电力系统电气二次设备检修技术研究

引言：

目前电力系统的规模逐渐扩大，其运行的环境也变得更加复杂，导致许多电气二次设备经常出现故障，一旦发生故障，将会给电力系统带来负面影响，甚至出现停电的事故情况，基于此，文章主要介绍了电力系统中检修电气二次设备的常用技术。

1. 电力系统电气二次设备检修的重要性

电力系统的电气二次设备承担着控制任务，其实检修的重要性体现在两点：其一，能够提高供电的稳定性，通过检修来发现电气二次设备的各种隐患、老化等问题，再针对性处理，能够减轻供电中故障的影响，同时定期实施检修也能保证设备数据的准确传输，使电力系统的供电及时作出响应，保证供电的品质。其二，能够确保设备运行性能更佳，针对电气二次设备的检修可以确保设备始终保持良好状态，增强敏感度，延长实际使用寿命，如维护时会针对隐患元器件进行更换，以此来优化设备性能，有效提高其运行的水平。

2. 电力系统电气二次设备的检修技术应用

2.1 定期检查、维护与测试技术

电力系统电气二次设备最基本的检修技术就是定期检查、维护与测试。首先是定期检查，主要检查设备的外壳、接线以及散热状况等，以确保各项设备的运行良好，如设备外壳需保证不出现变形、破损以及腐蚀问题，户外安装的电气二次设备，其防护漆脱落不得超过 10% ，还要对接线端子进行检查，观察是否有过热、松动等，一般端子温度不超过 70^∘C ，不同设备的检查周期和要点也有所差异，表 1 为电力系统电气二次设备的大型定期检查周期与要点。其次是定期测试，即开展电气二次设备的各种性能操作测试，包括逻辑功能测试、定值校验测试、控制功能测试等，如继电保护器的动作逻辑测试，可模拟接地短路或相间短路故障，再测试其保护动作是否符合正确逻辑，确保其正确率超过 99% 即测试通过，在定值校验测试方面，继电保护器主要校验保护动作定值。最后是维护保养，电气二次设备的维护也是检修工作中必不可少的内容，比如对于各种活动部件要定期清扫，接线端子接线紧固，老化元件进行更换，以保证设备运行质量不断提高。

2.2 设备状态的检修技术

电力系统的电气二次设备检修，针对状态的检修是一项重点，目前广泛应用的技术为基于模拟信号的数据采集和分析检修，其会将采样获得的设备数据利用模数转换处理，生成数字信号，再发送到电力系统的PLC 控制系统深入分析，最后就能获知运行相关参数，判断设备是否属于正常运行状态。设备状态检修技术的运行机理包括几项要点： ① 模拟信号的采集，对电气二次设备的电流值、电压值、相位值以及频率值等反映设备状态的参数进行采集，可通过实时采集方式获得一段时间内的信号，为确保采集的准确性，适当基于滤波装置或隔离装置来增强抗干扰，避免信号中存在高频噪声信息； ② 对信号进行预处理，部分模拟信号可能过于微弱，不利于分析，因此可以实施放大处理，使其强度更高，同时也要采用模数转换器来转换模拟信号，变为离散状态的数字信号，支持后续计算机处理； ③ 开展信号的时域、频域以及统计分析，先是分析其时域上的辅值、波形以及相位等数据，对信号特征产生基本了解，能够初步发现不良状态信息，比如有波形畸变的位置，可能说明该时间点的设备运行异常，频域分析则是基于傅里叶变换方法，主要对信号的强度和频率进行分析，若频率出现突变现象或明显超过最大幅度值，则可能存在特定的故障问题，说明设备运行处理不稳定状态，统计分析的信号参数包括方差、均值等，可以进一步了解信号的整体变化特征，从而客观评判设备的状态，如放差值增大过于显著时可能说明设备运行失稳； ④ 实施故障诊断与决策制定，对信号的故障诊断可采用测后模拟法，即依据测量信息模拟电气二次设备的电路，再判断故障元件，也可结合历史数据并采用智能算法来判定，确定后提出针对性的维护决策。图 1 为电气二次设备状态检修的技术原理。

2.3 预先诊断式检修技术

预先诊断式检修技术是以预测为原理开展电力系统电气二次设备检修工作的一项技术，其主要借由传感器采集设备核心数据，再借由内部通信网络将数据传到处理中心分析、存储，处理中心会建成相对完整的数据库，所有采集的历史数据都会存储在内，也提供高效检索的功能，为预测分析提供支持。预先诊断式检修技术也会对数据信息进行预处理，主要是清洗掉噪声信息，缺失信息也要二次采集填补，随后开展标准化处理，使数据的质量进一步提高。处理后数据需对特征值进行提取，如测温技术分析设备温度变化，提取其特定温度的波动趋势值，使最终预测的结果更加可靠。在确定特征值后依据 AI 算法、机器学习等来搭建预先诊断模型，以神经网络算法为例，其能够借由已知几项结果的特征值来训练模型，使其完整学习，具备识别各种特征参数的能力，从而达到预测故障的目标，相关算法的公式为：

y=f(WX+b)

上式当中，X 为输入的特征参数， W 表示赋予的权重，b 表示偏置项，f 表示模型的激活函数，y 表示最终输出的结果，其中W 与b 为持续调整变化的变量，模型的训练学习后能够掌握设备的多种故障信息，最后可具备预先诊断故障的功能。训练完成的模型其预测精度较高，可以通过 F1 分数、均方误差以及召回率等指标实施设备诊断，提前获知电气二次设备的隐患，使其在恶化成故障以前精准定位并科学控制。

2.4 运行监测技术

电力系统电气二次设备的检修与运行监测之间有着紧密联系，因而检修实施过程中也要合理应用运行监测技术，监测时注意依赖专用设备，以前端传感器为主，其可以采集设备的各项物理量数据，且能够保证数据具有实时性。采集到的数据开展分析，得到监测结果，再指导故障的定位与检修验证。如绝缘在线检测故障时，从监测系统中查看记录的设备瞬时数据，找到故障点，测控装置可以通过监测到通讯中断来判断接口位置电压和电流值的异常故障，随后从接口进行检修并排查故障，提高处理效率，检修验证则是指将检修前后监测的设备数据对比分析，以此来判断检修工作质量，避免处理遗漏故障点的情况。

3. 结论

综上所述，电力系统电气二次设备的检修工作十分重要，在实施检修时应考虑到设备本身的特性，合理选择检修技术，提高检修质量。由本文分析可知，电力系统电气二次设备常用的检修技术类型包括：定期检查、维护与测试技术；设备状态的检修技术；预先诊断式检修技术；运行监测技术。

参考文献：

[1] 丁浩洋 , 刘思庭 . 电力系统电气二次设备检修技术措施分析 [J]. 电工技术 ,2024,(S2)

[ 2 ]陈朋杰 . 电力系统电气二次设备检修技术研究 [J ] .光源与照明 ,2024,(11)

[3] 刘立远 , 刘义搏 . 电力系统电气二次设备检修技术措施分析 [J]. 现代工业经济和信息化 ,2023,13(01)

第一

作者简介：龚学波（出生1982 年），性别：男，学位：学士学位，职务职称：现场工程师。E-mail ：gongbo28@163.com