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[中图分类号] TM77
[文献标志码]A
[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0104-03
Analysis on Condition Based Maintenance of Power System Relay Protection
Zhou Zhong-xia
[ Abstract]In recent years， the demand for power energy in various fields of society is increasing year by year， and the frequency of power systemfailure is also rising sharply. As an important device to detect power system failure and provide accurate fault waming signal， relay protection has alwaysoccupied a dominant position in the whole poxver system. Once the relay protection device fails， the maintenance personnel need to use the advancedcondition monitoring and diagnosis technology to eliminate the hidden trouble of the system， so as to ensure the continuous and safe operation of the powersystem. With the improvemenr of maintenance technology level year by year， this new type of condition based maintenance method is becoming moreand more sophisticated， and has been widely used in the power system relay protection troubleshooting and maintenance work. This paper will focus onthe application advantages of condition based maintenance and the practical application effect in condition monitoring and troubleshooting of power-offprotection
[ Keywords] power system; relay protection; condition based maintenance; practical application
狀态检修是计算机技术、移动通信技术、互联网技术基础上衍生出的一种新型的故障检修方式，这种技术主要借助干于监测设备的数据采集功能，收集电力系统的继电保护装置在运行过程中产生的各种数据信息，并对数据进行严格筛选和精准分析，以确定故障类型与故障部位，进而制定针对性的检修方案，确保继电保护装置能够始终处于正常运转状态。
电力系统的安全稳定运行与人们的日常生活有着密切关联，一旦电力系统出现故障，局部区域将中断供电，进而严重影响居民的正常生活。为了提高供电稳定性与可靠性，一种新型的状态检修方式应运而生。与传统的检修方式相比，状态检修更加注重事前预防与过程检修，这不仅降低了设备检修成本，同时，也提高了检修效率。目前，电力系统当中的继电保护装置的故障率显著降低，土要是因为，电力系统在出现运行故障后，在离故障部位最近的设备会立即断开连接。这种保护措施能够缩小停电范围，使其他没有运行故障的区域保持正常的运行状态。另外，如果系统出现故障，继电保护装置可以在最短的时间内完成断路动作，有效降低故障元件的功能损耗，并快速查找出故障部位。因此，电力系统继电保护的状态检修应用优势可以总结为以下几方而内容。
由于电力系统的继电保护装置应用了现代计算机技术，这种技术简化了二次回路的工作流程，减少了中间接点的数量，因此，状态检修效率得到人幅提升。尤其是继电保护装置本身带有的自检功能，能够检测电力系统的前端的输入、输出电路与部分外围电路，进而有效保护设备的一些关键零部件，这就人人降低了电力系统的故障发生概率，使整个电网能够保持持续稳定的运行状态。
