遼寧電網(wǎng)配電變壓器質(zhì)量抽檢模式分析

李學(xué)斌，金涌川，陳金猛，羅 斌，徐振乙

(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006;2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006;3.國網(wǎng)物資有限公司，北京 100120)

遼寧電網(wǎng)配電變壓器質(zhì)量抽檢模式分析

李學(xué)斌1，金涌川2，陳金猛3，羅 斌1，徐振乙1

(1.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006;2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006;3.國網(wǎng)物資有限公司，北京 100120)

介紹了配電變壓器抽樣檢驗(yàn) (簡稱抽檢)基本理論，并詳細(xì)闡述了遼寧電網(wǎng)配電變壓器質(zhì)量抽檢工作的運(yùn)行模式和基本流程，分析了配電變壓器質(zhì)量抽檢中發(fā)現(xiàn)的常見問題和典型案例，在此基礎(chǔ)上提出了加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督工作的合理化建議。

配電變壓器;抽檢;模式;流程;問題分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和基礎(chǔ)建設(shè)的迅猛擴(kuò)張，配電變壓器作為配電網(wǎng)的核心設(shè)備之一，需求量穩(wěn)步增加，對(duì)配電網(wǎng)供電可靠性意義重大［1-2］。目前，由于日趨激烈的市場競爭使變壓器價(jià)格不斷降低，加之變壓器制造成本的上升，導(dǎo)致變壓器制造企業(yè)利潤空間不斷壓縮。少數(shù)企業(yè)為了降低制造成本，減小設(shè)計(jì)裕度，采用劣質(zhì)原材料組部件，導(dǎo)致變壓器質(zhì)量和性能下降［3-4］。

電網(wǎng)企業(yè)為加強(qiáng)對(duì)采購配電變壓器質(zhì)量管控，采取質(zhì)量抽檢方式，由于配電變壓器抽檢標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，涉及的實(shí)踐環(huán)節(jié)較多，具體實(shí)施過程存在一定難度［5-8］。本文對(duì)目前遼寧電網(wǎng)開展的配電變壓器抽檢實(shí)踐情況進(jìn)行深入分析，并給出合理化建議［9］。

1 配電變壓器抽檢理論

抽檢是采用抽樣的方法，根據(jù)所抽取樣本對(duì)產(chǎn)品或過程進(jìn)行檢驗(yàn)［10］。

抽檢已被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量管理，成為加強(qiáng)質(zhì)量管控的良好方法，抽檢對(duì)于物資品類多、數(shù)量大，檢測(cè)技術(shù)復(fù)雜，不宜大量開展檢測(cè)的項(xiàng)目或物資，具有明顯的優(yōu)勢(shì)?？茖W(xué)抽檢可以增加企業(yè)的違約風(fēng)險(xiǎn)，提高其違約成本，起到引導(dǎo)企業(yè)重視產(chǎn)品質(zhì)量，誠信履約的作用，能夠起到質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的作用［11］。因此，抽檢已成為電網(wǎng)物資質(zhì)量管理的重要手段之一。但抽檢涉及的理論復(fù)雜，具體實(shí)踐涉及環(huán)節(jié)較多，開展抽檢理論研究具有重要的指導(dǎo)意義，有利于更加科學(xué)、高效地開展抽檢。

配電變壓器抽檢方案根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)中假設(shè)檢驗(yàn)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，判斷依據(jù)為小概率事件原理［12］。理論上講，配電變壓器質(zhì)量水平應(yīng)達(dá)到某一要求，其質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)該非常小，但實(shí)際中由于各種各樣的原因，其質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。

遼寧省電力有限公司根據(jù)變壓器采購模式、供應(yīng)方式及變壓器設(shè)備自身特點(diǎn)，按照覆蓋所有中標(biāo)批次、所有物資種類、所有中標(biāo)供應(yīng)商的質(zhì)量監(jiān)督原則，充分利用遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院、地市檢修公司、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)等試驗(yàn)檢測(cè)能力，開展變壓器設(shè)備抽檢工作。同時(shí)，對(duì)質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)高、影響面大的重點(diǎn)產(chǎn)品，開展專項(xiàng)抽檢。隨著抽檢工作的不斷深入，抽檢發(fā)現(xiàn)問題的能力不斷增強(qiáng)，變壓器產(chǎn)品合格率穩(wěn)步提升。

