子技术、通信技术等手段来判断目前设备的状态。状态检修的内容不仅包括在线监测与诊断，还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备的检修及验收等许多方面。长期以来，电力系统实行的预防性计划检修为主的检修体制。这种体制暴露出的问题是：设备缺陷较多，检修工期长，2检修费用高，设备状况较好的又检修过剩。随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，很多电厂实行了点检定修，由预防性计划检修向预知性的状态检修过渡已经成为可能。电力系统设备根据功
3、能不同，可分为一次设备和二次设备。二次设备主要包括继电保护及自动装置、监控及远动装置。它们正常可靠的运行是保障电网稳定和电力设备安全的基础。在实际运行中，因电力系统二次设备造成的故障时有发生，保护不正确动作的原因涉及到保护人员、运行人员、设计院、产品质量等许多方面。随着微机在继电保护及自动装置的广泛应用，断电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高。电力系统二次设备监测对象主要有：交流测量系统；直流操作、信号系统，逻辑判断系统；通信系统；屏蔽接地系统等。交流测量系统包括 TV、TA 二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好；直流系统包括直流动力、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统包
4、括硬件逻辑判断回路和软件功能。电力系统二次设备的状态监测方法与电力系统一次设备相比，电力系统二次设备的状态监测不只依靠传感器，因此，电力系统二次设备的状态监测无论是在技术上还是经济方面都更容易做到。 1智能化装置自检信息 纵观国内使用的各种二次设备，主要包括数据采集、处理，人机界面/通信和存储等相关功能。虽然各厂家设备内部架构不同，但大都是由多个微机组成的电子系统构成的。所不同的是各个功能所在的部位或者所依从的微机不同。要保证上述这些功能组成部分是正常工作的，在装置运行过程中需要对表征其状态的一些信息量进行监视和分析。目前设3备本身具备一定的自诊断功能，包括：存储模块的自检，模拟量采集模块的自
5、检，开关量输入模块的自检，开关量输出模块的自检，内部电源监视的自检，CPU 核心数据处理模块的自检，通信模块的自检等。在二次设备的状态检修实施中，可利用现有故障信息子站技术将上述信息上送到状态检修后台，总结各功能模块的参数趋势，和这些参数的特征曲线相对比，得出各个功能模块乃至装置的整体可靠性水平。 2外部监测回路监测信息 目前使用的纵联电流差动保护在正常运行情况下始终有数据在传送，因此通道的好坏一直得到有效地监视；双母线接线的母联开关位置对于母线保护逻辑具有极端重要性，各个厂家的做法不尽相同，但开接点与闭接点同时引入的做法，安全性较高，开接点与闭接点相互校验；跳合闸回路的监视通过跳合闸位置继电
6、器来实现；对于直接动作于跳合闸命令的保护装置出口回路的继电器线圈及其触点的好坏，可通过间接测量一次系统电流来判断与识别，且一般需要经过 100200ms 以上的延时（至少躲过断路器的灭弧及去游离时间） 。 实现二次系统的状态检修，要将二次回路的信息上送到状态检修后台，建立历史数据系统，进行有针对性的研究，对设备的运行状态发展趋势进行判断。 三、电力系统二次设备状态监测 1二次设备状态监测内容 电力系统二次设备的状态检修是结合二次设备的检修及运行的以往资料和经验,通过设备诊断技术和设备检测技术,对二次设备进行可靠的4评价,以这些评价结果为依据,进行检修项目和检修时间的合理安排。二次设备的状态检修
7、并不是完全独立于一次设备的状态检修的,在需要做出二次设备的检修方法和策略时需要适当考虑一次设备的运行状况,做好检修时候的经济和技术分析,一方面尽可能减少停电检修时间,降低停电检修所造成的经济利益损失;另一方面要减少检修的次数,保证二次设备能够可靠准确的运行。电力系统状态监测的基础是二次设备的状态监测,二次设备主要是自动装置、继电保护、就地远动及监控、故障录波等,二次设备的可靠安全运行是电力系统设备安全和电网稳定的基本要求,因此需要对二次设备进行寿命预估,监测其工作的准确性。二次设备状态监测的对象主要有逻辑性能判断、交流测量、直流控制及信号、屏蔽接地、通信管理等若干个系统。逻辑判断系统主要由软件
