电力系统电气二次设备检修技术研究

中图分类号：TM73 文献标识码：A

引言

在现代电力系统中，电气二次设备发挥着至关重要的作用，其犹如电力系统的“神经中枢”，负责监测、控制、保护、通信等关键功能，直接关系到电力系统的安全、稳定运行。随着电力技术的飞速发展，电气二次设备日益复杂和智能化，其运行环境也面临着更多的挑战，如电磁干扰、设备老化、网络安全威胁等。一旦二次设备出现故障，可能会引发保护误动或拒动、通信中断等严重后果，甚至导致大面积停电事故，给社会经济和人民生活带来巨大损失。因此，深入研究电气二次设备检修技术具有极其重要的现实意义。

1 变电站电气二次设备主要故障及其成因

1.1 保护装置故障

受到变电站电源系统供电状态、二次设备回路连接情况及设备装置老化等因素的影响，导致保护装置的运行性能受到影响，一些设备出现动作延迟、另一些设备存在绝缘性能下降或漏电等相关问题。从变电站二次设备保护装置的运行情况看，相关设备的运行时间较长，设备关键性元件老化问题较为严重，设备装置运行作业环境较为恶劣，工作人员组织开展的设备维护工作存在一定欠缺，设备保护模块硬件故障未能进行及时处理，导致二次设备保护装置的原有性能难以在发电机电气回路内部得到有效发挥，影响了系统中的保护效果。

1.2 继电保护故障

受人为误操作以及维护缺失等因素的影响，导致继电保护装置的老化现象未能得到及时处置，继电器以及断路器触点位置存在严重的磨损与接触不良现象，当需要继电保护装置动作时，相关装置的动作出现一定延迟，影响二次设备的运行稳定性与安全性。此外，维保人员对于系统内部的过流保护阈值设定存在一定偏差，保护误动现象较为频繁，对于正常运行产生一定影响；开关柜故障：开关柜的运行状态与其运行环境间具有紧密联系，但在极端恶劣的环境条件下，开关柜中的线缆与触点等相关元件可能会出现严重的老化与积灰现象，这导致柜体内部将会出现接地故障或局部放电，影响二次设备整体回路的运行安全。

1.3 蓄电池故障

在高温运行环境下，蓄电池的容量将会出现严重衰减、内阻进一步增大，可能引发温度过高、内部短路甚至火灾风险。由于未能建立起一个较为系统化的运行状态反馈机制，检修人员对于蓄电池运行问题的了解与监管不够充分，电池放电效率进一步下降；动力线缆故障：在二次设备内部，动力线缆主要起到了电能输送、电气隔离以及信号传输等关键性作用，由于检修团队对于动力线缆绝缘老化现象的判断与处置不够及时，相关线缆的功能与性能在超负荷作用下受到严重影响。

2 电力系统电气二次设备检修技术

2.1 远程监控技术

远程监控技术是指通过计算机网络、无线通信等技术手段，对远程设备进行实时监测、控制和管理的一种技术。在火电厂电力系统电气二次设备检修中，远程监控技术可以实现对设备运行状态、故障报警、数据记录与分析等功能的远程管理，从而有效提高检修效率和设备运行的可靠性。某火电厂拥有多台大型发电机组，其电力系统电气二次设备数量众多，分布广泛，传统的检修模式往需要检修人员频繁往返于各个设备现场，不仅效率低下，而且难以做到对设备状态的实时监控。为了提高检修效率，降低运维成本，该火电厂决定引入远程监控技术，对电力系统电气二次设备进行集中监测与管理。火电厂在设备上安装各类传感器和监测装置，包括电流互感器、电压互感器、温度传感器等，可以实时采集设备的运行数据，并通过网络传输到监控中心；监控中心通过专业的软件平台对数据进行处理和分析，实现对设备状态的实时监控。在实际应用中，远程监控系统能够实时监测到发电机组的励磁系统、保护装置、测控装置等电气二次设备的运行状态，同时，通过运用先进的信号处理算法和数据分析技术，远程监控系统能够识别出设备运行中的异常模式，并判断故障类型和故障原因。

2.2 人工智能技术

人工智能技术的出现，为电气二次设备检修提供了全新的解决方案。通过运用机器学习、深度学习等先进技术，人工智能可以实现对设备运行状态的实时监测、故障预测、故障诊断等功能，全面提高检修效率和设备运行的可靠性。

某火电厂位于我国南方地区，某台发电机组的继电保护装置频繁出现误动情况，严重影响了发电机组的正常运行，为了提高检修效率和准确性，该火电厂决定引入人工智能技术，对电气二次设备进行智能化检修。在检修开始前，火电厂收集了该继电保护装置过去一年的运行数据，通过对这些数据的分析，人工智能技术发现该装置在每次误动时，电流互感器的二次侧电流都存在异常波动；进一步分析表明，这种异常波动可能是由于电流互感器的二次侧回路存在接触不良或短路等故障导致的。因此，利用智能诊断系统对继电保护装置进行故障诊断，系统采集了设备的实时运行数据，并与预设的正常运行模型进行比对，通过比对分析，系统快速准确地定位了故障点为电流互感器的二次侧回路；对电流互感器的二次侧回路进行了详细的检查，检查发现回路中的某个接线端子存在松动现象，导致接触不良。利用智能辅助维修系统提供了详细的维修步骤和注意事项，维修人员按照系统的指导，对松动的接线端子进行了紧固处理；在处理过程中，实时数据记录与分析系统对维修人员的操作过程进行了实时记录，还对该接线端子的紧固力度进行了监测，确保紧固力度符合标准要求。检修完成后，火电厂对继电保护装置进行了全面的测试，测试结果表明该装置已经恢复正常运行，误动情况得到了有效解决。

2.3 可视化检修

传统检修模式通过在线监测数据报表和检修记录报告来描述电气二次设备运行状况，要求检修人员根据数据信息来准确评价设备使用状态。为了避免误判设备状态，可以采取三维可视化技术提前构建电气二次设备与保护回路的三维模型，保持在线监测系统和三维模型的动态关联状态，根据实时监测数据，动态更新模型状态，向检修人员更为直观、生动地呈现电气二次设备的运行状况，避免形成理解误差。例如：构建 GOOSE 软压板状态模型，通过不同颜色来区分软压板状态：绿色表示软压板处于投入状态；红色表示软压板处于退出状态。

结束语

综上所述，电气二次设备检修活动是支撑电力系统安全、平稳运行的前提基础，也是建设新型电力系统期间亟须解决的关键问题。电力系统运行管理部门应提高对电气二次设备检修活动的重视程度，基于现实工作需求，全方位重塑电气二次设备检修工作体系，并行落实隐性故障辨识、可视化检修、优化设备运行环境三项应用举措，同步改善检修技术应用条件和强化电气二次设备检修效果。

参考文献

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