目前，由于电力系统继电保护装置的中枢系统采用了智能芯片技术，当电力系统出现运行故障后，该技术可以随时监测和记录故障类型，比如电网运行过程中产生的电流量、电压量等运行参数，继续保护的智能化装置能够对其实现自动测量，进而实时l监控电力系统的运行状态。
由于电力系统的继电保护装置接入光纤网络，这种通信传输介质不仅具有良好的远程传输功能，而且抗外界干扰性能优越，能够有效抵御外界电磁波或者其它磁场的干扰。一旦电力系统出现运行故障，终端操作人员只需要借助操作界而，就可以第一时间获取远程故障预警信号，这就给故障排除争取了人量时间，也为电力系统的正常运行提供了强人的技术保障。
监测继电保护设备的运行状态，不单单针对系统内部的某一个设备元器件，而是一个整体单无或者一个完整的系统，因此，状态峪测内容应当涉及保护装置以及二次回路。其中保护装置包括UPS电源、CPU、I/O接口、A/D转换器、内部存储器等，在监测过程中，一旦发现某个关键部位运转异常，系统就会及时发生故障预警信号，终端操作人员可以第一时间制订检修方案，使电力系统的正常运行参数得到恢复。 继电保护装置只有当电力系统出现故障时，才能够发挥动态监测功能，当电力系统中的某一个部位、某一个区域，或者某一个元器件需要保护时，继续保护才能够出现相应的保护动作。如果在某一个检修周期内，继电保护装置始终处于静止状态，并未出现任何动作，这就说明电力系统处于正常运行状态。如果继电保护装置出现相应的保护动作，那么，终端操作人员应当通过远程传输通道，提前向电力能源的用户发出短时间停电通知，这时，终端操作人员可以获取最新的远程传输信息，操作人员只需要一键操作便可以向继电保护装置发出动作执行指令，此时，继电保护装置将执行跳闸保护动作，检修人员则可以快速判断出故障部位以及回路接线位置是否出现纰漏。这一}‰测检修过程所持续的时间仅为1～2 s，而这一故障时间区段完全在居民的接受范围之内，电不会对居民的正常生活产生任何影響[2]。
电力系统的继电保护装置由多个继电器与连接电缆组成，同时还包括电压电流、保护控制、信号照明等电气二次回路。由于继电保护装置接线复杂，连接点多，因此，在线监测各继电器触点的状况以及回路接线是否正确比较困难，这也是状态榆修难以施行的重要原因。针对这种情况，可以利用SEL数字仿真式继电保护下台监测电气二次回路状态，这种临测方式主要通过SEL保护装置中的可编程逻楫控制器执行各种操作动作，控制过程实际上就是开关量输入与输出的过程，这种操作方式使逻辑接线更为简化，监测结果电更为准确。应用SEL保护系统能够解决以下三方而问题：①有效解决电气二次回路在线临测困难的问题，比如利用SEL继电保护在线监测输入信号，能够随时揽测电气二次回路的跳合闸情况。②通过跳合闸操作，可以监测每一次输入输出的结点传动情况，因为保护动作出口与重合闸出口同属于同一继电器，因此，SEL继电保护可以在线监测合闸与跳闸出口的触点状况。③SEL保护装置电可以在线监测二次回路的断线状态，通过系统的在线监测功能，能够及时发现二次回路的控制信号是否处于正常状态，这样可以为检修人员争取大量的故障检修时间。
电力系统中的二次设备包括许多微电子元器件以及高集成电路，当电力系统处于正常的运转状态时，这些元器件与电路将产生大量的电磁干扰波，继电保护装置受到电磁干扰波的影响，采集的数据信号极易失真，导致系统无法执行正确动作，而出现误动或者拒动的情况，为了避免这种情况的发生，事先需要对继电保护装置进行电磁兼容性试验，该试验电是状态检修的一项重要内容。兼容性试验主要包括干扰源监测、耦合途径监测、敏感元器件监测等内容。由此可以看出，通过电磁兼容性试验，能够快速准确地监测到电磁干扰源。
电力系统的初始运行状态是否完好直接关系到继电保护装置是否能够安全运行，因此，在状态检修开始之前，需要识别电力系统的初始运行状态。识别内容主要包括以下两方面。①调整继电保护装置的运行参数，以排除继电保护装置的质量缺陷。②识别和了解继电保护设备的铭牌信息、特殊试验信息、交接试验信息、出厂数据信息等。
继电保护状态检修实际电是数据分析与数据处理的过程，在检修继电保护装置之前，首先需要获取设备的运行环境指标，然后预测分析设备运行过程中可能出现的运行故障与质量缺陷，比如设备使用年限过长，导致设备、线路老化或者元器件磨损等情况。另外，继电保护故障的产生原因，往往与外界荷载、气候条件、运行时间等因素有着直接关联，因此，在进入到检修工序后，应全面考虑这些影响因素，进而为提高状态榆修的成功率提供更多的权威数据参考[3]。
