小議電力系統變壓器狀態檢修

馬輝 張賀 李暢 王雪 李子博 肖家興

摘要：文章通過對實施狀態檢修的重要性分析，對電力系統變壓器的狀態檢修工作進行了探討。

關鍵詞：電力系統變壓器狀態檢修

1 實施狀態檢修重要性

隨著電力體制的改革和經營機制發生變化，以及電力企業減員增效和供電可靠性的要求進一步提高，定期檢修制度已逐步不能完全適應形勢發展的要求。因此，迫切希望能實現對電力設備檢修管理由“到期必修、修必修好”的方針向“應修必修、修必修好”的觀念轉移，并對傳統的設備檢修制度進行改革。電力設備的狀態檢修是當前發達的工業國家普遍推行的。一種科學的設備檢修管理策略。實施狀態檢修的必要性主要體現在以下幾個個方面：

1.1 電力體制改革的需要。電力企業由計劃經濟向市場經濟轉變，經濟效益和社會效益都是其重要的追求日標，而提高供電可靠性和降低生產成本是實現目標最重要的途徑和提高經濟效益的關鍵。由于狀態檢修是提高供電可靠性和降低設備檢修費用的重要措施，而設備檢修費用在整個生產成本中占有相當大的比例，因此從提高經濟效益的角度來看，定期檢修已不能滿足形勢發展的要求。

1.2 定期預防性檢修不能及時發現設備內部的絕緣隱患停電檢修合格的設備運行中出現事故的可能性依然存在，且一旦出現事故，直接或間接損失十分巨大，這是目前這一檢修體系存在的最大問題。所以預防性檢修不能及時發現設備內部的絕緣隱患。

1.3 定期預防性檢修造成人、財、物的大量浪費定期檢修是不管設備狀態如何“到期必修”，有失設備檢修的科學性和合理性。用它來指導檢修實踐，可能會發生檢修不足或檢修過剩的情況，從而造成人、財、物的浪費。例如，某些不必要的頻繁檢修可能會增加誤操作、人員傷亡和事故發生的機率。

1.4 定期預防性檢修影響供電可靠性和售電量。定期檢修造成的計劃停電很可能影響供電可靠性、影響售電量。隨著形勢的發展，全社會對供電可靠性的要求越來越高，大量定期檢修所需要的停電時間越來越難以合理安排。隨著“電力法”的普及和深入，停電所造成電力用戶的損失要實施賠償制度，這給定期檢修制度帶來了不可避免的沖擊。

1.5 定期預防性檢修的技術手段不合理。定期預防性試驗的試驗電壓往往遠低于運行電壓，停電試驗時，一般都是用最高10 千伏試驗電壓得出的結論去考核鑒定220千伏甚至500 千伏運行電壓下的設備狀態和可靠性。因此對實際運行電壓下才能暴露的某些絕緣缺陷這種試驗手段是不合理的。在線監測是運行電壓下對設備狀態的監測，能較準確地反映設備的客觀狀態，因此，有效的在線監測技術是狀態檢修的重要的技術手段。

2 電力變壓器實施狀態檢修

狀態檢修是代替計劃性檢修以及預防性檢修的得力方式，它利用專業設備通過稍大的檢修檢修間隔時間來完成對電力變壓器的運行狀態的檢查，及時提出相關維修的意見與建議，從而最大效率的合理安排設備檢修時間，減少“欠檢修”和“過檢修”問題，對電力變壓器的檢修可以設立在線實時檢測系統，以便及時掌握其真實狀態下設備運行的具體情況，其主要方式有巡視檢查、帶電檢測、在線監測、離線測試這四種。狀態監測以在線監測為基礎，其優勢有以下幾點：

2.1 實時監測：通過網絡可以直觀便捷的獲得電力變壓器運行過程中的具體情況與信息參數，其發展變化情況可以準確詳盡的掌握，保證了各種狀況的及時傳達與處理。

2.2 簡單易用：在線監測系統是一個操作簡便的系統，其主頁面類似于我們常用的windows 系統，不但操作簡便，而且各項功能齊備，可以使系統管理員高效的完成整個管理與監測工作。

