摘 要： 簡要介紹了狀態(tài)檢修體制的演變，提出電氣二次設備實施狀態(tài)檢修的觀點。討論電氣二次設備狀態(tài)檢修的內(nèi)容、電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測方法和要解決的若干問題。
關鍵詞： 電氣二次設備；狀態(tài)檢修；狀態(tài)監(jiān)測
　
1引言
狀態(tài)檢修是目前電力系統(tǒng)研究的熱門課題。隨著電力市場的開放，電力部門之間的競爭將日益激烈，電氣設備狀態(tài)檢修勢在必行；微電子技術、計算機技術、通信技術等的發(fā)展使電氣設備狀態(tài)檢修成為可能。目前，我國針對電氣一次設備狀態(tài)檢修技術的研究文章也很多，但對一次設備實施保護、控制、監(jiān)測的電氣二次設備的狀態(tài)檢修被忽視。
傳統(tǒng)的繼電保護，依據(jù)《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》的要求，對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗。以確保裝置元件完好、功能正常，確保回路接線及定值正確。若保護裝置在兩次校驗之間出現(xiàn)故障，只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障，保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統(tǒng)非常嚴重的問題。因此，電氣二次設備同樣需要狀態(tài)監(jiān)測，實行狀態(tài)檢修模式，和一次設備保持同步，適應電力系統(tǒng)發(fā)展需要。
2狀態(tài)檢修體制
2.1狀態(tài)檢修體制的演變
設備檢修體制是隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和科學技術的進步而不斷演變的。由第一次產(chǎn)業(yè)革命時的事后檢修/故障檢修（BM，Break Maintenance）發(fā)展到[CM)]19世紀第二次產(chǎn)業(yè)革命的預防性檢修(PM，Prevention Maintenance)。預防性檢修又經(jīng)過多年的發(fā)展，根據(jù)檢修的技術條件、目標的不同而出現(xiàn)不同的檢修方式。主要有以時間為依據(jù)，預先設定檢修工作內(nèi)容與周期的定期檢修 (TBM，Time Based Maintenance)，或稱計劃檢修 (SM，Schedule Maintenance)；以可靠性為中心的檢修 (RCM，Reliability Centered Maintenance)，RCM是一種以用最低的費用來實現(xiàn)機械設備固有可靠性水平為目標的檢修方式；到1970年，美國杜邦公司首先倡議狀態(tài)檢修 (CBM，Condition-based Maintenance)也叫預知性維修 (PDM，Predictive Diagnostic Maintenance)。這種檢修方式以設備當前的工作狀況為依據(jù)，通過狀態(tài)監(jiān)測手段，診斷設備健康狀況，從而確定設備是否需要檢修或最佳檢修時機。狀態(tài)檢修的目標是：減少停運（總檢修）時間，提高設備可靠性和可用系數(shù)，延長設備壽命，降低運行檢修費用，改善設備運行性能，提高經(jīng)濟效益。
2.2狀態(tài)檢修的定義
狀態(tài)檢修可以簡單定義為：在設備狀態(tài)監(jiān)測的基礎上，根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結果科學安排檢修時間和項目的檢修方式。它有三層含義：設備狀態(tài)監(jiān)測；設備診斷；檢修決策。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎；設備診斷是以狀態(tài)監(jiān)測為依據(jù)，綜合設備歷史信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)等技術來判斷設備健康狀況。
就電氣設備而言，其狀態(tài)檢修內(nèi)容不僅包括在線監(jiān)測與診斷還包括設備運行維護、帶電檢測、預防性試驗、故障記錄、設備管理、設備檢修、設備檢修后的驗收等諸多工作，最后要綜合設備信息、運行信息、電力市場等方面信息作出檢修決策。
在電廠、變電站檢修決策時要考慮電網(wǎng)運行狀態(tài)如用電的峰段與谷段，發(fā)電的豐水期與枯水期；要考慮設備所在單元系統(tǒng)其他設備的運行狀態(tài)，按系統(tǒng)為單元檢修比只檢修單臺設備更合理；要考慮電力市場的需要；要進行決策風險分析。
