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摘 要:本篇论文探讨了保障二次设备可靠运行的措施,检修周期的确定,巡检及检修项目的确定。
关键词:继电保护;巡检;检修
1. 保障二次设备可靠运行的措施
1.1 硬件措施
首先在微机保护选型时要严格把好设备选型关,注意以下问题:
(1)要考虑电源是否有足够的冗余度和稳定性。
(2)装置的组成元器件的工业化程度,特别是I/O器件的工艺和线路板的整体质量水平。
(3)插件插接的可靠性,特别是端子和拔插连接部位是否接触可靠。
(4)对环境的耐受能力,如温度、湿度、绝缘耐压、电磁干扰等。在实际应用中要提高装置的抗干扰能力,主要从以下两个方面来增强抗干扰措施。
A、保护装置本身。首先要仔细了解微机保护装置本身的抗干扰能力。如绝缘耐压水平、输人回路的滤波性能,开关量接口的隔离、看门狗和容错率等。需要特别注意的一个重点是装置对于引入线的隔离。装置强弱电部分必须布局合理,结构良好,接地可靠,和其他装置之间的连接部分也有相应的抗干扰措施,如信号屏蔽和光电隔离等。
表1 保护装置对外引线的隔离措施
B、二次回路。二次回路接线合理,将强、弱电回路分开布线。避免强、弱信号之间由于祸合产生的干扰。二次电缆采用屏蔽电缆,两端屏蔽可靠接地,保护传递信号不受外界干扰。通过在交流电流电压回路和直流电源的引入端增加抗干扰电容,来去除高频谐波的影响。禁止出现接地环流,防止形成环流使各接地点之间产生差模干扰。
1.2 软件措施
(1)采用数字信号传输
由于微机保护装置本身的问题造成保护装置不正确动作的故障已明显减少,而由于接点接触不良造成保护装置不正确动作的故障却仍然占很大的比例。大量的接点之间的连线增加了接点接触不良的可能性,屏蔽电缆还可能引入其他干扰源。
如改用串行口数字通信传输信号,则可从一套装置的串行口经连线进入另一套装置的串行口,一方面,不仅避免了因端子或接点接触不良造成保护装置不正确动作,而且导线只在屏内,距离短,减少受其他干扰的侵袭的机会;接线回路也相对简单,可以减少由于回路接线错误造成保护装置的不正确动作。另一方面,串行口数字传递可在软件上采用冗余容错和多种码位校验方法,把出错信息拒之门外,保证数字信息的准确无误。串行口数字通道还可以作为保护跳闸接点输出回路的补充,一旦保护跳闸出口接点或接线端子出现接触不良等跳闸回路故障时,数字信号仍可起动跳闸出口,避免断路器拒动。数字信号回路容量大,抗干扰能力强,也是保障保护装置稳定运行的一个有效措施。
(2)增设每间隔内装置之间的互检功能
微机保护目前均具有自检功能,在此基础上可考虑在程序中增加每间隔内装置之间的互检来再次提高可靠性。
在一个间隔内,一个保护单元的各套保护装置采集到的电压、电流等模拟量和断路器位置及隔离开关状态量都是相同的,各单元装置信息汇总后可进行比较区分,同名量应相同或近似相等(在允许的偏差范围内),如发现不相同或超出允许偏差范围,则说明已有装置在非正常状态下运行,如非本装置异常,本装置只发告警信号;若是本装置异常,除发告警信号外,还要闭锁可能误动出口的保护回路,以免发生故障。装置的互检功能可提高单元间隔的安全冗余度,为继电保护的状态检修提供积极有效的技术支持。
2. 检修周期的确定
对继电保护设备的巡检周期:
(1)继电保护保护设备每半年1次,有条件的还可以缩短;
(2)相关远动后台设备每3个月一次,保证通讯状态及时准确;
(3)利用微机保护信息管理系统,不定期地对保护设备的运行工况进行远方监测。每年均进行继电保护设备的状态评价,评价时综合考虑以下几个方面:
A、定期校验是否如期进行,检验项目是否全面,并提交相应的检修试验报告;
B、继电保护设备是否存在的缺陷;
C、继电保护设备的正确动作率;
D、继电保护设备的技术资料图纸档案是否完备;
E、上级下达的反措任务是否已经执行。
新安装的保护装置1年内进行一次全部校验,以后每6年进行1次全部校验,每3年进行1次部分校验,期间取消每年的部分检验,根据状态评估结果按照设备的实际情况安排检修。
