继电保护统计分析的运行管理系统范文

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1、220kV及以上继电保护装置总体情况

1.1保护装置规模

截至2013年底，国网冀北公司220kV及以上继电保护装置共有4809台，同比2012年(4589台)增加220台，增幅为4.794%。继电保护装置按其功能划分为线路保护、变压器保护、母线保护、电容器保护、电抗器保护、过电压及远方跳闸保护、短引线保护以及断路器保护等。其中，500kV线路保护与断路器保护分别占500kV保护总量的26.79%与24.52%，位居前列;220kV线路保护与变压器保护分别占220kV保护总量的44.46%与20.39%。

1.2保护装置国产化率及微机化率

220kV及以上继电保护装置国产化率95.238%，而进口设备主要为线路保护、母线保护及电容器保护等:母线保护国产化率88.19%，进口设备为ABB厂家PMH150(RADSS/S)型号;线路保护国产化率92.941%，进口设备为500kV线路采用L90及P546等;电容器保护国产化率最低，仅达到50.000%，进口设备为诺基亚VME。另外，220kV及以上继电保护装置微机化率99.399%。非微机型保护均为母线保护:母线保护微机化率94.186%，非微机型保护集中为上面提及ABB厂家PMH150(RADSS/S)型号;除母线保护外，其他保护类型微机化率均为100.000%。

1.3保护装置运行年限

220kV及以上保护装置中各运行年限的装置数量情况如下:运行1年以内的保护装置占总量的4.575%;运行2～5年的保护装置占总量的42.379%;运行6～10年的保护装置占总量的45.207%;运行11～15年的保护装置占总量的7.777%;运行16～20年的保护装置占总量的0.062%。投运5年内的保护装置占全部保护装置的46.954%，应密切观察运行状态并重点做好检验工作，以确保设备正常发挥作用;运行6～10年的保护装置占全部保护装置的45.207%，这部分设备已经运行一段时间且较为稳定，应着重关注易经常出现问题的设备;运行11～15年以及16～20年的保护装置占全部保护装置的8.770%，这些保护装置运行时间已较长，应密切监视其运行状态，以避免由于个别设备的故障对系统的安全运行造成威胁。

2、继电保护保护装置缺陷分析

2.1保护装置缺陷分布及原因

保护缺陷按缺陷严重程度可分为危急缺陷、严重缺陷以及一般缺陷。其中，危急缺陷指保护设备发生了直接威胁设备安全运行并需立即处理的缺陷;严重缺陷指对保护设备有严重威胁，暂时尚能坚持运行但需尽快处理的缺陷;一般缺陷指除上述危急、严重缺陷以外的设备缺陷，属于性质一般，情况较轻，对安全运行影响不大的缺陷。2013年冀北电网220kV及以上保护设备发生的118次缺陷中，危急缺陷占总缺陷次数的15.254%;而严重缺陷占总缺陷次数的61.017%。保护装置发生缺陷的原因主要包括:制造质量不良、设备老化及其他。因制造质量不良导致的缺陷占全部缺陷的48.305%，因设备老化导致的缺陷占全部缺陷的21.186%。制造质量不良是导致危急缺陷、严重缺陷的主要原因。其中因插件损坏导致的危急缺陷占危急缺陷总次数的66.667%;因插件损坏导致的严重缺陷占严重缺陷总次数的36.111%。2013年在220kV及以上系统发生的危急缺陷中，保护装置本体占72.223%，其中CPU插件部位发生缺陷最多;发生的严重缺陷中，保护装置本体占65.278%，其中电源插件部位发生缺陷最多;发生的一般缺陷中，故障录波器占42.856%。

2.2保护设备平均消缺时间

2013年保护设备共发生缺陷118次，累计缺陷持续时间为1609.533h，平均消缺时间为13.640h/次。其中，消缺时间小于12h99次，在12至24h10次，在24至48h3次，大于48h6次。其中，保护装置本体共发生缺陷66次，累计缺陷持续时间为722.800h，平均消缺时间为10.952h/次。其中，消缺时间小于12h56次，占缺陷总次数的83.898%;在12至24h5次，在24至48h2次，大于48h3次。加强保护设备缺陷管理，提高保护设备消缺率和消缺质量，降低平均消缺时间，进而提高设备的可用率和健康水平，确保保护设备安全可靠运行。

