智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)研究

摘 要：狀態(tài)評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的重要前提，更是制定狀態(tài)檢修策略的重要依據(jù)。本文對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了研究，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的狀態(tài)量進(jìn)行了確認(rèn)，確認(rèn)了狀態(tài)評(píng)價(jià)的對(duì)象，規(guī)劃了狀態(tài)評(píng)價(jià)的流程，建立了設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建有著指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);狀態(tài)評(píng)價(jià);評(píng)價(jià)模型

中圖分類號(hào)：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

狀態(tài)評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的重要前提，更是制定狀態(tài)檢修策略的重要依據(jù)。[1]此前，有眾多學(xué)者對(duì)于繼電保護(hù)裝置狀態(tài)評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究，也提出了數(shù)種狀態(tài)評(píng)價(jià)的模型。[2]這些模型在滿足一定前提的情況下，也能對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行較為公正的評(píng)價(jià)，能一定程度上反應(yīng)所評(píng)估的設(shè)備的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備健康情況。此前，大多數(shù)研究針對(duì)的傳統(tǒng)變電站的繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)，對(duì)于智能變電站中繼電保護(hù)設(shè)備的評(píng)價(jià)方法研究相對(duì)較少。此外，繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型要求依據(jù)導(dǎo)則的更新進(jìn)行實(shí)時(shí)變更，隨著新導(dǎo)則的提出，舊有的模型不再適用，需要構(gòu)建新的繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型。本文將對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建進(jìn)行研究。

1 確認(rèn)繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)對(duì)象

首先需要確認(rèn)狀態(tài)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)量的獲取對(duì)象。常規(guī)變電站一般將110kV及以上電壓等級(jí)的保護(hù)裝置以及二次回路設(shè)為評(píng)價(jià)對(duì)象。[3]目前，智能站中的保護(hù)回路不再簡(jiǎn)單只是保護(hù)裝置。所以，智能站的評(píng)價(jià)對(duì)象應(yīng)為合并單元、智能終端、保護(hù)裝置及其二次回路。[4]通常以間隔為單位進(jìn)行評(píng)價(jià)，即一次評(píng)價(jià)一個(gè)擁有完整繼電保護(hù)功能的間隔。

在進(jìn)行選擇時(shí)，一般先從變電站開(kāi)始選擇，需要通過(guò)變電站和對(duì)應(yīng)間隔進(jìn)行整體評(píng)價(jià)，變電站的評(píng)價(jià)結(jié)果選取變電站中所有間隔中得分最低結(jié)果，而間隔的評(píng)價(jià)結(jié)果取自一個(gè)間隔內(nèi)合并單元、智能終端、保護(hù)裝置和二次回路中的最低結(jié)果。

2 規(guī)劃繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)流程

狀態(tài)檢修由班組主導(dǎo)進(jìn)行，由班組選擇需要狀態(tài)評(píng)價(jià)的變電站，并導(dǎo)入其中需要評(píng)價(jià)設(shè)備的設(shè)備信息，并對(duì)狀態(tài)評(píng)價(jià)的周期進(jìn)行選擇。狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果將以報(bào)告的形式呈現(xiàn)在班組面前，并由班組將結(jié)果提交工區(qū)查閱，工區(qū)將根據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)，安排狀態(tài)檢修的周期。具體的狀態(tài)評(píng)價(jià)流程圖如下圖所示。

（1）狀態(tài)評(píng)價(jià)周期。狀態(tài)評(píng)價(jià)的周期一般為一年，一般由班組選擇周期的起始日期和截止日期，工區(qū)負(fù)責(zé)審核評(píng)價(jià)周期的合理性以及是否有重疊日期。

（2）評(píng)價(jià)任務(wù)審核。評(píng)價(jià)任務(wù)不局限于某一座變電站，可以一次進(jìn)行多個(gè)變電站的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)任務(wù)中有幾個(gè)重要條件需要提前確定：所評(píng)價(jià)變電站、評(píng)價(jià)周期（起止日）、評(píng)價(jià)任務(wù)單號(hào)以及評(píng)價(jià)人等。在班組對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，需要審核此類信息的正確性。一旦開(kāi)始評(píng)價(jià)任務(wù)，必須確認(rèn)任務(wù)完成才能開(kāi)始下一個(gè)任務(wù)，任務(wù)應(yīng)由工區(qū)系統(tǒng)性的發(fā)布。評(píng)價(jià)完成后，將評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行提交，其中應(yīng)包括間隔得分、周期總得分以及評(píng)價(jià)結(jié)論報(bào)告單。

