王效崢　姚海濱

摘 要：本文根據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢修機(jī)制發(fā)展歷程，以及原繼電保護(hù)計(jì)劃?rùn)z修存在的弊端進(jìn)行歸納，提出一種繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)從狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析診斷、檢修決策、專家輔助等子系統(tǒng)進(jìn)行分析。同時(shí)本文也對(duì)狀態(tài)檢修目前存在關(guān)鍵注意點(diǎn)總結(jié)，在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修未來(lái)的前景在技術(shù)上作一些展望。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修；狀態(tài)監(jiān)測(cè)；分析診斷；檢修決策

一、狀態(tài)檢修的基本思想

狀態(tài)檢修是以設(shè)備當(dāng)前的實(shí)際工作狀況為依據(jù)，通過(guò)高科技狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段，識(shí)別故障的早期征兆，對(duì)故障部位、故障嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)做出合理判斷，從而確定設(shè)備部件的最佳檢修時(shí)機(jī)，其決策流程如下。

步驟1：在線監(jiān)測(cè)觀察記錄設(shè)備的狀態(tài)。 步驟2：對(duì)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、診斷、預(yù)測(cè)，確定設(shè)備有無(wú)故障及缺陷。若無(wú)故障轉(zhuǎn)到步驟1，有繼續(xù)下一步。 步驟3：將預(yù)測(cè)的設(shè)備故障個(gè)數(shù)、設(shè)備的可靠性，以及故障發(fā)生可能的損失等數(shù)據(jù)作為依據(jù)，判斷故障設(shè)備的嚴(yán)重程度，確定設(shè)備是否需要檢修。如需要?jiǎng)t制定檢修方案，若不需要轉(zhuǎn)到步驟2。 步驟4：根據(jù)設(shè)備故障的程度大小，制定設(shè)備狀態(tài)檢修方案，決定最優(yōu)檢修時(shí)間點(diǎn)檢修項(xiàng)目及工期。

從上述設(shè)備狀態(tài)檢修的基本思想流程和決策流程可知，狀態(tài)檢修的本質(zhì)就是在電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)測(cè)的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷，并按最終結(jié)果科學(xué)安排最優(yōu)檢修時(shí)間點(diǎn)、檢修項(xiàng)目及工期，從而構(gòu)成保護(hù)狀態(tài)檢修系統(tǒng)。可以看出，狀態(tài)檢修主要包括三方面子系統(tǒng)。 1.保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)。 2.保護(hù)設(shè)備分析診斷子系統(tǒng)。 3.保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修決策子系統(tǒng)。

二、保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)是保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。為此必須建立保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能。 1.實(shí)時(shí)對(duì)保護(hù)設(shè)備及相關(guān)回路環(huán)節(jié)的接口監(jiān)測(cè)、信息采集。主要實(shí)現(xiàn)裝置、相關(guān)二次回路、跳合閘等關(guān)鍵信息的采集，如保護(hù)的電流、電壓大小及相角、功率方向、差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流相位及差流等，這是繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。 2.及時(shí)完成各接口設(shè)備之間信息傳輸。主要采用抗干擾的光纖作為媒介進(jìn)行傳輸。 3.準(zhǔn)確對(duì)監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集成分析、管理。主要應(yīng)用在保護(hù)連接片變位時(shí)產(chǎn)生報(bào)文管理；實(shí)時(shí)對(duì)保護(hù)運(yùn)行定值進(jìn)行核對(duì)；保護(hù)裝置自檢及硬件異常報(bào)警管理；及時(shí)準(zhǔn)確完成在系統(tǒng)有故障時(shí)將故障時(shí)間、故障類型、故障相別、測(cè)距等自動(dòng)上傳管理；操作回路異常告警管理等。

三、保護(hù)設(shè)備分析診斷子系統(tǒng)

要對(duì)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，必須具備如下條件。 1.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。該庫(kù)的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于3.1保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 2.知識(shí)庫(kù)的建立。該庫(kù)的知識(shí)具有對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析與預(yù)測(cè)故障的作用，如保護(hù)設(shè)備的有關(guān)配置標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)規(guī)程、技術(shù)導(dǎo)則、保護(hù)設(shè)備在歷年來(lái)呈現(xiàn)的故障概率、平時(shí)收集的相關(guān)專家分析的文獻(xiàn)及經(jīng)驗(yàn)。保證生產(chǎn)管理系統(tǒng)中設(shè)備參數(shù)管理等、參數(shù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)正確。 3.保護(hù)預(yù)警功能?？梢詫?shí)現(xiàn)保護(hù)及二次回路報(bào)警，如核對(duì)保護(hù)運(yùn)行定值發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)報(bào)警、保護(hù)裝置自檢及硬件異常報(bào)警、操作回路異常告警等。 4.繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)缺陷分析庫(kù)建立。如類似設(shè)備平時(shí)出現(xiàn)缺陷要進(jìn)行總結(jié)分類，建立缺陷分析庫(kù)為設(shè)備分析診斷作參考。

四、保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修決策子系統(tǒng)

保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修決策子系統(tǒng)是在上述分析診斷子系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備檢修決策，查找故障點(diǎn)，確定設(shè)備檢修的時(shí)間、檢修工期。故障點(diǎn)的確定可以由以下步驟進(jìn)行。

1.分析數(shù)據(jù)及異常報(bào)警報(bào)文。 2.根據(jù)監(jiān)測(cè)到保護(hù)裝置硬件、運(yùn)行定值、二次回路、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的變化，查找故障點(diǎn)的位置。 3.再根據(jù)保護(hù)運(yùn)行狀況結(jié)合電網(wǎng)的運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，進(jìn)一步分析故障點(diǎn)的性質(zhì)。 確定了故障點(diǎn)及性質(zhì)后把需要進(jìn)行檢修的保護(hù)等情況制定檢修方案、填寫檢修申請(qǐng)單，向生產(chǎn)管理系統(tǒng)送到相關(guān)部門審核批復(fù)后，立即根據(jù)批復(fù)方案進(jìn)行檢修。

