電力變壓器狀態(tài)檢修技術(shù)探討

郝小陽（株洲高新電業(yè)股份有限公司，湖南株洲412000）

電力變壓器狀態(tài)檢修技術(shù)探討

郝小陽（株洲高新電業(yè)股份有限公司，湖南株洲412000）

變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備，變壓器運(yùn)行的狀態(tài)和性能對整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和可靠性具有直接的影響。要想保證變壓器運(yùn)行的安全和可靠，對其進(jìn)行檢修是十分必要，但是傳統(tǒng)的定期檢修存在很多的不足，近年來，狀態(tài)檢修技術(shù)已經(jīng)逐步運(yùn)用到變壓器的檢修作業(yè)中。本文主要闡述了變壓器狀態(tài)檢修的必要性，并且根據(jù)實(shí)例闡述了狀態(tài)檢修技術(shù)在變壓器檢修中的應(yīng)用。

電力；變壓器；狀態(tài)檢修；檢測

引言

傳統(tǒng)的變壓器檢修方法是定期檢修，但是這種檢修方式在經(jīng)濟(jì)性和安全性方面都存在很多的問題，很容易出現(xiàn)檢修不足或者檢修過剩的現(xiàn)象。隨著電力設(shè)備在線檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，狀態(tài)檢修技術(shù)被逐漸的應(yīng)用到變壓器檢修作業(yè)中，不僅有效的節(jié)約了檢修成本，還提高了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

1 變壓器狀態(tài)檢修內(nèi)涵

變壓器狀態(tài)檢修是指在變壓器狀態(tài)評價(jià)的基礎(chǔ)上，根據(jù)變壓器狀態(tài)和分析診斷結(jié)果安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目，并主動實(shí)施的檢修方式。變壓器狀態(tài)檢修是基于變壓器的實(shí)際工況，根據(jù)其在運(yùn)行電壓下各種絕緣特性參數(shù)的變化，通過分析比較來確定變壓器是否需要檢修，以及需要檢修的項(xiàng)日和內(nèi)容，具有極強(qiáng)的針對性和實(shí)時(shí)性。

但是狀態(tài)檢修并不意味著絕對取消定期檢修的概念。設(shè)備的檢修周期要依據(jù)其具體技術(shù)條件進(jìn)行確定。受設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理、零部件使用壽命等因素影響，各類電網(wǎng)設(shè)備均存在一定的使用壽命和維護(hù)周期。因此，設(shè)備最長檢修周期不能超過其自身最薄弱環(huán)節(jié)的最長使用時(shí)間。設(shè)備最長檢修周期應(yīng)由設(shè)備制造商在產(chǎn)品說明書中進(jìn)行明確。對于那些狀態(tài)良好、運(yùn)行穩(wěn)定的設(shè)備可以適當(dāng)延長檢修和試驗(yàn)的周期，而對于那些狀態(tài)不佳、存在缺陷的設(shè)備則應(yīng)縮短檢修和試驗(yàn)的周期。

2 開展?fàn)顟B(tài)檢修的原因

2.1 從外部來看（國外做法）

北美許多企業(yè)都把開展?fàn)顟B(tài)檢修作為今后發(fā)展的方向：電網(wǎng)企業(yè)面臨降低成本的壓力，限制雇傭或減少運(yùn)行和維護(hù)人員。北美的狀態(tài)檢修是在上世紀(jì)九十年代開始的，由于電力放松管制，特別是發(fā)電市場競價(jià)上網(wǎng)，售電電價(jià)仍受政府管制，使電網(wǎng)企業(yè)面臨降低成本的壓力。從而迫使其縮小規(guī)模、限制雇傭或減少運(yùn)行和維護(hù)人員，減少運(yùn)行和維護(hù)成本。同時(shí)北美大量的一次設(shè)備在1965年前后安裝，它們的運(yùn)行壽命已接近35～40年，有的設(shè)備甚至超過80年。一次設(shè)備正在以0.7/年的變化速率老化，由此不僅影響運(yùn)行可靠性，并使設(shè)備更新、維護(hù)成本不斷上升。

在上述情況下，電力企業(yè)只能開始尋求新的維護(hù)策略維護(hù)其資產(chǎn)保值和增值，正是基于這種背景狀況，設(shè)備的狀態(tài)檢修方式就成為電力企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的檢修策略之一。根據(jù)調(diào)研的各家電力公司介紹，他們開展?fàn)顟B(tài)檢修收到了明顯的效果。

2.2 從內(nèi)部來看

電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展使現(xiàn)有檢修資源無法適應(yīng)繼續(xù)執(zhí)行定期檢修的策略。我國輸變電設(shè)備的整體制造技術(shù)有了很大的提高，大量免維護(hù)或少維護(hù)設(shè)備出現(xiàn)，使檢修工作量有了明顯的下降。供電可靠性和社會對電能質(zhì)量的要求顯著提高以及生產(chǎn)管理水平提高。創(chuàng)一流及同業(yè)對標(biāo)的指標(biāo)大幅度提升、降低成本及企業(yè)自身持續(xù)發(fā)展需要等綜合原因，為狀態(tài)檢修全面實(shí)施鋪平了道路。

3 變壓器狀態(tài)檢修的檢測技術(shù)

3.1 壽命評估

目前電力設(shè)備監(jiān)測和診斷工作的重要內(nèi)容之一就是變壓器的壽命評估工作。要相對變壓器的壽命進(jìn)行正確的估算，必須要了解變壓器的運(yùn)行狀況，必須對變壓器進(jìn)行綜合分析。

3.2 在線檢測技術(shù)