2 抽檢模式

遼寧省電力有限公司配電變壓器抽檢工作由省公司物資部負(fù)責(zé)抽檢監(jiān)督管理工作，遼寧省電力有限公司物資分公司根據(jù)遼寧省電力有限公司物資部要求落實(shí)工作，遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院承擔(dān)配電變壓器的抽檢試驗(yàn)工作。各地市供電公司按照物資部要求組織送檢，并按照標(biāo)準(zhǔn)自主開展試驗(yàn)檢測(cè)。

2.1 工作流程

經(jīng)過幾年的實(shí)踐，變壓器抽檢工作已形成一套完善可行的抽檢流程，主要包括抽檢計(jì)劃、抽檢實(shí)施、收尾3個(gè)階段，其流程如圖1所示。

2.2 抽樣基本要求

對(duì)配電變壓器抽檢按照抽樣、檢驗(yàn)分離的原則，采取盲樣檢測(cè)方式。具體要求如下。

a. 根據(jù)抽檢方案，采取隨機(jī)抽取與針對(duì)性選取相結(jié)合的方式確定樣品。

b. 抽檢中，需對(duì)取樣過程 (取樣前、取樣中、取樣后)進(jìn)行錄像、拍照并存檔。

c. 照片以電子文件格式保存至獨(dú)立文件夾。

d. 封樣時(shí)，以封條、照片等形式記錄樣品的唯一性，抽檢人員和供應(yīng)商現(xiàn)場簽字確認(rèn)。

圖1 遼寧省電力有限公司直管項(xiàng)目設(shè)備材料抽檢流程

e. 送樣由抽檢小組送樣人員將樣品送往遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院進(jìn)行檢測(cè)，在送樣過程中做好樣品的包裝和防護(hù)措施。

f. 送檢原則采取盲檢方式 (樣品隨機(jī)抽樣且檢測(cè)單位不清楚樣品廠家)。

g. 樣品的處理要求。經(jīng)試驗(yàn)合格的樣品(包括已破壞的樣品)應(yīng)由送樣人員及時(shí)取回，并做好記錄。試驗(yàn)不合格或有問題的樣品，一般需做好相關(guān)記錄、留影等，通知供應(yīng)商回收，并監(jiān)督供應(yīng)商處置，確保不合格樣品不會(huì)再次進(jìn)入電網(wǎng)。對(duì)試品檢測(cè)后，需保留一段時(shí)期的追訴期，經(jīng)雙方確認(rèn)后，再進(jìn)行相應(yīng)處理。

2.3 抽檢范圍

遼寧省電力有限公司在配電變壓器抽檢工作中，重點(diǎn)對(duì)涉及絕緣、電氣性能、安全及能耗等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。目前，配電變壓器抽檢項(xiàng)目包括直流電阻測(cè)量、空載電流及空載損耗測(cè)量、短路阻抗及負(fù)載損耗測(cè)量、溫升試驗(yàn)、聲級(jí)測(cè)定5項(xiàng)試驗(yàn)。

3 配電變壓器抽檢試驗(yàn)項(xiàng)目

3.1 直流電阻測(cè)量

直流電阻測(cè)量可檢查導(dǎo)電回路是否存在短路、開路或錯(cuò)接，同時(shí)可判斷導(dǎo)線的焊接點(diǎn)、引線與套管連接是否良好、分接開關(guān)有無接觸不良等，還可核對(duì)繞組所用導(dǎo)線規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求。