8、功能以及硬件逻辑性能判断的回路构成;交流测量系统的要求是 TV、TA 二次回路的回路正确的同时,回路的绝缘性能好且元件完好;直流控制及信号系统要求信号回路、直流动力及控制操作的回路完好、信号良好。二次设备的状态监测对象是一个系统或者一个单元,而不是单一的元件,在对各个元件的动态状况和性能进行监测时,离线监测对于有些元件来说是非常有必要的,例如经过电流互感器而产生出来的特性曲线。因此,状态诊断和检测的基础依据就是设备的实际状态。 2二次设备状态监测方法 电力系统二次设备的状态监测不会很大程度依赖传感器来完成。常规保护的元件一般较单一,由若干个继电器组成,设备的状态检测相对实现的困难大,但是可以适
9、当的运用设备本身所具有的一些测量手段,如直5流回路的绝缘监测、TV、TA 的断线监测及二次保险的熔断报警等来实现。二次设备状态监测最重要的基础就是微机自动装置和微机保护装置的诊断技术的完善和升压站的自动诊断系统的发展,微机自动装置和微机保护装置都具备自诊断的功能,能够对相关装置的存储器、电源、CPU、A/D 转换、I/O 接口等一系列插件进行诊断。同时可通过特征字法、编码法、校验法、监视定时器法和比较法等相关故障的检测方法,而对与相关保护设置,可以加载和启动诊断程序,对各个部件和设备进行自动的诊断。 四、电力系统二次设备状态检修要解决的问题 1二次回路的监测问题 二次设备从结构可分为二次回路和
10、保护及安全自动装置。随着电厂升压站综合自动化系统广泛应用，很容易实现状态监测。但二次回路有许多继电器和连接设备的电缆组成，点多、分散，要通过监测继电器触点的状况，回路接线的正确性是比较难的,也不经济。对于二次回路应重点从设备管理入手，如设备的验收、离线监测的资料管理，结合在线监测来诊断分析。 2二次设备的电磁抗干扰问题 由于大量微电子元件、集成电路在二次设备中广泛应用，二次设备对电磁干扰越来越敏感，容易受到电磁干扰。电磁干扰会使二次设备采样信号失真、装置异常、保护误动或拒动，甚至使元件损坏。国际电工委员会（IEC）及国内有关部门对继电保护制定了电磁兼容（EMC）标准。目前在国内，对电磁的监测、
11、管理还没有纳入检测范围，也没有合适的监测手段。对二次设备进行电磁兼容性试验是二次设备状态检修的一项6重要工作。要对不同发电厂及变电站的干扰源、耦合途径、敏感器件进行监测和管理，诸如对二次设备接地状况检查；微机保护装置附近使用移动通讯设备的管理等。 3一次设备与二次设备状态检修的关系 一次设备与二次设备检修不是完全独立的。二次设备检修要在一次设备停电检修时才进行。在作出二次设备状态检修时要考虑一次设备的情况，作好状态检修技术经济分析。既要减少停电时间，减少检修次数，降低检修成本，又要确保二次设备安全可靠正确的运行。 4二次设备状态检修与网络管理信息（MIS）系统的关系 随着电力系统网络管理信息系
12、统（MIS）的建立，对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享。这些信息是作出状态检修决策的重要依据。故此，要实现电力系统二次设备状态检修，需要逐步建立并完善设备网络管理信息系统。 五、二次设备状态检修的措施 1掌握设备的初始状态 这个环节包括设计、订货、施工、验收等一系列设备投入运行前的各个过程。也就是说状态检修不是单纯的检修环节的工作，而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。 2注重设备运行状态的统计分析 点检员对设备状态进行统计，指导状态检修工作，对保证系统和设备的安全举足重轻。应用新的技术对设备进行监测和试验，准确掌握设备的状态。
13、开展状态检修工作，大量地采用新技术是必要的。但在线监7测技术的开发是一项十分艰难的工作，不是一朝一夕就可以解决的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下，我们要充分利用成熟的在线离线监测装置和技术，对设备进行测试，以便分析设备的状态，保证设备和系统的安全。通过开展点检定修，从设备的管理上狠下功夫，努力做到管理与技术紧密结合。建立健全设备缺陷分类定性汇编，及时进行内容完整、准确的修订工作，充分考虑新设备应用、新的运行情况出现及先进检测设备的应用等；设备管理部每月对本部门缺陷管理工作进行一次分析，每年进行总结，分析的重点是频发性缺陷产生的原因，必要时经单位技术主管领导批准，由生