3、继电保护装置运行评价

3.1一次故障分析

2013年度各电压等级系统一次设备故障情况分别为:500kV系统共发生故障46次，220kV系统共发生故障74次。线路总故障次数117次，同比2012年减少7次，降幅为5.65%。其中，线路两相短路故障有大幅度减少，由2012年44次减至2013年3次。母线总故障次数3次，同比2012年增加1次，增幅为50.00%。其中，母线单相短路故障有大幅度增加，由2012年0次增至2013年2次。2013年共发生一次设备故障120次，其中，9月发生的一次设备故障次数(36次)最高，占全年总故障次数的30.00%;6月发生的一次设备故障次数(25次)次之，占全年总故障次数的20.83%;12月发生的一次设备故障次数(0次)最低，占全年总故障次数的0.00%。

3.2保护装置动作评价

2013年，220kV及以上系统继电保护装置正确动作率为100.00%;公司系统220kV及以上电压等级共发生事件120次，主保护快速切除故障120次，故障快速切除率为100%;220kV及以上电压等级线路应重合103次，重合成功78次，重合不成功25次，线路重合成功率为75.728%;2013年故障录波198次，录波完好198次，故障录波完好率为100.00%。500kV系统线路应重合39次，重合成功27次，重合不成功12次，线路重合成功率为69.231%，同比2012年(68.571%)提高0.66个百分点;220kV系统线路应重合64次，重合成功51次，重合不成功13次，线路重合成功率为79.688%，同比2012年(76.190%)降低3.50个百分点。

3.3典型故障分析

(一)故障情况简述

2013年04月17日04时56分32秒，500kV沽太二线跳闸，选AB相，重合闸未动作。故录测距:太平站245.383km，沽源站29.630km。行波测距:太平站240.900km，沽源站31.600km。

(二)保护动作情况

(1)沽源侧保护动作情况2013年04月17日04时56分32秒，沽太二线发生AB相相间故障，32.8ms线路保护P546差动动作，30.2ms线路保护RCS-931AM差动动作，5062、5063断路器三相跳闸。故障时二次最大故障电流4.611A(一次值为11.527kA)，故障持续时间56.6ms。

(2)太平侧保护动作情况2013年04月17日04时56分32秒，沽太二线发生AB相相间故障，33.8线路保护P546差动动作，31.2ms线路保护RCS－931AM差动动作，5032、5033断路器三相跳闸。故障时二次最大故障电流2.033A(一次值为5.082kA)，故障持续时间47.2ms。

4、结论

在本次设备评估过程中，发现继电保护运行存在着部分问题，下一步可结合重点工作安排，开展相关运行维护等管理工作，确保电网安全稳定运行。

(1)一次设备总体故障次数同比2012年有所下降2013年度220kV及以上电压等级系统共发生故障次数120次，较2012年126次下降6次。其中，单相接地(含高阻接地)故障次数较2012年增加26次，增幅为34.21%;两相短路故障次数较2012年减少41次，降幅为93.18%。一次设备故障次数按季节性分布明显，两个峰值出现在6月、8月，并且6～9月一直处于高位，夏季的雷雨、台风等恶劣气象条件是造成故障高发的主要原因，各单位应重视一次设备故障高发时段，加强设备巡检。

(2)继电保护装置规模不断扩大，非微机型装置改造逐步实施国网冀北公司220kV及以上继电保护装置共有4809台，同比2012年(4589台)增加220台，增幅为4.794%。其中仅有27台非微机型保护，集中为ABB厂家母线保护PMH150(RADSS/S)型号。上述非微机型保护应结合退役时间逐步实施改造。

(3)加强投运年限较长保护装置巡视与运维管理根据统计数据，在运行2～5年、6～10年两个阶段缺陷率基本稳定且相对较低，分别为1.072次/百台•年、1.008次/百台•年，在运行10年后严重缺陷率逐步上升，运行11年～15年的保护装置缺陷率为2.299次/百台•年;运行16年～21年的保护装置缺陷率陡增为33.333次/百台•年。因而应加强对10年以上设备的的巡视、运行维护管理，对于确实不适合继续运行且频发缺陷，应予以更换。

(4)系统基础数据管理与监督要继续加强作为大运行体系下继电保护专业管理重要的基础平台，下阶段仍应强化统计分析系统基础数据管理与监督，从源头抓起，落实管理责任，实现基础数据、动作事件、缺陷记录等闭环控制，从而进一步提升继电保护专业管理水平。（本文来自于《华北电力技术》杂志。《华北电力技术》杂志简介详见.）

作者：王晶晶臧景茹单位：冀北电力有限公司电力科学研究院