变电站二次设备的状态监测及检修
摘要:随着电力体制的改革和经营机制发生的变化，以及减人增效和供电可靠性的要求进一步提高，定期检修制度已不能完全适应形势发展的需要。因此，迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变，即状态检修。对电气设备实施状态检修是开展同业对标、创建一流供电企业的具体要求，随着微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。该文就变电站二次设备实施状态检修的内容、方法和步骤以及应注意的问题进行了论述。
传统的变电站二次设备检修，依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验。以确保装置完好、功能正常，确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此，电气二次设备同样需要进行状态监测，实行状态检修模式。
1 变电站二次设备的状态监测
1.1 变电站二次设备的状态监测内容
状态检修的基础是设备状态监测，要监测二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有：交流测量系统，包括TA 、TV 二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好；直流操作、信号系统，包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统，包括硬件逻辑判断回路和软件功能；通信系统；屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能，有些元件的性能仍然需要离线检测，如TA 的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
1.2 对站内二次设备的状态监测方法
随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU 、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序，自动测试每一台设备和部件。然而，对常规保护进行状态监测较难实现，因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、又分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。如TA 、TV 的断线监测；直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
2 变电站二次设备状态检修需考虑的问题
2.1 二次设备的电磁抗干扰监测问题
由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用，电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查；微机保护装置附近使用移动通信设备的管理等。
2.2 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间，减少停电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
2.3 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS)，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之一。要实现设备状态检修，需要完善设备管理信息系统(MIS)。
3 现阶段实施状态检修的基本策略
3.1 将各类设备的检修统筹考虑
电气设备的维护一般要求退出运行，不论是全面的预防性试验，或是拆装性检修。考虑到各种电气设备的维护是相互关联和相互影响的，为了尽可能保证设备的可用性和减少停电时间，必须统筹安排电气设备的检修工作。如果我们把检修的周期及项目上升为一种管理策略，就必须将各类设备统筹考虑。
3.2 采用量化的设备状态评价体系(百分制)
目前，我国还没有建立严格的变电站设备状态评价体制，按现行《电力设备预防性试验规程》，设备要 么合格、要么超标(不合格) ，显然仅仅把设备分为合格与不合格两种状态时，状态分析便无从谈起，所以应该建立量化的设备状态评价指标体系，从需要立即退出运行到设备最优状态分成0～100分。如0～30分表示需要立即检修的严重缺陷状态；31～55分应尽快检修；56～75分计划优先安排；76～85分计划延期；86～99应延期安排；100分表示所有状态信息均远离超标值，既没有经历不良运行工况，又没有家族质量缺陷纪录。设备的评分应基于与设备状态相关的信息，包括各个试验项目、缺陷事故纪录、不良运行工况记录等。
3.3 采用综合的设备状态信息获取方法
反映设备的状态信息应来自于在线监测信息、各项试验信息(含现行预防性试验) 、设备
家族缺陷事故记录信息、不良运行工况记录信息。这是一个综合的信息来源，各项信息依其对设备状态的准确反映，以权重表示。另外信息也应考虑折旧，越新的设备折旧越小。
4 实施状态检修应注意的一些问题
状态检修不单纯是技术方面的问题，更是观念的更新，体制的创新和管理的改革以及对人员素质的要求。
4.1 开展状态检修需要观念更新
实施状态检修需要改变人们传统的预防性检修思维方式，同时又要逐步地用变化的观念去解决技术及管理问题。应该认识到在实施状态检修及管理工作中，不可能寻得一种快速的、一次性解决所有问题的方法，这样的系统工程不可能在短期内完成。实践证明，观念更新和脚踏实地的从基础工作做起是实施状态检修的关键之一。
4.2 开展状态检修需要体制创新
电力设备的定期检修制度及方法一般都是通过相关规程、条例得以体现的。而实施状态检修首先在剖析现行各专业规程的基础上，结合设备现状制定出一个可靠、有效、客观的指导性文件。如对专业规程规定的技术条件、标准、工艺等原则上要执行，而对设备检修的“周期规定”要逐步改革，并对检修内容及方法进行改进，对事故责任的追究亦作相应客观而合理的改变，使之有利于状态检修的试行和逐步发展，并在实践中积累经验，完善制度。
4.3 开展状态检修需要加强管理
开展状态检修工作首先要领导重视，在科学管理的基础上，领导要敢于承担技术责任，要建立起负责、策划、组织、协调并指导状态检修工作的领导小组，以协调变电、配电、检修、继保、试验及其它相关专业部门的分工、配合、衔接、实施等各项具体工作。状态检修是一种先进的科学技术手段，需要科学的管理手段支撑。状态诊断主要是建立在大量数据统
计分析的基础上，随着计算机管理信息系统的普及及推广应用，建立设备动态档案管理系统就显得十分必要。目前一些供电企业已与某些大学或科研院所合作开发状态检修计算机信息管理专家系统，并利用这类系统逐步实现检修管理工作的标准化、程序化、准确化，实时分析每台设备的状态，并进行状态变化趋势的分析，减少了数据分析、统计、比较工作中的工作量和误差率。有的供电企业已经做到现场试验用笔记本电脑进行试验数据录入、现场历史数据查询等先进的设备检修管理手段，对进一步开展状态检修工作打下了良好的基础。
4.4 开展状态检修需要提高检修人员技术素质
状态检修有时需要各类专业人员协同工作。特别是大型变电站设备检修、预试，均需要大量专业人员的参与。从变电检修工作的特点看，变电检修人员必须是专职人员，才能确保变电检修的工作质量。同时，随着高电压等级变电站的增多、带电作业的增多、状态检修的推行等，对人员素质提出了更高的要求。因此，迫切需要加强对专职人员的技术培训，素质培训，努力提高专职检修人员的综合素质。