14、产技术部上报相应的技术改造项目。基于上述基础，应用现有的生产管理信息系统，在生产管理上要有所创新、有所突破。生产管理系统是以设备资产为核心，以设备安全可靠运行为主线，涵盖发电运行与检修、试验、继电保护、调度和安全监察等专业，涉及发电设备运行和检修管理、电厂运行管理、设备定级管理、电气设备和保护装置的检修计划与管理、各类操作票和工作票管理、设备的绝缘和化学试验管理、设备缺陷管理等的计算机综合管理信息系统。而且要利用系统所具有的分析和统计功能，为设备的状态检修提供比较高效的信息。 3制订完善的状态检修工作流程。 对电力系统二次设备实施状态检修是专业管理观念上的一次转变，通过实行点检定修，设备实行了
15、点检员负责制，专业实行了点检长负责制，改变了传统的专业管理模式，从而提高了的管理制度和技术要求。根据采集到的状态信息，对二次设备的状况进行评分，评分值可以基本8上判断设备的健康状况，并以此作为延长或者缩短检修周期的依据。对设备状态进行评分所依据的信息称为状态信息。对设备健康状况的评分，目前采用综合分析，加权计算的方法，实施百分制评价，对一些重要状态信息合理选取加权系数，并通过分析计算，提高分析工作的准确性和效率。设备状态检修管理的核心是如何基于对设备状态评估的结果，制定出经济、合理的维修、试验计划。对此我们要积极探索，结合安全性评价、反季节性预防措施、反事故技术措施、安全措施计划中有关检修改进
16、的项目，初步形成一些状态检修原则和规定，产生基于设备状态检修理念的试验、大小修计划，对设备进行状态检修，做到了有的放矢，减少了检修工作的盲目性，大幅度减少检修时间，提高了设备的可用率。4正确的认识状态检修 对状态检修的复杂性、长期性、艰巨性及其蕴藏的巨大潜力应加大认识。从事状态检修工作的专业人员应对其理论的学习及深入进行研究。从检修技术的发展历史看，无论事故后检修还是预防性检修都是与技术发展的水平相联系的，状态检修也是一样。实施状态检修，是有技术基础的。只有把这个基础夯实，我们的状态检修工作才能够健康地发展，获得长期的利益。真正实现设备的点检定修。状态检修需要科学的管理来支撑。基础管理要能提供
17、完整的设备档案记录及运行、检修、试验记录，如果运行检修记录不详、不衔接、资料丢失，历史记录没有被很好地组织利用起来，只能提供十分有限的信息来改进我们的生产检修管理工作，各级专业人员不知道自己在状态检修中所扮演的角色，检修工作9没有着眼于取消没有必要的工作，多年延续下来的定期检修制度严重束缚人们的思维，只知道按规定办，至于该不该修则很少考虑。至于新的检修周期的确定、检修项目的变更是否合适，怎样在实践中去检验，寻找规律，找出每类设备检查或检修较经济的周期，都需要现场设备的实际运行情况和设备的状态而定。 5客观的评价状态检修 状态检修实施的结果是减少了现场的工作量，特别是减少了设备停电的次数，提高了
18、运行的可靠性，降低检修成本，提高经济效益。减少停电次数不仅提高了运行的可靠性，减少了维护工作量，节省了成本，也减少了倒闸操作。黑龙江某供热电厂，装机容量 2X300MW 供热机组，是该城市的唯一供热电厂，负责该城市的三分之一区域的供热，冬季供热期为 6 个月，肩负着社会责任，供热安全尤为重要，通过实行点检定修，点检员负责设备，点检长负责专业，设备落实到人，按月对自己的设备进行打分，按季度对设备进行评估，确定状态检修的计划，设备管理部将定检任务和全年的二次设备治理工作有机地结合起来，及早进行设备摸底调查，做到心中有数。生产技术部根据设备管理部提报设备停电定检计划的同时，统筹考虑设备治理的具体内容
19、，做到一次停电，一次完成。提高人身和设备安全。通过状态检修减少了大量的停电检修的工作量，也减少了发生人身事故的机率。由于机组计划性检修的时间都比较紧，操作的工作量很大，很容易发生误操作，事实证明，电厂二次设备实行状态检修，减少了检修的工作量，降低了检修费用，减少了运行操作量，保证了设备安全稳定地运行，对确保人身安全和设备安全十10分有利。 六、结束语 随着电厂管理体制的不断完善，电气二次设备检修技术将会得到更多管理者的重视，在构建和谐社会的背景下，电力系统二次设备检修技术与措施将会发挥着越来越重要的作用。 作者简介：王志刚，1991 年毕业于东北电力学院电力工程系继电保护及自动、远动技术专业，现任黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司设备管理部副主任，副高级工程师。 参考文献 1陈维荣,宋永华.电力系统设备状态监测的概念及现状J.电网技术,2008,24(11). 2杨新民.电力系统微机保护培训教材M.中国电力出版社,2000,9. 3陈维荣，孙锦鑫电力系统设备状态监测的现状J电网技术2000，24(11) 4杨新民电力系统微机保护培训教材中国电力出版社，2000，(9).