2.3 數據共享：各個變電站的數據信息可以實現完全的共享，從而在整體上控制與管理了變壓器的工作狀態，防止出現疏漏環節。而有效的權限管理工作也在最大程度上保障了書序安全，使監測管理工作做到萬無一失。

除此以外，系統還能夠做到完整數據記錄、歷史數據智能分析、電力變壓器故障異常時候及時的短信報警以及原始數據報表導出等有效功能。因此，實施此系統非常可行。

3 變壓器容易出現的故障及原因

3.1 絕緣事故。變壓器的絕緣損壞事故約占總事故的70%～80%，有受機械力或過熱導致絕緣損壞，也有出廠時絕緣強度達不到要求或者絕緣受到了損害使強度降低不能滿足承受能力的要求。分析原因如下。①變壓器進水受潮。主要有套管端部密封不嚴進水，水冷卻器漏水，防爆筒內積露，儲油柜內有積水等。水分的存在會使變壓器絕緣油的擊穿強度降低從而造成絕緣事故，導致絕緣事故最多的部位是繞組、引線和圍屏，爬電的發展導致匝間、層間短路。②變壓器內殘留的異物。變壓器器身內殘留的金屬導體異物和雜質，因產生局部放電或將絕緣磨損，在發生過電壓時或在正常的工作電壓下引起絕緣擊穿損壞。③雷擊。變壓器中、低壓側防雷保護的耐雷水平太低和變壓器絕緣結構薄弱造成雷擊時變壓器的接地短路事故。

3.2 過熱性故障。有由異常電流引起過熱，如環流和渦流引起的過熱，因導電回路電阻增加形成的過熱，因散熱受阻造成的過熱等。

3.3 短路損壞事故。變壓器在運行中遭受的各種短路事故，如單相對地、兩相間或兩相對地、三相之間的短路，其中以出口處短路最為嚴重。

4 變壓器的狀態檢修對策

關于變壓器的狀態檢修策略有很多觀點，每個單位都應該結合自身的情況進行。應該根據具體情況來制定檢修策略。

4.1 日常巡視檢查分析變壓器的狀態是否良好。如果有問題，是什么樣的問題，要分析其是否需要大修才能解決。

4.2 預防性試驗結果是否正常。有人認為有些試驗應盡量少做，比如交流耐壓試驗，因為這種試驗會對變壓器的絕緣造成傷害，不利于設備的安全運行。關于這個問題，應以《電力設備交接和預防性試驗規程》為準。對于大型變壓器來說，預防性試驗是不會對變壓器的絕緣造成傷害的。例如變壓器油的色譜和微水分析、繞組的直流電阻測量、介質損失測量等，都能夠及時及早的發現設備隱患。這在變壓器的維護實踐中得到了充分的證明。

4.3 變壓器所在系統是否發生過短路故障、接地故障、是否受到過過電流、過電壓的沖擊。這對變壓器來說也是非常重要的環節，具體問題要具體分析。如果變壓器的短路繞組線圈在外側，發生變形的可能性就比較大。如果變壓器不方便停電，就要加強色譜分析試驗并縮短周期，一旦有停電檢修的機會，中型變壓器應吊罩檢查，大型變壓器應放油后進入變壓器罩內檢查。中型變壓器繞組發生變形的可能性非常大。如果變壓器的短路繞組線圈在內側，變壓器繞組發生變形的可能性不大，在停電檢修時應該做變形試驗進行確定。

4.4 與廠家及時溝通。了解所用變壓器型式在其他單位的運用情況，出現過什么問題。如果有同類型變壓器出現過設計方面的缺陷，應及早做好大修的準備。

4.5 變壓器的狀態監測問題。對于變壓器的狀態監測設備，比如色譜分析儀、局部放電儀等，目前安裝應用還不太廣泛。一是因為這些儀器的檢測項目平時都能做到，比如色譜分析，日常也能做，而且比在線儀器精確度要高很多；二是安裝維護費用也比較高，增加額外投資。

5 結束語

變壓器是電力系統重要的變電設備，其運行狀態直接影響系統的安全性，隨著超高壓和特高壓輸變電技術的迅速發展，電網容量加大和覆蓋面增廣，它的故障可能對電力系統和用戶造成重大的危害和影響，因此，做好檢修工作尤為重要。