3 建立繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)方法

將繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)量分為四類：[5]

（1）檢測(cè)型狀態(tài)量C1：取自裝置本體（運(yùn)行環(huán)境、溫度、絕緣狀況、數(shù)據(jù)采集、通道情況等）和二次回路（運(yùn)行環(huán)境、絕緣、回路電阻、溫度、封堵積灰情況等）。

（2）可靠性狀態(tài)量C2：主要為同型號(hào)保護(hù)裝置的整體可靠性，是否有家族缺陷。

（3）失效風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)量C3：依據(jù)設(shè)備最近一次檢驗(yàn)日期和設(shè)備故障率評(píng)價(jià)。

（4）改進(jìn)型狀態(tài)量C4：依據(jù)設(shè)備性能改進(jìn)后是否能有增強(qiáng)或者恢復(fù)較好狀態(tài)評(píng)價(jià)。

這些狀態(tài)量不僅取自設(shè)備現(xiàn)有運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，還要查詢歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，較為合理，能有效反應(yīng)設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，精確評(píng)價(jià)設(shè)備的運(yùn)行狀況。繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)根據(jù)上面四類狀態(tài)量進(jìn)行打分，用層次分析法賦予不用的權(quán)重相加后得到最終得分。一個(gè)間隔的得分取自這個(gè)間隔內(nèi)各個(gè)設(shè)備得分的最低分。具體的計(jì)算公式如下所示：

將裝置與二次回路的得分計(jì)算出來(lái)，按照得分的高低來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般根據(jù)得分的高低可以將設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)為“正常態(tài)”、“注意態(tài)”、“異常態(tài)”和“嚴(yán)重易發(fā)故障態(tài)”。一旦狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果為“異常態(tài)”或者“嚴(yán)重易發(fā)故障態(tài)”，就表示設(shè)備發(fā)生故障的可能性非常高，此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)備安排檢修計(jì)劃。

在繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)中，將合并單元、智能終端、保護(hù)裝置和二次回路均視為本體，但一個(gè)間隔的設(shè)備需要考慮與其相連的測(cè)控裝置及自動(dòng)化設(shè)備均納入評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。根據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果，將其與狀態(tài)檢修相結(jié)合。如果設(shè)備處于“正常態(tài)”，在達(dá)到檢修周期的情況下，可安排C類檢修;如設(shè)備處于“注意態(tài)”，可安排C類檢修甚至是B類檢修;如果設(shè)備處于更嚴(yán)重的狀態(tài)，需根據(jù)實(shí)際情況安排A類檢修、B類檢修或者C類檢修。

4 結(jié)論

狀態(tài)評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的重要前提，更是制定狀態(tài)檢修策略的重要依據(jù)。本文對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了研究，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的狀態(tài)量進(jìn)行了確認(rèn)，確認(rèn)了狀態(tài)評(píng)價(jià)的對(duì)象，規(guī)劃了狀態(tài)評(píng)價(jià)的流程，建立了設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建有著指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王強(qiáng).淺議電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修[J].中國(guó)有色金屬，2018（S1）：365-366.

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[3]吳俊杰，陳程，程林，江翼，韓欽，馮亮.基于模糊綜合評(píng)價(jià)法的智能變電站二次設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)研究[J].電測(cè)與儀表，2018，55（08）：72-76.

[4]馬凌峰，王思豪.智能變電站技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)的影響[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（08）：174.

[5]張?chǎng)?智能變電站狀態(tài)檢修技術(shù)研究及應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2017.

作者簡(jiǎn)介：馬駿（1983-），男，漢族，湖北武漢人，本科，工程師，從事繼電保護(hù)及自動(dòng)化工作。