变电站二次设备的状态监测及检修
摘要:随着电力体制的改革和经营机制发生的变化，以及减人增效和供电可靠性的要求进一步提高，定期检修制度已不能完全适应形势发展的需要。因此，迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变，即状态检修。对电气设备实施状态检修是开展同业对标、创建一流供电企业的具体要求，随着微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。该文就变电站二次设备实施状态检修的内容、方法和步骤以及应注意的问题进行了论述。
传统的变电站二次设备检修，依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验。以确保装置完好、功能正常，确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此，电气二次设备同样需要进行状态监测，实行状态检修模式。
1 变电站二次设备的状态监测
1.1 变电站二次设备的状态监测内容
状态检修的基础是设备状态监测，要监测二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有：交流测量系统，包括TA 、TV 二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好；直流操作、信号系统，包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统，包括硬件逻辑判断回路和软件功能；通信系统；屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能，有些元件的性能仍然需要离线检测，如TA 的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
1.2 对站内二次设备的状态监测方法
随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU 、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序，自动测试每一台设备和部件。然而，对常规保护进行状态监测较难实现，因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、又分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。如TA 、TV 的断线监测；直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
2 变电站二次设备状态检修需考虑的问题
2.1 二次设备的电磁抗干扰监测问题
由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用，电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查；微机保护装置附近使用移动通信设备的管理等。
2.2 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间，减少停电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
2.3 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS)，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之一。要实现设备状态检修，需要完善设备管理信息系统(MIS)。
3 现阶段实施状态检修的基本策略
3.1 将各类设备的检修统筹考虑
电气设备的维护一般要求退出运行，不论是全面的预防性试验，或是拆装性检修。考虑到各种电气设备的维护是相互关联和相互影响的，为了尽可能保证设备的可用性和减少停电时间，必须统筹安排电气设备的检修工作。如果我们把检修的周期及项目上升为一种管理策略，就必须将各类设备统筹考虑。
3.2 采用量化的设备状态评价体系(百分制)
目前，我国还没有建立严格的变电站设备状态评价体制，按现行《电力设备预防性试验规程》，设备要 么合格、要么超标(不合格) ，显然仅仅把设备分为合格与不合格两种状态时，状态分析便无从谈起，所以应该建立量化的设备状态评价指标体系，从需要立即退出运行到设备最优状态分成0～100分。如0～30分表示需要立即检修的严重缺陷状态；31～55分应尽快检修；56～75分计划优先安排；76～85分计划延期；86～99应延期安排；100分表示所有状态信息均远离超标值，既没有经历不良运行工况，又没有家族质量缺陷纪录。设备的评分应基于与设备状态相关的信息，包括各个试验项目、缺陷事故纪录、不良运行工况记录等。
3.3 采用综合的设备状态信息获取方法
反映设备的状态信息应来自于在线监测信息、各项试验信息(含现行预防性试验) 、设备
家族缺陷事故记录信息、不良运行工况记录信息。这是一个综合的信息来源，各项信息依其对设备状态的准确反映，以权重表示。另外信息也应考虑折旧，越新的设备折旧越小。
4 实施状态检修应注意的一些问题
状态检修不单纯是技术方面的问题，更是观念的更新，体制的创新和管理的改革以及对人员素质的要求。
4.1 开展状态检修需要观念更新
实施状态检修需要改变人们传统的预防性检修思维方式，同时又要逐步地用变化的观念去解决技术及管理问题。应该认识到在实施状态检修及管理工作中，不可能寻得一种快速的、一次性解决所有问题的方法，这样的系统工程不可能在短期内完成。实践证明，观念更新和脚踏实地的从基础工作做起是实施状态检修的关键之一。
4.2 开展状态检修需要体制创新
电力设备的定期检修制度及方法一般都是通过相关规程、条例得以体现的。而实施状态检修首先在剖析现行各专业规程的基础上，结合设备现状制定出一个可靠、有效、客观的指导性文件。如对专业规程规定的技术条件、标准、工艺等原则上要执行，而对设备检修的“周期规定”要逐步改革，并对检修内容及方法进行改进，对事故责任的追究亦作相应客观而合理的改变，使之有利于状态检修的试行和逐步发展，并在实践中积累经验，完善制度。
4.3 开展状态检修需要加强管理
开展状态检修工作首先要领导重视，在科学管理的基础上，领导要敢于承担技术责任，要建立起负责、策划、组织、协调并指导状态检修工作的领导小组，以协调变电、配电、检修、继保、试验及其它相关专业部门的分工、配合、衔接、实施等各项具体工作。状态检修是一种先进的科学技术手段，需要科学的管理手段支撑。状态诊断主要是建立在大量数据统
计分析的基础上，随着计算机管理信息系统的普及及推广应用，建立设备动态档案管理系统就显得十分必要。目前一些供电企业已与某些大学或科研院所合作开发状态检修计算机信息管理专家系统，并利用这类系统逐步实现检修管理工作的标准化、程序化、准确化，实时分析每台设备的状态，并进行状态变化趋势的分析，减少了数据分析、统计、比较工作中的工作量和误差率。有的供电企业已经做到现场试验用笔记本电脑进行试验数据录入、现场历史数据查询等先进的设备检修管理手段，对进一步开展状态检修工作打下了良好的基础。
4.4 开展状态检修需要提高检修人员技术素质
状态检修有时需要各类专业人员协同工作。特别是大型变电站设备检修、预试，均需要大量专业人员的参与。从变电检修工作的特点看，变电检修人员必须是专职人员，才能确保变电检修的工作质量。同时，随着高电压等级变电站的增多、带电作业的增多、状态检修的推行等，对人员素质提出了更高的要求。因此，迫切需要加强对专职人员的技术培训，素质培训，努力提高专职检修人员的综合素质。