为了验证继电保护状态检修的适用性与实效性，下而借助于实际应用案例，对状态检修流程与检修效果予以阐述。①用于监测继电保护设备运行参数的装置土要包括微机保护装置以及SEL（单粒子锁定）保护装置，这两种装置共同组成继电保护的监控系统，利用该系统可以在线监测设备运转状况。②在线监测数据借助于数据传输介质快速传导至系统操作终端，操作人员根据反馈数据实时监测继电保护装置的运行状态。③结合监测结果，制定可行性高的检修计划，并在计划当中明确具体的榆修内容以及检修时间。以某地区电力系统的继电保护状态检修体系结构为例，该结构土要划分为三个层次，如图1所示。
从图1中可以看出，某地区电网继电保护状态榆修体系可以划分为三个层次，①变电站内的继电保护装置。该结构层次主要承担内部信息自检功能，而且能够对电网运行过程中的电压、电流、保护电压、电流与远程传动试验中的开关量动作等信息进行监测，其监测结果可以上传至系统终端。②电网状态监测土机，该结构主要接收来自于各个变电站继电保护状态的实时信息，当系统终端操作人员接收到各类数据信息后，可以对数据进行分析、筛选与处理，并查找出哪些数据信息存在异常状况，以此确定继续保护装置的故障部位与故障类型。③第三层结构位于结构层顶部，即电网状态检修工程师站，该结构与第二层结构的连接方式属于单向连接，通过接收第二层结构产生的数据信息，状态检修工程师站能够快速判断出哪些发备需要检修，并制定与之相匹配的检修计划。从这一应用实例可以看出，通过继电保护状态检修体系的建立，既能够实时监测继电保护装置的运行状态，而且也能够快速诊断出设备的故障类型与故障部位，进而为电力系统的正常运转提供强人的技术保障。
计算机技术与移动通信技术的介入进一步简化了电力系统继电保护的状态检修流程，电力系统检修人员可以通过状态检修设备实时监测继电保护装置的运行故障，这种事前预防的检修方式对提高整个电网的安全与稳定性能起到重要的辅助指导作用，同时，电提高了电力系统继电保护装置的检修效率，进而满足社会各领域对电力能源的需求。
参考文献
[1]王海霞电力系统继电保护装置的状态检修技术分析[J]城市建设理论研究，2015，5 （12）：5492-5493
[2]牛原浅析电力系统继电保护状态检修[J]科技与创新，2019（23）：106 1 2021.2今日自动化134-135
[3]曹锐，张朋飞.对电力系统继电保护状态检修的探讨[J]百科论坛电子杂志，2019 （10）：334.
[文献标志码]A
[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0104-03
Analysis on Condition Based Maintenance of Power System Relay Protection
Zhou Zhong-xia
[ Abstract]In recent years， the demand for power energy in various fields of society is increasing year by year， and the frequency of power systemfailure is also rising sharply. As an important device to detect power system failure and provide accurate fault waming signal， relay protection has alwaysoccupied a dominant position in the whole poxver system. Once the relay protection device fails， the maintenance personnel need to use the advancedcondition monitoring and diagnosis technology to eliminate the hidden trouble of the system， so as to ensure the continuous and safe operation of the powersystem. With the improvemenr of maintenance technology level year by year， this new type of condition based maintenance method is becoming moreand more sophisticated， and has been widely used in the power system relay protection troubleshooting and maintenance work. This paper will focus onthe application advantages of condition based maintenance and the practical application effect in condition monitoring and troubleshooting of power-offprotection