五、保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策子系統(tǒng)

檢修輔助決策子系統(tǒng)由專家分析系統(tǒng)、風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)估系統(tǒng)等多系統(tǒng)組成。根據(jù)保護(hù)裝置及二次回路的報(bào)文信息，利用推理規(guī)則進(jìn)行推理分析，同時(shí)結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推斷來(lái)確定設(shè)備可能出現(xiàn)的故障部位。如以下依據(jù)可以作為診斷設(shè)備參考[1]。

1.同一變電站大部分設(shè)備及不同類型報(bào)文產(chǎn)生時(shí)間小于100ms為復(fù)位啟動(dòng)。 2.同一變電站的同一保護(hù)裝置II、III段、重合閘等動(dòng)作時(shí)間小于10ms為保護(hù)誤發(fā)報(bào)文。 3.同一變電站的同一保護(hù)裝置自檢報(bào)文兩個(gè)以上動(dòng)作或復(fù)歸時(shí)間小于10ms為保護(hù)誤發(fā)報(bào)文。 4.同一變電站的同一電壓等級(jí)的保護(hù)裝置兩個(gè)及以上裝置報(bào)PT短線大于100ms為系統(tǒng)交流回路異常等等。

建立一個(gè)專家推理規(guī)則系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，為了充分發(fā)揮檢修輔助決策子系統(tǒng)，還需要建立推理所需要的知識(shí)規(guī)則庫(kù)，并具有自學(xué)完善等人工智能功能，這方面的工作需有待于繼續(xù)開發(fā)和探索。

六、處理好狀態(tài)檢修與計(jì)劃?rùn)z修的關(guān)系

推行狀態(tài)檢修并不是否定原來(lái)的計(jì)劃?rùn)z修作用。面對(duì)眾多設(shè)備需要檢修，就有一種適應(yīng)該形式的檢修機(jī)制，而狀態(tài)檢修是對(duì)設(shè)備在受控狀態(tài)下進(jìn)行的有計(jì)劃的檢修，只不過(guò)它“計(jì)劃”的依據(jù)不是時(shí)間而是所掌握的對(duì)象設(shè)備的狀態(tài)。一方面從定期檢修轉(zhuǎn)變到狀態(tài)檢修要有一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程；另一方面對(duì)那些在現(xiàn)有條件下無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)知設(shè)備狀態(tài)或者要付出高額代價(jià)的項(xiàng)目，一般仍宜采用傳統(tǒng)的定期檢修和故障檢修方式。

七、狀態(tài)檢修組織機(jī)構(gòu)的建立

推行狀態(tài)檢修實(shí)施首先要在現(xiàn)有組織機(jī)構(gòu)上進(jìn)行，明確決策、管理、執(zhí)行各層的責(zé)任。對(duì)應(yīng)三個(gè)小組。 1.領(lǐng)導(dǎo)小組：全面負(fù)責(zé)保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的組織、計(jì)劃、決策、落實(shí)、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和檢查。 2.工作小組：根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、報(bào)文等信息決定設(shè)備檢修的具體準(zhǔn)確時(shí)間點(diǎn)、檢修項(xiàng)目及工期。 3.診斷小組：承擔(dān)設(shè)備狀態(tài)檢修的日常工作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行分析、診斷。 在狀態(tài)檢修工作中發(fā)現(xiàn)問題，診斷小組必須立即進(jìn)行相關(guān)設(shè)備異常分析，提交設(shè)備狀態(tài)報(bào)告和初步檢修建議，工作小組匯總初步信息和建議后，進(jìn)行綜合分析，同時(shí)參考專家系統(tǒng)的建議，將得出的綜合檢修方案報(bào)領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行檢修決策，隨著技術(shù)的逐步發(fā)展，工作小組和診斷小組的工作大部分可由計(jì)算機(jī)完成。

八、狀態(tài)檢修必須關(guān)注的問題

保護(hù)實(shí)施狀態(tài)檢修必須重點(diǎn)關(guān)注以下問題。

1.建立基于狀態(tài)檢修的數(shù)據(jù)庫(kù)，分析保護(hù)設(shè)備的可靠性、可用率、生命周期等關(guān)鍵指標(biāo)。 2.廣泛運(yùn)用各種在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、在線溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)、智能操作回路等，劃分保護(hù)系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)，確保被監(jiān)測(cè)設(shè)備不存在“盲點(diǎn)”。 3.建立基于設(shè)備狀態(tài)檢修的缺陷分析庫(kù)、事故分析案例庫(kù)等，必要時(shí)采用分類、分層、分區(qū)等方法總結(jié)同類設(shè)備長(zhǎng)期存在的隱患重點(diǎn)區(qū)域。 4.通過(guò)對(duì)采用智能存在板、程序化功能自動(dòng)測(cè)試手段將保護(hù)的檢驗(yàn)盡量配合斷路器檢修時(shí)進(jìn)行，減少人為因素對(duì)設(shè)備校驗(yàn)影響。 5.將對(duì)于保護(hù)的檢驗(yàn)重點(diǎn)從定值復(fù)核、保護(hù)功能邏輯的確認(rèn)上轉(zhuǎn)移到回路與輔助設(shè)備的檢查。 6.要特別關(guān)注微機(jī)保護(hù)的干擾問題，尤其是開關(guān)站的就地保護(hù)。