變壓器的狀態(tài)檢修策略及應(yīng)用

周方正

摘 要：變壓器的狀態(tài)檢修工作是一項(xiàng)重大改革，狀態(tài)檢修的應(yīng)用對提高供電可靠性、變壓器可用系數(shù)、降低檢修成本、減少事故發(fā)生率有明顯的效果。對狀態(tài)檢修的概念和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了闡述，說明了在線監(jiān)測在變壓器運(yùn)行中的應(yīng)用，分析了變壓器狀態(tài)檢修的策略。狀態(tài)檢修要求對設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)充分了解，提高檢修工作的針對性，其必將成為未來檢修模式的主流。

關(guān)鍵詞：變壓器；狀態(tài)檢修；狀態(tài)評價(jià)；檢修策略

中圖分類號(hào)：TM407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.152

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，用戶對供電可靠性的要求越來越高，基于傳統(tǒng)的周期檢修管理模式已經(jīng)無法適應(yīng)新的要求，亟待采取更具有針對性的新的檢修管理模式。本文敘述了變壓器實(shí)行狀態(tài)檢修的必要性和可行性，提出了通過智能巡檢、常規(guī)測試、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷等方式對變壓器進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)分析的方法，以期找出變壓器的故障規(guī)律，制訂變壓器狀態(tài)檢修策略及應(yīng)用方案。

1 狀態(tài)檢修的概念及優(yōu)點(diǎn)

變壓器在長期運(yùn)行過程中，受到自身損耗、外界環(huán)境的影響，其運(yùn)行狀況會(huì)不斷變差，到一定程度時(shí)可能無法滿足正常運(yùn)行的要求，因此，需要對變壓器開展檢修工作。目前，定期檢修和事后檢修模式是供電企業(yè)的主要管理模式，具有一定的合理性。但是這種模式并不會(huì)考慮設(shè)備的具體情況，且檢修工作量過大，在電網(wǎng)規(guī)模加大、檢修人員不足的情況下存在很多問題。同時(shí)，為了滿足用戶對用電可靠性的要求，停電檢修越來越困難。

變壓器的狀態(tài)檢修，是根據(jù)對變壓器的狀態(tài)監(jiān)測以及診斷技術(shù)獲取變壓器的狀態(tài)，并對變壓器異?；蚬收线M(jìn)行判斷，在變壓器發(fā)生故障前進(jìn)行檢修。變壓器的狀態(tài)檢修要在變壓器發(fā)生故障前實(shí)施，通過把握恰當(dāng)?shù)臋z修時(shí)機(jī)，提高檢修的準(zhǔn)確性。狀態(tài)檢修需要對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)安排檢修。

狀態(tài)檢修具有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①能夠合理安排檢修工作，避免定期預(yù)防性檢修存在的過度檢修或檢修不夠的情況；②消除了停電檢修的盲目性，減小了變壓器應(yīng)檢修的影響，延長了變壓器的運(yùn)行壽命；③能發(fā)現(xiàn)變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的絕緣缺陷，對突發(fā)性的絕緣故障具有預(yù)防作用。

2 變壓器在線監(jiān)測

2.1 在線監(jiān)測的概念

在線監(jiān)測是在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，在對設(shè)備運(yùn)行不造成任何影響的情況下，對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。在線監(jiān)測為在線故障診斷和離線分析提供數(shù)據(jù)支撐，可對設(shè)備的綜合狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包括以下4個(gè)單元：①信息檢測和傳輸。選擇不同傳感器對不同對象進(jìn)行檢測，得到能反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的各種特征量。②數(shù)據(jù)處理。對故障特征量進(jìn)行提取。③狀態(tài)識(shí)別。分析提取過的數(shù)據(jù)，綜合歷史數(shù)據(jù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對設(shè)備故障種類、故障部位及嚴(yán)重程度進(jìn)行分析。④在線評估。對故障的發(fā)展趨勢以及設(shè)備壽命進(jìn)行評估，為設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。

2.2 變壓器在線監(jiān)測的特征量

變壓器在線監(jiān)測的特征量通常包括繞組溫度、油溫、鐵芯接地電流、有種溶解氣體分析、局部放電等，通過裝設(shè)變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。

