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摘要：检修的目的是通过必要的检测手段及时发现设备存在的失效，及时予处理，避免造成设备损坏。继电保护与其它设备相比，具有其特殊性。更多的要考虑被保护对象的承受能力，避免主设备故障或扩大停电范围。制定继电保护检修策略时要在确保继电保护可靠性不降低的前提下，针对自身的失效特性和技术性能，合理确定检测周期、检测方式，降低检修成本。尽管维电保护失效既包含硬件失效，也包含软件失效。但从检修的成效看，主要是解决硬件失效的问题。软件失效更多地要依赖入网检测和版本管控予以解决。因此，本文后续提到的失效主要为硬件失效，并以此为基础提出对应的三维一体的综合检修策略。
关键词：互感器；三位一体；综合检修
1引言
检修的目的是通过必要的检测手段及时发现设备存在的失效，及时予处理，避免造成设备损坏。继电保护与其它设备相比，具有其特殊性。更多的要考虑被保护对象的承受能力，避免主设备故障或扩大停电范围。制定继电保护检修策略时要在确保继电保护可靠性不降低的前提下，针对自身的失效特性和技术性能，合理确定检测周期、检测方式，降低检修成本。尽管维电保护失效既包含硬件失效，也包含软件失效。但从检修的成效看，主要是解决硬件失效的问题。软件失效更多地要依赖入网检测和版本管控予以解决。因此，本文后续提到的失效主要为硬件失效，并以此为基础提出对应的三维一体的综合检修策略。
2基于空间和时间信息的健康指数评价模型
在两次停电校验之间出现巡检和自检不能检出的失效，只有等下一次停电检验才能发现。期间，电力系统发生故障时继电保护不能正确动作。有时，受停电条件制约，装置自检和人工巡检发现的故障虽已消除，但故障原因并没有根除，需要结合停电检验进行诊断性检查。因此，实施综合检修策略，仍需开展继电保护状态评价，指导检修决策。目前设备健康状态评价缺乏统一的评价模型，己有的评价模型采用概率统计方法而非确定性方法。本文提出的健康指数评价模型，充分应用设备个体的巡检信息，综合考虑可靠性数据、家族性缺陷、运巧环境等信息，评价结果既反映设各个体当前健康状况，也能预测未来发展趋势。
2.1健康因子设置原则
设备的健康指数是描述设备状态劣化程度的数值。设备通常由多个部件组成，每个部件的运行状态往往由若干状态量共同决定，因此，设备健康指数的获取涉及到设备基础状态量的采集和评估。健康因子表征了设备的某一类状态量。继电保护健康因子要结合继电保护功能和结构特点来确定。
（１）考虑继电保护的组成环节，各个环节的功能，在划分环节时，不能无限细分，大多时候不能细分到元器件一级，不可能完全引入对集成电路的分析测试技术，否则工作量大，效果也不一定好，要结合目前实际维修情况，达到能采取适当维修行为的一级。
（２）对各个具体环节进行功能结构分析，在２．２．１节的基础上对各个具体环节的失效机理分析上，提取出抽象、合理的健康因子，并能定量计算，以便于具体操作。
（３）继电保护冗余设计往往会给导致系统的数学模型非常复杂，健康因子设立时将双重化保护的系统分解成两个系统进行评估，简化评估的复杂度。
（４）健康因子的设立应与检修行为有对应关系，当某一类健康因子异常时，按照评估流程得出相应的维修建议。
（５）继电保护状态不仅与设备硬件有关，也与人员维护水平有密切关系。健康因子的设立需综合考虑存在装置软、硬件的相互关系及人力因素。
（６）健康因子的设立不能拘泥于检测数据，还需与历史数据和管理数据进行连接，充分考虑设备一些正常操作行为和设备的维修历史。
2.2健康因子评价体系
根据功能结构和失效机理分析，继电保护健康指数评价模型包含检测型、随机失效、应用环境、可靠性、技术改迭等五个健康因子，每个因子对应特定的检修行为。每个因子均以百分数计，任何－－部分小于６０分，箭说明需要做相应的检修维护工作，因此任一项指数小于６０分，则总分取该值；否则取平均值。其中应用环境健康因子和随机失效健康因子配套应用。一般情况下认为健康指数低于８５分以下处于亚健康状态，低于６０分以下处于故障状态。
（１）检测型健康因子