3.2 空載電流和空載損耗測(cè)量

空載損耗及空載電流是變壓器運(yùn)行的重要參數(shù)，空載損耗是變壓器不帶負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的損耗，即鐵損，主要與鐵芯硅鋼片的磁滯損耗和渦流損耗有關(guān)。通過測(cè)量驗(yàn)證這2項(xiàng)指標(biāo)是否在國家標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)，以檢查和發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品磁路中的局部缺陷和整體缺陷，對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著極其重要的意義。

3.3 短路阻抗和負(fù)載損耗測(cè)量

負(fù)載損耗是變壓器的重要參數(shù)，是指變壓器在額定電流下通過繞組電阻產(chǎn)生熱效應(yīng)而導(dǎo)致的損耗和漏磁場產(chǎn)生的各種附加損耗。對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及使用壽命都具有重要的意義。短路阻抗決定了變壓器在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響及變壓器發(fā)生出口短路故障時(shí)電動(dòng)力的大小，同時(shí)短路阻抗還是決定變壓器能否并聯(lián)運(yùn)行的一個(gè)必要條件。通過短路阻抗和負(fù)載損耗的測(cè)量，可發(fā)現(xiàn)繞組設(shè)計(jì)與制造及載流回路和結(jié)構(gòu)的缺陷。

3.4 溫升試驗(yàn)

溫升試驗(yàn)是驗(yàn)證產(chǎn)品在額定工作狀態(tài)下，變壓器主體所產(chǎn)生的總損耗 (空載損耗與負(fù)載損耗)與散熱裝置熱平衡溫度是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性，發(fā)現(xiàn)油箱 (或外殼)和結(jié)構(gòu)件上的局部過熱程度。按照變壓器負(fù)載導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)，變壓器的熱點(diǎn)溫度只要比額定值低6℃，其額定壽命損失就會(huì)減半，變壓器的實(shí)際壽命時(shí)間就會(huì)成倍增加。

3.5 噪聲測(cè)量

國家監(jiān)督抽查和國家電網(wǎng)公司要求的試驗(yàn)項(xiàng)目中并未包括變壓器噪聲測(cè)量。但近年來由于城市不斷擴(kuò)大和城區(qū)電網(wǎng)改造的需求，一些變電站有時(shí)要建于商業(yè)區(qū)和居民區(qū)內(nèi)，部分配電變壓器在現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)噪聲過大，影響附近居民的正常生活，因此，遼寧省電力有限公司在抽檢試驗(yàn)中增加了聲級(jí)測(cè)定。

4 變壓器抽檢案例

4.1 總體情況

2013年，遼寧省電力有限公司配電變壓器中標(biāo)量為1 933臺(tái)，對(duì)113臺(tái)配電變壓器進(jìn)行了抽檢，抽檢比例為5.84%，抽檢合格率為87.6%。發(fā)現(xiàn)各類問題51項(xiàng)，其中工藝控制類問題最為嚴(yán)重，占68%，如圖2所示。

圖2 配電變壓器抽檢發(fā)現(xiàn)問題分布情況

試驗(yàn)檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)問題設(shè)備8臺(tái)，其中空載損耗超標(biāo)1臺(tái)、短路阻抗超標(biāo)2臺(tái)、溫升試驗(yàn)超標(biāo)5臺(tái)。

配電變壓器問題主要表現(xiàn)為工藝控制不嚴(yán)格，造成配電變壓器螺絲松動(dòng)、滲漏油和爆漆等現(xiàn)象，部分配電變壓器試驗(yàn)不合格。

4.2 典型案例

通過對(duì)配電變壓器的抽檢，發(fā)現(xiàn)外觀不良、工藝控制缺陷等諸多問題，從源頭上控制了帶病變壓器的入網(wǎng)。由于溫升試驗(yàn)為型式試驗(yàn)，一般不作為生產(chǎn)制造商出廠試驗(yàn)，因此抽檢試驗(yàn)中溫升超標(biāo)問題最多、最為典型。

對(duì)某公司生產(chǎn)的型號(hào)為S13-M-100/10的配電變壓器進(jìn)行抽檢試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其溫升試驗(yàn)不合格，溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù) K