建國以來，電力系統(tǒng)長期實行以預防性計劃檢修為主的檢修體制。這種檢修體制暴露出問題是設備缺陷較多的檢修不足、設備狀態(tài)較好的又檢修過剩、主要依靠檢修規(guī)程來確定檢修項目導致盲目檢修。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、科技技術水平的提高，目前正逐步向預知性的狀態(tài)檢修體制過渡。如大連電業(yè)局自1990年就開始試行電氣設備狀態(tài)檢修。
3電氣二次設備狀態(tài)檢修
3.1電氣二次設備狀態(tài)檢修
電氣設備根據(jù)功能不同，可分為一次設備和二次設備。電氣二次設備主要包括繼電保護、自動裝置、故障錄波、就地監(jiān)控和遠動。它們正?？煽康倪\行是保障電網(wǎng)穩(wěn)定和電力設備安全的基本要求。在實際運行中因電氣二次設備造成的系統(tǒng)故障時有發(fā)生。表1統(tǒng)計了四年的220kV及以上系統(tǒng)繼電保護裝置動作情況?？煽闯?，保護不正確動作次數(shù)相對減少，但次數(shù)仍然很多。保護不正確動作的原因涉及到保護人員、運行人員、設計部門、制造部門、自然災害，還有其他不明原因。隨著微機在繼電保護及自動裝置的廣泛應用，繼電保護的可靠性、定值整定的靈活性大大提高，依據(jù)傳統(tǒng)的《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》來維護電氣二次設備，顯然不合時宜。而一次設備狀態(tài)檢修的推廣、線路不停電檢修技術的應用，因檢修設備而導致的停電時間將越來越短。這對電氣二次設備檢修提出了新的要求。因此，電氣二次設備在檢修體制、檢修方法及檢驗項目、定檢修周期等方面需要改變，實行電氣二次設備狀態(tài)檢修，來保證二次設備的可靠運行，以適應電力發(fā)展的需要。

電氣二次設備狀態(tài)檢修是通過設備狀態(tài)監(jiān)測技術和設備自診斷技術，結合二次設備運行和檢修歷史資料，對二次設備狀態(tài)作出正確評價，根據(jù)狀態(tài)評價結果科學安排檢修時間和檢修項目。
3.2電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容
狀態(tài)檢修的基礎是設備狀態(tài)監(jiān)測。要監(jiān)測二次設備工作的正確性和可靠性，進行壽命估計。電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測對象主要有：交流測量系統(tǒng)；直流操作、信號系統(tǒng)；邏輯判斷系統(tǒng)；通信系統(tǒng)；屏蔽接地系統(tǒng)等。交流測量系統(tǒng)包括TA、 TV二次回路絕緣良好、回路完整，測量元件的完好；直流系統(tǒng)包括直流動力、操作及信號回路絕緣良好、回路完整；邏輯判斷系統(tǒng)包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能。 與電氣一次設備不同的是電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測對象不是單一的元件，而是一個單元或一個系統(tǒng)。監(jiān)測的是各元件的動態(tài)性能，有些元件的性能仍然需要離線檢測，如TA的特性曲線等。因此，電氣二次設備的離線檢測數(shù)據(jù)也是狀態(tài)監(jiān)測與診斷的依據(jù)。
3.3電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測方法
與電氣一次設備相比，電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測不過分依靠傳感器。因此，電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測無論是在技術上還是在經(jīng)濟方面都更容易做到。常規(guī)保護狀態(tài)監(jiān)測相對比較難實現(xiàn)，在不增加新的投入的情況下，充分利用現(xiàn)有的測量手段。如TA、 TV 的斷線監(jiān)測；直流回路絕緣監(jiān)測、二次保險熔斷報警等。
微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發(fā)展、變電站故障診斷系統(tǒng)的完善為電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了技術基礎。保護裝置內(nèi)各模塊具有自診斷功能，對裝置的電源、CPU、I/O接口、A/D轉換、存儲器等插件進行巡查診斷。可以采用比較法、編碼法、校驗法、監(jiān)視定時器法、特征字法等故障測試的方法。對保護裝置可通過加載診斷程序，自動地測試每一臺設備和部件。