3 變壓器狀態(tài)檢修策略

3.1 變壓器故障原因分析

變壓器通常出現(xiàn)的故障包括鐵芯絕緣下降、鐵芯多點(diǎn)接地、繞組短路、油箱擊穿、分接開關(guān)故障、套管擊穿、油質(zhì)惡化等。

3.2 基礎(chǔ)管理工作

狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)為設(shè)備基礎(chǔ)管理工作。對于變壓器，運(yùn)行人員要做好設(shè)備的原始記錄，包括設(shè)備臺(tái)賬、技術(shù)資料、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、銘牌闡述、相關(guān)會(huì)議紀(jì)要、設(shè)備監(jiān)造報(bào)告、出廠試驗(yàn)報(bào)告、安裝報(bào)告、竣工圖紙等。同時(shí)，也要記錄設(shè)備運(yùn)行資料，包括變壓器投運(yùn)日期、運(yùn)行工況、巡檢記錄、缺陷記錄等。對于檢修資料也要掌握，包括例行實(shí)驗(yàn)報(bào)告、診斷性試驗(yàn)報(bào)告、技改資料、反措實(shí)施等，且同型號(hào)的家族性缺陷也要進(jìn)行整理。

3.3 變壓器信息

變壓器狀態(tài)檢修需要收集以下信息：①變壓器運(yùn)行工況。包括中低壓側(cè)近區(qū)短路電流及其次數(shù)、變壓器過負(fù)荷情況、變壓器過勵(lì)磁情況、變壓器溫度高、氣體繼電器動(dòng)作情況、油色譜、跳閘情況、接地引下線銹蝕情況等。②變壓器巡視情況。包括變壓器運(yùn)行油溫、油位，變壓器漏油情況，變壓器運(yùn)行噪聲和振動(dòng)情況理邦儀器表面銹蝕情況，紅外測溫情況，呼吸器狀態(tài)等。③變壓器試驗(yàn)數(shù)據(jù)。包括變壓器中性點(diǎn)直流電流測試、繞組直流電阻、繞組介質(zhì)損耗因數(shù)、繞組電容量、繞組頻率響應(yīng)測試、鐵芯絕緣電阻、短路阻抗、泄漏電流、極化指數(shù)、油介質(zhì)損耗因數(shù)、油擊穿電壓、油中水分、油中溶解氣體分析等。④變壓器套管運(yùn)行狀況。包括變壓器套管外絕緣情況、放電情況、瓷面脫釉情況等。⑤變壓器套管實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。包括變壓器套管絕緣電阻、變壓器套管介質(zhì)損耗、紅外測溫、油中微水含量等。⑥變壓器冷卻系統(tǒng)運(yùn)行情況。⑦變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)運(yùn)行工況。⑧變壓器非電量保護(hù)運(yùn)行工況。包括溫度計(jì)、油位計(jì)指示、氣體繼電器動(dòng)作、壓力釋放閥等。

3.4 開展變壓器狀態(tài)評價(jià)與狀態(tài)檢修工作

狀態(tài)檢修通過智能巡檢、紅外測溫等監(jiān)測試驗(yàn)手段獲取變壓器的運(yùn)行狀況，用曲線將設(shè)備狀態(tài)變化情況表達(dá)出來，對設(shè)備運(yùn)行工況進(jìn)行評分，最后通過加權(quán)平均計(jì)算出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

變壓器運(yùn)行狀態(tài)分為正常、注意、異常和重大異常。正常狀態(tài)指變壓器運(yùn)行數(shù)據(jù)穩(wěn)定，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；注意狀態(tài)指變壓器有多個(gè)狀態(tài)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，但對設(shè)備正常運(yùn)行不造成影響；異常狀態(tài)指變壓器有指標(biāo)明顯異常，變壓器雖然可以繼續(xù)運(yùn)行，但有發(fā)展為重大異常的趨勢；重大異常指變壓器運(yùn)行狀態(tài)明顯較差，變壓器只能短時(shí)間運(yùn)行或需立即停止運(yùn)行。

對于狀態(tài)評估中發(fā)現(xiàn)的問題，不涉及停電的，要納入檢修計(jì)劃及時(shí)消缺；對于涉及到變壓器本體停電的，結(jié)合計(jì)劃性停電組織消缺；對于重大缺陷，要對其發(fā)展趨勢跟蹤監(jiān)視；對于亟需立即處理的缺陷，則應(yīng)安排停電處理。

4 結(jié)束語

通過實(shí)施狀態(tài)檢修策略，通過狀態(tài)評價(jià)方式，減少了設(shè)備檢修工作量，提升了工作效率，大幅降低了變壓器檢修成本，減少了不必要的停電，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]張鐿議，廖瑞金，楊麗君，等.綜合考慮可靠性與經(jīng)濟(jì)性的電力變壓器檢修方案優(yōu)選[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2014，29（11）.

[2]趙云峰，張永強(qiáng)，聶德鑫，等.基于模糊和證據(jù)理論的變壓器本體絕緣狀態(tài)評估方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（23）.

[3]陳偉根，趙立志，彭尚怡，等.激光拉曼光譜應(yīng)用于變壓器油中溶解氣體分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2014（15）.

〔編輯：張思楠〕