微机继电保护装置的使用期限一般为10-12年,当运行时间超过10年,应缩短对保护装置运行情况的评估分析周期,必要时进行检修或更换。
对于在一年内,同一保护装置累计发生5次及以上缺陷,应针对缺陷原因制定相应的校验项目对保护装置进行一次检验。对于在一年内,在同一型号保护装置上累计发生3次以上类似缺陷的,要采取必要的纠正预防措施,防止类似缺陷再次发生。
3. 巡检及检修项目的确定
针对微机继电保护装置的实际运行情况制定定期巡检的主要项目如下:
(l)运行设备面板上各运行指示信息显示是否正常;
(2)运行设备的液晶面板显示是否正常,时钟是否准确,运行的定值区号是否正确,应投入的保护功能是否实际在运行状态;
(3)检查装置面板上各功能插头、开关位置等是否符合当时的实际运行需要,且接触是否可靠;
(4)对具有高频保护的装置,高频保护通道测试是否正常;
(5)对具有打印机的保护装置,必须打印保护设备运行时的交流采样值及定值清单。采样值必须与设备的当时负荷相符;定值清单必须与当时执行的定值整定通知单相一致;
(6)检查相关压板投退位置是否正确,接触是否可靠,是否与当时设备运行方式的要求相符合;
(7)检查保护屏及相关回路接线有无异常。
不同型号的保护,区分全部校验与部分校验,编制作业指导书,明确具体的校验项目。
4. 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能进行。在确定二次设备状态检修时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要缩短停电时间,降低维护成本,减少检修次数,又要确保保护设备的安全可靠运行。
5. 结论
研究确定设备的整体检修策略是开展保护设备状态检修的关键。本文结合笔者的实际工作经验,从软硬件两个方面分析了保障二次设备可靠运行的措施,研究设备的故障规律,确定了检修整体策略,并依此编制状态检修周期、项目与作业指导书,从而指导检修工作有效开展。■
关键词:继电保护;巡检;检修
1. 保障二次设备可靠运行的措施
1.1 硬件措施
首先在微机保护选型时要严格把好设备选型关,注意以下问题:
(1)要考虑电源是否有足够的冗余度和稳定性。
(2)装置的组成元器件的工业化程度,特别是I/O器件的工艺和线路板的整体质量水平。
(3)插件插接的可靠性,特别是端子和拔插连接部位是否接触可靠。
(4)对环境的耐受能力,如温度、湿度、绝缘耐压、电磁干扰等。在实际应用中要提高装置的抗干扰能力,主要从以下两个方面来增强抗干扰措施。
A、保护装置本身。首先要仔细了解微机保护装置本身的抗干扰能力。如绝缘耐压水平、输人回路的滤波性能,开关量接口的隔离、看门狗和容错率等。需要特别注意的一个重点是装置对于引入线的隔离。装置强弱电部分必须布局合理,结构良好,接地可靠,和其他装置之间的连接部分也有相应的抗干扰措施,如信号屏蔽和光电隔离等。
表1 保护装置对外引线的隔离措施
B、二次回路。二次回路接线合理,将强、弱电回路分开布线。避免强、弱信号之间由于祸合产生的干扰。二次电缆采用屏蔽电缆,两端屏蔽可靠接地,保护传递信号不受外界干扰。通过在交流电流电压回路和直流电源的引入端增加抗干扰电容,来去除高频谐波的影响。禁止出现接地环流,防止形成环流使各接地点之间产生差模干扰。
1.2 软件措施
(1)采用数字信号传输
由于微机保护装置本身的问题造成保护装置不正确动作的故障已明显减少,而由于接点接触不良造成保护装置不正确动作的故障却仍然占很大的比例。大量的接点之间的连线增加了接点接触不良的可能性,屏蔽电缆还可能引入其他干扰源。