3.2.1 局部放電在線監(jiān)測技術(shù)

變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障或運(yùn)行條件惡劣，會由于局部場強(qiáng)過高而產(chǎn)生局部放電，對局部放電的檢測，總體上可分為電氣測量法和非電測量法（包括超聲波法、光學(xué)法、測分解物法等）。3.2.2 油中氣體的在線分析技術(shù)

長期以來，油浸變壓器油中的氣體成分和含量的氣相色譜分析法一直是判斷變壓器內(nèi)部狀態(tài)的重要手段。其原理是利用所采集的氣體濃度的相對比值，推測出油或油紙絕緣所處的裂解條件。

3.2.3 紅外測溫技術(shù)

紅外熱像技術(shù)是利用紅外探測器接受被測目標(biāo)的紅外輻射信號，經(jīng)放大處理，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號，然后通過電視屏或監(jiān)視器顯示紅外熱像圖。當(dāng)變壓器引線接觸不良、線圈導(dǎo)體接頭虛焊、過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)都會引起導(dǎo)電回路局部過熱，鐵心多點(diǎn)接地也會引起鐵心過熱。

4 變壓器狀態(tài)檢修實(shí)例

2015年7月19日，某供電公司的檢修人員對重載主變開展特巡，其中在紅力2號主變紅外精確測溫中發(fā)現(xiàn)，A相高壓套管引線位置的溫度存在異常，最高溫度98.4℃，B、C相為56.7℃，7月20日凌晨3點(diǎn)，2號主變予以停運(yùn)檢査。停運(yùn)后，對A相高壓套管開展診斷性試驗(yàn)，結(jié)果顯示：A相直流電阻過大。通關(guān)進(jìn)一步檢查分析發(fā)現(xiàn)，A相引線銅螺桿固定螺栓未壓緊，因?yàn)榻佑|電阻較大，導(dǎo)致A相直流電阻過大，出現(xiàn)發(fā)熱問題。現(xiàn)場對銅螺桿固定螺栓進(jìn)行重新固定，重測直流電阻顯示合格，投運(yùn)后跟蹤紅外檢測未出現(xiàn)異常，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 前后直流電阻測試數(shù)據(jù)比較

此套管是上海MWB產(chǎn)品，由于套管導(dǎo)電桿和將軍帽間采用的是定位銷連接方法，以致于在運(yùn)行過程中極易出現(xiàn)連接不可靠的問題，同類產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)了多起缺陷，針對此，下文提出幾點(diǎn)意見：①進(jìn)一步加強(qiáng)紅外監(jiān)測和預(yù)防性試驗(yàn)的聯(lián)合，摸索規(guī)律，積累經(jīng)驗(yàn)。②紅外檢測應(yīng)堅(jiān)持以2～3作為一個(gè)長周期，通過測試，不斷補(bǔ)充完善各類電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修標(biāo)準(zhǔn)。③完善紅外監(jiān)測數(shù)據(jù)庫與熱像圖譜庫，以供定期研究和比較分析，確定設(shè)備異常或故障發(fā)展趨勢，編寫相應(yīng)的試驗(yàn)報(bào)告。④考慮綜合使用多種分析診斷方法。

5 今后開展?fàn)顟B(tài)檢修的展望

當(dāng)前，我國狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用依舊存在一些不足，無法按系統(tǒng)方法管理、決策變壓器檢修。

（1）大量的在線監(jiān)測與帶電檢測數(shù)據(jù)處于一個(gè)“孤島”的狀態(tài)，未能夠?qū)崿F(xiàn)全面共享，阻礙了數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析與挖掘。

（2）在線監(jiān)測分析職能多數(shù)只能由運(yùn)行值班員完成，還有部分監(jiān)測數(shù)據(jù)分析依賴于設(shè)備廠家，專業(yè)分析、診斷能力均有待提高。

（3）“監(jiān)測診斷”體系較為分散，無法為檢修策略乃至資產(chǎn)全壽命管理策略的制定提供有力支撐。

（4）狀態(tài)監(jiān)測工作存在“重?cái)?shù)據(jù)采集、輕數(shù)據(jù)分析”的現(xiàn)象，研究工作缺乏持續(xù)性、系統(tǒng)性。

以上問題均源于沒有一個(gè)狀態(tài)檢修決策系統(tǒng)對日常數(shù)據(jù)加以整合、分析以及篩選處理，今后開展?fàn)顟B(tài)檢修工作的一大關(guān)鍵就在于：部署一個(gè)信息平臺（狀態(tài)檢修決策系統(tǒng)）、培育一支專家隊(duì)伍、形成一套管理體系，以有效提升設(shè)備狀態(tài)管理能力，確保整個(gè)系統(tǒng)采集、分析、診斷更加準(zhǔn)確，為變壓器狀態(tài)檢修提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

6 結(jié)束語

正常狀態(tài)的變壓器也需要檢修，猶如健康人仍需要保健一樣。實(shí)際運(yùn)行中的變壓器是不斷運(yùn)動和變化的，所以凡是運(yùn)動的變壓器都免不了檢修，只是檢修工作量有大有小而已。在線檢修是指變壓器在正常運(yùn)行條件下帶電進(jìn)行的檢修工作。在線檢修既減少停電時(shí)間，又節(jié)省檢修支出。因此，凡是在變壓器不停運(yùn)的條件下能進(jìn)行的檢修，或采取一定措施后能進(jìn)行的檢修，都應(yīng)優(yōu)先采用狀態(tài)檢修。

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TM41

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2095-2066（2016）32-0071-02

2016-11-2

郝小陽（1962-），男，工程師，主要從事輸電工程管理工作。