[ Keywords] power system; relay protection; condition based maintenance; practical application
狀态检修是计算机技术、移动通信技术、互联网技术基础上衍生出的一种新型的故障检修方式，这种技术主要借助干于监测设备的数据采集功能，收集电力系统的继电保护装置在运行过程中产生的各种数据信息，并对数据进行严格筛选和精准分析，以确定故障类型与故障部位，进而制定针对性的检修方案，确保继电保护装置能够始终处于正常运转状态。
1 状态检修的应用优势分析
电力系统的安全稳定运行与人们的日常生活有着密切关联，一旦电力系统出现故障，局部区域将中断供电，进而严重影响居民的正常生活。为了提高供电稳定性与可靠性，一种新型的状态检修方式应运而生。与传统的检修方式相比，状态检修更加注重事前预防与过程检修，这不仅降低了设备检修成本，同时，也提高了检修效率。目前，电力系统当中的继电保护装置的故障率显著降低，土要是因为，电力系统在出现运行故障后，在离故障部位最近的设备会立即断开连接。这种保护措施能够缩小停电范围，使其他没有运行故障的区域保持正常的运行状态。另外，如果系统出现故障，继电保护装置可以在最短的时间内完成断路动作，有效降低故障元件的功能损耗，并快速查找出故障部位。因此，电力系统继电保护的状态检修应用优势可以总结为以下几方而内容。
1.1 自检功能
由于电力系统的继电保护装置应用了现代计算机技术，这种技术简化了二次回路的工作流程，减少了中间接点的数量，因此，状态检修效率得到人幅提升。尤其是继电保护装置本身带有的自检功能，能够检测电力系统的前端的输入、输出电路与部分外围电路，进而有效保护设备的一些关键零部件，这就人人降低了电力系统的故障发生概率，使整个电网能够保持持续稳定的运行状态。
1.2 测量与记录功能
目前，由于电力系统继电保护装置的中枢系统采用了智能芯片技术，当电力系统出现运行故障后，该技术可以随时监测和记录故障类型，比如电网运行过程中产生的电流量、电压量等运行参数，继续保护的智能化装置能够对其实现自动测量，进而实时l监控电力系统的运行状态。
1.3 数据通信功能
由于电力系统的继电保护装置接入光纤网络，这种通信传输介质不仅具有良好的远程传输功能，而且抗外界干扰性能优越，能够有效抵御外界电磁波或者其它磁场的干扰。一旦电力系统出现运行故障，终端操作人员只需要借助操作界而，就可以第一时间获取远程故障预警信号，这就给故障排除争取了人量时间，也为电力系统的正常运行提供了强人的技术保障。
2 继电保护状态监测流程与具体内容
2.1 监测继电装置动作
监测继电保护设备的运行状态，不单单针对系统内部的某一个设备元器件，而是一个整体单无或者一个完整的系统，因此，状态峪测内容应当涉及保护装置以及二次回路。其中保护装置包括UPS电源、CPU、I/O接口、A/D转换器、内部存储器等，在监测过程中，一旦发现某个关键部位运转异常，系统就会及时发生故障预警信号，终端操作人员可以第一时间制订检修方案，使电力系统的正常运行参数得到恢复。 继电保护装置只有当电力系统出现故障时，才能够发挥动态监测功能，当电力系统中的某一个部位、某一个区域，或者某一个元器件需要保护时，继续保护才能够出现相应的保护动作。如果在某一个检修周期内，继电保护装置始终处于静止状态，并未出现任何动作，这就说明电力系统处于正常运行状态。如果继电保护装置出现相应的保护动作，那么，终端操作人员应当通过远程传输通道，提前向电力能源的用户发出短时间停电通知，这时，终端操作人员可以获取最新的远程传输信息，操作人员只需要一键操作便可以向继电保护装置发出动作执行指令，此时，继电保护装置将执行跳闸保护动作，检修人员则可以快速判断出故障部位以及回路接线位置是否出现纰漏。这一}‰测检修过程所持续的时间仅为1～2 s，而这一故障时间区段完全在居民的接受范围之内，电不会对居民的正常生活产生任何影響[2]。
2.2 监测电力系统的二次回路