由表1可知，該變壓器高壓繞組溫升為76.9 K，較標(biāo)準(zhǔn)要求值65 K高11.9 K，溫升試驗(yàn)不合格。

變壓器器身吊出后，變壓器油比較純凈，無雜質(zhì);變壓器結(jié)構(gòu)規(guī)整，制造工藝良好。對(duì)變壓器高壓繞組進(jìn)行縱向剖開，檢查其散熱油道、導(dǎo)線材料及導(dǎo)線規(guī)格等相關(guān)參數(shù)。打開變壓器主油道后未發(fā)現(xiàn)明顯堵塞物，且變壓器繞組所用材料為圓銅線，未發(fā)現(xiàn)有鋁代銅或銅包鋁的情況，事后對(duì)高壓繞組所用銅錢進(jìn)行脫漆，測(cè)量其線徑為1.26 mm，與現(xiàn)場制造廠設(shè)計(jì)人員核對(duì)后發(fā)現(xiàn)實(shí)際線徑較設(shè)計(jì)值(1.3 mm)低3%，計(jì)算其電流密度為2.67 A/mm2(設(shè)計(jì)值為2.51 A/mm2)，設(shè)計(jì)值本身留有的裕度略小，再加上由于導(dǎo)線線徑負(fù)偏差造成的裕度流失，導(dǎo)致高壓繞組電流密度過大。電流密度過大導(dǎo)致溫升過高，線徑尺寸小于設(shè)計(jì)值是造成該變壓器溫升試驗(yàn)不合格的直接原因。

5 建議

隨著抽檢工作的不斷深入開展，對(duì)督促供應(yīng)商重視質(zhì)量起到了重要作用，抽檢取得了良好的成效，但也發(fā)現(xiàn)了一些新問題，值得注意。因此，提出建議如下。

a. 配電變壓器抽檢中發(fā)現(xiàn)問題較多的為溫升試驗(yàn)，設(shè)計(jì)方面，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理，油箱散熱面積偏小、油路不暢等。生產(chǎn)制造商降低成本，如減小箱體體積、減少散熱片、使用劣質(zhì)材料等。

b. 繼續(xù)加大抽檢廣度和深度，促使供應(yīng)商聚焦于質(zhì)量。針對(duì)供應(yīng)商不同時(shí)期和型號(hào)的產(chǎn)品，適當(dāng)增加抽檢的頻次和試驗(yàn)項(xiàng)目，并鞏固現(xiàn)有成果，掌握供應(yīng)商實(shí)際生產(chǎn)能力和產(chǎn)品性能水平，持續(xù)保持對(duì)供應(yīng)商的威懾力，促使其不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。

c. 抽檢試驗(yàn)要嚴(yán)格執(zhí)行國家抽檢試驗(yàn)相關(guān)規(guī)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，及時(shí)通知供應(yīng)商加強(qiáng)工藝并提升技術(shù)水平。

d. 應(yīng)建立完善的跟蹤抽查機(jī)制，對(duì)發(fā)生過抽檢不合格的企業(yè)強(qiáng)化跟蹤，督促企業(yè)整改。

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Analysis on Quality Spot-checking Mode of Distribution Transformer in Liaoning Power Network

LI Xue-bin1，JIN Yong-chuan2，CHEN Jin-meng3，LUO Bin1，XU Zhen-yi1
(1.Elenctric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China;2.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China;3.State Grid Materials Co.，Ltd.，Beijing 100120，China)

This paper introduces the basic theory of sampling inspection for distribution transformer，and detailedly elaborates the operation mode and the basic flow of quality spot-checking work in Liaoning power netowrk.The common problems and typical cases which found in quality spot-checking of distribution transformer are analyzed，reasonable suggestions to strengthen quality spot-checking work are put forward.

Distribution transformer;Spot-checking;Model;Procedure;Problem analysis

TM421

A

1004-7913(2015)11-0013-04

李學(xué)斌 (1985—)，男，碩士，工程師，從事變壓器技術(shù)監(jiān)督和科研工作。

2015-08-15)