检测型健康因子是指直接观测或通过仪器来检测设备当前的运行状态。微机保护具有自检功能，能实时对装置本身及二次回路状态进行检测，如采样值、差流、通道状况等。此外，可以采用红外测温技术对二次回路状态进行带电检测。当出现缺陷或异常时，其评价指数低，指示检修人员需要适时进行有针对性的维修。在后文中将重点论述基于自检信息实现继电保护状态动态评价。
（２）随机失效健康因子
随机失效因子是从设备处于稳定运行期情况下进行可靠性判断的，即设备失效是随机的，服从指数分布，可采用可靠性指标描述。可靠性理论是以产品的寿命特征作为其主要研究对象。产品（部件或系统）丧失规定功能称为失效或故障。通常，对不可修产品称失效，对可修产品则称故障。在讨论具体问题时，往往难以明确加以区分，因此把＂失效＂和＂故障＂看成同义词。
（３）应用环境健康因子
现有研究中对环境因子的相关概念和求法所作的理论阐述和推导几乎都是基于概率论与数理统计。其中基于统计推断的环境因子研究方法研究得最早、最多，在理论上也最为成熟，但在实际应用中并不是很理想。首先，为了保证计算结果的可信度和精度，必须要有大量的试验数据。在试验样本和试验数据不多的情况下，环境因子的可信度和精度较低。其次，试验数据必须满足特定的要求（如故障数不能为零），否则无法应用该方法计算环境因子。本文将直接观测到的环境信息作为应用环境健康因子的状态量，涉及到温度、湿度、积尘、封堵、接地等５个状态量。该健康因子指数低指示运行环墙不良，需要加强运行维护，改善环境。下面，以温湿度为例阐述应用环境健康因子的评价方法
3综合检修策略最佳检验周期
继电保护＝维一体综合检修策略采取保护自检、人工巡检和停电检验相结合的方式，可以有效减少各种潜在故障，提离继电保护可靠性。综合检修策略除了停电检验外，还包括装置自检和人工巡检，因此需要统筹考虑Ｓ种方式的最佳检验周期。如果检验间隔时间过长，就不能及时发现潜在故障，造成保护对象故障时保护失效。为避免发生后果严重的失效，希望尽量缩短检验周期。但检验周期太短会产生过度检修，不仅会降低保护的可用度，而且频繁的检验会增加现场误碰、误操作的风险。因此，选择合理的停电检验周期是必要的，目的是为了使保护系统的平均可用度或年均经济成本达到最优状态。
现有文献应用马尔科夫状态空间模型，已对停电检验最佳检修周期进行比较详尽的研究，主要方法为：综合继电保护及被保护元件的各种运行状态，包括保护装置的自检、拒动和误动等，建立马尔科夫状态空间模型。根据状态空间法可以得到各个状态的稳态概率，并停电检验周期０为自变量，建立保护的不可用度或经济成本的目标函数。当保护不可用度最低或经济成本最优时，对应的０即为停电检验的最佳检修周期。尽管现有文献建立的马尔科夫状态空间模型和目标函数及选取的参数值有所差异，但都得出降低保护失效率可以延长停电检验最佳检修周期。有研究基于设定失效率和自检率指标，计算得到停电检验的最佳检修周期在５－６年左右。
人工巡检与停电检验同样具有时间间隔与风险成本的矛盾，因此需要对周期其进行研究。为分析人工巡检的最佳检修周期，需要引入如下假设：（１）继电保护进行人工巡检时不引入新的故障；（２）继电保护处于维修状态时不引入新的故障；（３）装置自检未能发现的故障需要通过人工巡检进行检测，且人工巡检的故障检出率随着技术的进步与管理水平的提升将会逐步提高；（４）继电保护处于人工巡检状态时，不影响保护的运行；（５）装置自检或人工巡检发现失效时立即对继电保护进行消缺维修，且维修后修复完好。
4总结
若采用在线监测代替人工巡检可以缩短巡检周期，在降低年均经济成本的同时，进一步提高继电保护的可用度。第四章将重点研究基于多源信息挖掘技术实现继电保护在线监测和故障诊断功能，逐步取代工人巡检的作用。同理，可以分析保护自检的最佳间隔周期。由于装置自检时保护不退出运行且检验过程不产生任何费用，因此装置自检周期和年均经济成本的关系是一条单调下降的曲线，即；随着自检周期缩短，年均经济成本随之下降。但是，装畳自检需要占用微机保护ＣＰＵ的计算资源，尤其是采样中断时间内的计算资源。通常情况下，微机保护最短的自检周期最短为一个保护采样间隔。当然，微机保护自检性能除了周期外，还需要考虑失效检测和动作判别特性的配合关系。第Ｈ章将着重研究两者之间的关系对继电保护动作性能的影响。
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