如改用串行口数字通信传输信号,则可从一套装置的串行口经连线进入另一套装置的串行口,一方面,不仅避免了因端子或接点接触不良造成保护装置不正确动作,而且导线只在屏内,距离短,减少受其他干扰的侵袭的机会;接线回路也相对简单,可以减少由于回路接线错误造成保护装置的不正确动作。另一方面,串行口数字传递可在软件上采用冗余容错和多种码位校验方法,把出错信息拒之门外,保证数字信息的准确无误。串行口数字通道还可以作为保护跳闸接点输出回路的补充,一旦保护跳闸出口接点或接线端子出现接触不良等跳闸回路故障时,数字信号仍可起动跳闸出口,避免断路器拒动。数字信号回路容量大,抗干扰能力强,也是保障保护装置稳定运行的一个有效措施。
(2)增设每间隔内装置之间的互检功能
微机保护目前均具有自检功能,在此基础上可考虑在程序中增加每间隔内装置之间的互检来再次提高可靠性。
在一个间隔内,一个保护单元的各套保护装置采集到的电压、电流等模拟量和断路器位置及隔离开关状态量都是相同的,各单元装置信息汇总后可进行比较区分,同名量应相同或近似相等(在允许的偏差范围内),如发现不相同或超出允许偏差范围,则说明已有装置在非正常状态下运行,如非本装置异常,本装置只发告警信号;若是本装置异常,除发告警信号外,还要闭锁可能误动出口的保护回路,以免发生故障。装置的互检功能可提高单元间隔的安全冗余度,为继电保护的状态检修提供积极有效的技术支持。
2. 检修周期的确定
对继电保护设备的巡检周期:
(1)继电保护保护设备每半年1次,有条件的还可以缩短;
(2)相关远动后台设备每3个月一次,保证通讯状态及时准确;
(3)利用微机保护信息管理系统,不定期地对保护设备的运行工况进行远方监测。每年均进行继电保护设备的状态评价,评价时综合考虑以下几个方面:
A、定期校验是否如期进行,检验项目是否全面,并提交相应的检修试验报告;
B、继电保护设备是否存在的缺陷;
C、继电保护设备的正确动作率;
D、继电保护设备的技术资料图纸档案是否完备;
E、上级下达的反措任务是否已经执行。
新安装的保护装置1年内进行一次全部校验,以后每6年进行1次全部校验,每3年进行1次部分校验,期间取消每年的部分检验,根据状态评估结果按照设备的实际情况安排检修。
微机继电保护装置的使用期限一般为10-12年,当运行时间超过10年,应缩短对保护装置运行情况的评估分析周期,必要时进行检修或更换。
对于在一年内,同一保护装置累计发生5次及以上缺陷,应针对缺陷原因制定相应的校验项目对保护装置进行一次检验。对于在一年内,在同一型号保护装置上累计发生3次以上类似缺陷的,要采取必要的纠正预防措施,防止类似缺陷再次发生。
3. 巡检及检修项目的确定
针对微机继电保护装置的实际运行情况制定定期巡检的主要项目如下:
(l)运行设备面板上各运行指示信息显示是否正常;
(2)运行设备的液晶面板显示是否正常,时钟是否准确,运行的定值区号是否正确,应投入的保护功能是否实际在运行状态;
(3)检查装置面板上各功能插头、开关位置等是否符合当时的实际运行需要,且接触是否可靠;
(4)对具有高频保护的装置,高频保护通道测试是否正常;
(5)对具有打印机的保护装置,必须打印保护设备运行时的交流采样值及定值清单。采样值必须与设备的当时负荷相符;定值清单必须与当时执行的定值整定通知单相一致;
(6)检查相关压板投退位置是否正确,接触是否可靠,是否与当时设备运行方式的要求相符合;
(7)检查保护屏及相关回路接线有无异常。
不同型号的保护,区分全部校验与部分校验,编制作业指导书,明确具体的校验项目。
4. 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能进行。在确定二次设备状态检修时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要缩短停电时间,降低维护成本,减少检修次数,又要确保保护设备的安全可靠运行。
5. 结论
研究确定设备的整体检修策略是开展保护设备状态检修的关键。本文结合笔者的实际工作经验,从软硬件两个方面分析了保障二次设备可靠运行的措施,研究设备的故障规律,确定了检修整体策略,并依此编制状态检修周期、项目与作业指导书,从而指导检修工作有效开展。■