4電氣二次設備狀態(tài)檢修若干問題
4.1電氣二次回路監(jiān)測問題
電氣二次設備從結構可分為的電氣二次回路和保護（或自動）裝置。目前，保護裝置的微機化，容易實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測。但電氣二次回路是由若干繼電器和連接各個設備的電纜所組成，點多、又分散，要通過在線監(jiān)測繼電器觸點的狀況、回路接線的正確性等則很難，也不經(jīng)濟。對電氣二次回路應重點從設備管理的方面著手，如設備的驗收管理、離線檢修資料管理，結合在線監(jiān)測，來診斷其狀態(tài)。
4.2電力系統(tǒng)二次設備的電磁抗干擾監(jiān)測問題
由于大量微電子元件、高集成電路在電氣二次設備中的廣泛應用，電氣二次設備對電磁干擾越來越敏感，極易受到電磁干擾。電磁波對二次設備干擾造成采樣信號失真、自動裝置異常、保護誤動或拒動、甚至元件損壞。
國際電工委員會（IEC）及國內(nèi)有關部門對繼電保護制定了電磁兼容（EMC）標準。但目前，對現(xiàn)場電磁環(huán)境的監(jiān)測、管理沒有納入檢修范圍。也沒有合適的監(jiān)測手段。對二次設備進行電磁兼容性考核試驗是二次設備狀態(tài)檢修的一項很重要的工作。對不同廠站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進行監(jiān)測、管理。如對二次設備屏蔽接地狀況檢查；微機保護裝置附近使用移動通訊設備（如手機）的管理。
4.3二次設備狀態(tài)檢修與一次設備狀態(tài)檢修的關系
一次設備的檢修與二次設備檢修不是完全獨立的。許多情況下，二次設備檢修要在一次設備停電檢修時才能進行。在作出二次設備狀態(tài)檢修決策時要考慮一次設備的情況，做好狀態(tài)檢修技術經(jīng)濟分析。既要減少停電檢修時間，減少停發(fā)（供）電造成的經(jīng)濟損失，減少檢修次數(shù)，降低檢修成本，又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。
4.4二次設備狀態(tài)檢修與設備管理信息系統(tǒng)（MIS）的關系
現(xiàn)在許多廠站建立了設備管理信息系統(tǒng)（MIS），對設備的運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現(xiàn)計算機管理、實現(xiàn)信息共享。這些信息是作出狀態(tài)檢修決策的重要依據(jù)之一。要實現(xiàn)二次設備狀態(tài)檢修，需要完善設備管理信息系統(tǒng)（MIS）。
5結論
電氣二次設備實行狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的廣泛使用，電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測無論是在技術上還是在經(jīng)濟方面都比較容易做到。隨著集成型自動化系統(tǒng)的發(fā)展，可大大減少二次設備和電纜的數(shù)量，克服目前常規(guī)保護狀態(tài)監(jiān)測存在的困難。設備管理信息系統(tǒng)（MIS）在電力系統(tǒng)的廣泛使用，為電氣二次設備實行狀態(tài)檢修提供了信息支持。電氣二次設備的狀態(tài)監(jiān)測將有助于變電站綜合自動化的發(fā)展。

參考文獻

［1］黃樹紅.火電廠設備狀態(tài)檢修——狀態(tài)檢修體制及發(fā)展狀況［Ｊ］.湖北電力，1998，22（3）.
［2］陳維榮，宋永華,孫錦鑫.電力系統(tǒng)設備狀態(tài)監(jiān)測的概念及現(xiàn)狀［Ｊ］．電網(wǎng)技術.2000，24（11）.
［3］周玉蘭,等.1999年全國電力系統(tǒng)繼電保護及安全自動裝置運行情況［Ｊ］.電網(wǎng)技術，2000，24（7）.
［4］楊新民, 楊雋琳.電力系統(tǒng)微機保護培訓教材［M］.中國電力出版社，2000,9.
［5］陳德樹.計算機繼電保護原理與技術［M］.水利電力出版社，1995,11.
［6］何彬.電力系統(tǒng)二次設備的電磁兼容問題［Ｊ］.中國電力，1998，31（４）．
［7］程力,袁德柱,晏國華.電站控保設備的電磁兼容［Ｊ］.電站系統(tǒng)工程，1998，14（3）.　
［8］曾慶禹.變電站自動化技術的未來發(fā)展 (二)——集成自動化、壽命周期成本［Ｊ］電力系統(tǒng)自動化，2000，24（20）.