电力系统的继电保护装置由多个继电器与连接电缆组成，同时还包括电压电流、保护控制、信号照明等电气二次回路。由于继电保护装置接线复杂，连接点多，因此，在线监测各继电器触点的状况以及回路接线是否正确比较困难，这也是状态榆修难以施行的重要原因。针对这种情况，可以利用SEL数字仿真式继电保护下台监测电气二次回路状态，这种临测方式主要通过SEL保护装置中的可编程逻楫控制器执行各种操作动作，控制过程实际上就是开关量输入与输出的过程，这种操作方式使逻辑接线更为简化，监测结果电更为准确。应用SEL保护系统能够解决以下三方而问题：①有效解决电气二次回路在线临测困难的问题，比如利用SEL继电保护在线监测输入信号，能够随时揽测电气二次回路的跳合闸情况。②通过跳合闸操作，可以监测每一次输入输出的结点传动情况，因为保护动作出口与重合闸出口同属于同一继电器，因此，SEL继电保护可以在线监测合闸与跳闸出口的触点状况。③SEL保护装置电可以在线监测二次回路的断线状态，通过系统的在线监测功能，能够及时发现二次回路的控制信号是否处于正常状态，这样可以为检修人员争取大量的故障检修时间。
2.3 电磁兼容性试验
电力系统中的二次设备包括许多微电子元器件以及高集成电路，当电力系统处于正常的运转状态时，这些元器件与电路将产生大量的电磁干扰波，继电保护装置受到电磁干扰波的影响，采集的数据信号极易失真，导致系统无法执行正确动作，而出现误动或者拒动的情况，为了避免这种情况的发生，事先需要对继电保护装置进行电磁兼容性试验，该试验电是状态检修的一项重要内容。兼容性试验主要包括干扰源监测、耦合途径监测、敏感元器件监测等内容。由此可以看出，通过电磁兼容性试验，能够快速准确地监测到电磁干扰源。
2.4 收集设备初始状态信息
电力系统的初始运行状态是否完好直接关系到继电保护装置是否能够安全运行，因此，在状态检修开始之前，需要识别电力系统的初始运行状态。识别内容主要包括以下两方面。①调整继电保护装置的运行参数，以排除继电保护装置的质量缺陷。②识别和了解继电保护设备的铭牌信息、特殊试验信息、交接试验信息、出厂数据信息等。
2.5 统计运行状态信息
继电保护状态检修实际电是数据分析与数据处理的过程，在检修继电保护装置之前，首先需要获取设备的运行环境指标，然后预测分析设备运行过程中可能出现的运行故障与质量缺陷，比如设备使用年限过长，导致设备、线路老化或者元器件磨损等情况。另外，继电保护故障的产生原因，往往与外界荷载、气候条件、运行时间等因素有着直接关联，因此，在进入到检修工序后，应全面考虑这些影响因素，进而为提高状态榆修的成功率提供更多的权威数据参考[3]。
3 继电保护状态检修的实际应用案例
为了验证继电保护状态检修的适用性与实效性，下而借助于实际应用案例，对状态检修流程与检修效果予以阐述。①用于监测继电保护设备运行参数的装置土要包括微机保护装置以及SEL（单粒子锁定）保护装置，这两种装置共同组成继电保护的监控系统，利用该系统可以在线监测设备运转状况。②在线监测数据借助于数据传输介质快速传导至系统操作终端，操作人员根据反馈数据实时监测继电保护装置的运行状态。③结合监测结果，制定可行性高的检修计划，并在计划当中明确具体的榆修内容以及检修时间。以某地区电力系统的继电保护状态检修体系结构为例，该结构土要划分为三个层次，如图1所示。
从图1中可以看出，某地区电网继电保护状态榆修体系可以划分为三个层次，①变电站内的继电保护装置。该结构层次主要承担内部信息自检功能，而且能够对电网运行过程中的电压、电流、保护电压、电流与远程传动试验中的开关量动作等信息进行监测，其监测结果可以上传至系统终端。②电网状态监测土机，该结构主要接收来自于各个变电站继电保护状态的实时信息，当系统终端操作人员接收到各类数据信息后，可以对数据进行分析、筛选与处理，并查找出哪些数据信息存在异常状况，以此确定继续保护装置的故障部位与故障类型。③第三层结构位于结构层顶部，即电网状态检修工程师站，该结构与第二层结构的连接方式属于单向连接，通过接收第二层结构产生的数据信息，状态检修工程师站能够快速判断出哪些发备需要检修，并制定与之相匹配的检修计划。从这一应用实例可以看出，通过继电保护状态检修体系的建立，既能够实时监测继电保护装置的运行状态，而且也能够快速诊断出设备的故障类型与故障部位，进而为电力系统的正常运转提供强人的技术保障。
4 结束语
计算机技术与移动通信技术的介入进一步简化了电力系统继电保护的状态检修流程，电力系统检修人员可以通过状态检修设备实时监测继电保护装置的运行故障，这种事前预防的检修方式对提高整个电网的安全与稳定性能起到重要的辅助指导作用，同时，电提高了电力系统继电保护装置的检修效率，进而满足社会各领域对电力能源的需求。
参考文献
[1]王海霞电力系统继电保护装置的状态检修技术分析[J]城市建设理论研究，2015，5 （12）：5492-5493
[2]牛原浅析电力系统继电保护状态检修[J]科技与创新，2019（23）：106 1 2021.2今日自动化134-135
[3]曹锐，张朋飞.对电力系统继电保护状态检修的探讨[J]百科论坛电子杂志，2019 （10）：334.