分析變電站主變壓器的維護(hù)巡視及故障查找

張慶

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司冠縣供電公司，山東聊城，252500）

0 引言

在經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展的今天，電力的穩(wěn)定供應(yīng)成為了保證社會(huì)正常生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)性工作。然而在整個(gè)供電系統(tǒng)中，變電站主變壓器的運(yùn)維工作，成為了電力企業(yè)與電力工作者重點(diǎn)關(guān)注的話題，為了更好的管理電力輸送的質(zhì)量和穩(wěn)定性，必須從產(chǎn)生故障的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，對(duì)變電站的主變電器進(jìn)行必要的維護(hù)巡視。

1 主變壓器常見(jiàn)問(wèn)題與成因

■1.1 絕緣故障

絕緣故障是引發(fā)多種故障的基本原因，一般情況下，溫度、機(jī)械外力、自然外力等都是引發(fā)具體絕緣故障的基本原因。所以在常規(guī)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程中，必須要加強(qiáng)重視、完善方法，對(duì)于容易產(chǎn)生絕緣故障的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)與重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行維護(hù)巡視，并盡可能的將問(wèn)題控制在萌芽階段，減少其帶來(lái)的進(jìn)一步損害。

■1.2 高溫故障

運(yùn)行電流保持合理的范圍，是保證主變壓器工作正常進(jìn)行的基礎(chǔ)，一旦發(fā)生溫度激增的情況容易引發(fā)設(shè)備過(guò)載，使溫度升高、絕緣失效。由于主變壓器內(nèi)的線路過(guò)密，一旦發(fā)生一起事故，就會(huì)造成整體的連鎖反應(yīng)，其最終造成的后果是十分嚴(yán)重的。

■1.3 短路故障

線路發(fā)生短路是最為常見(jiàn)的故障內(nèi)容，其產(chǎn)生的原因也多種多樣，包括絕緣損壞、操作失誤等。產(chǎn)生短路現(xiàn)象的直接后果就是對(duì)運(yùn)行情況造成嚴(yán)重后果影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生設(shè)備過(guò)載甚至燒毀，使整個(gè)的電力系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)，造成經(jīng)濟(jì)損失。

2 檢修技術(shù)方法分析

■2.1 常規(guī)質(zhì)量檢測(cè)

在主變壓器的維護(hù)與巡視工作中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)以下幾點(diǎn)工作的重視程度，并保證運(yùn)行質(zhì)量檢測(cè)工作的有效與高質(zhì)量完成，使其在內(nèi)容上更具針對(duì)性。

第一點(diǎn)，應(yīng)對(duì)相關(guān)的鐵芯接地電流、油中溶解氣體、局部放電情況、套管介質(zhì)、電容數(shù)值等必要的參數(shù)信息與耗損情況進(jìn)行掌握，使檢測(cè)工作的目的更明確、方向性更清晰。

從斷路器的角度來(lái)說(shuō)，根據(jù)站內(nèi)所選用的具體設(shè)備型號(hào)以及運(yùn)行實(shí)際情況，制定有效的維護(hù)與巡視內(nèi)容。例如，在進(jìn)行少油式的斷路器運(yùn)維中，相關(guān)的技術(shù)監(jiān)測(cè)人員應(yīng)對(duì)其中的電流泄露情況和設(shè)備介質(zhì)損耗，以及使用電容大小進(jìn)行重點(diǎn)的觀測(cè)與分析。在其他的斷路器設(shè)備中，則通過(guò)常規(guī)接觸電阻大小，油中氣體成分與其分解物質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)，并對(duì)相關(guān)的氣體組成比例進(jìn)行探討。

第三點(diǎn)，檢測(cè)工作要充分考慮主變壓器的主要線路升溫情況，在溫度水平接近其設(shè)備臨界值時(shí)，必須有針對(duì)性的進(jìn)行降溫操作，并在完成相關(guān)處理操作后，對(duì)設(shè)備運(yùn)行方式進(jìn)行改善，防止此類現(xiàn)象的再度發(fā)生，提高整體運(yùn)行工作中的穩(wěn)定性，使變電站的主變壓器維護(hù)巡視與故障查找工作發(fā)揮出最大的效用，為電力持續(xù)、高質(zhì)輸送提供保障[1]。

■2.2 油中溶解氣體成分分析與在線監(jiān)測(cè)

2.2.1 油中氣體成分分析

對(duì)于油中溶解氣體的成分分析，是進(jìn)行主變壓器運(yùn)行監(jiān)測(cè)的主要技術(shù)手段之一，通過(guò)氣體在溫度中的不同變化關(guān)系，可以有效地判斷出主變壓器的具體運(yùn)行情況，并對(duì)于出現(xiàn)的故障問(wèn)題，采取合理的技術(shù)措施。

主變壓器在常規(guī)的運(yùn)行工作中，難免會(huì)出現(xiàn)損耗情況，所以其油中的氣體成分含量，會(huì)在一定程度上反映出運(yùn)行狀態(tài)，這就為具體的故障查找與維護(hù)巡視提供了基本的數(shù)據(jù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的目的。

在一般情況下，使用油侵紙進(jìn)行操作是常規(guī)的檢測(cè)手段。該方法在材料的成本、來(lái)源上，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)以其優(yōu)良的理化性質(zhì)，可以在實(shí)際的檢測(cè)工作中起到突出的效果，所以，在實(shí)際工作中得到了廣泛深入的應(yīng)用。在具體的操作原理上，遵循著客觀規(guī)律，將變電站的主變壓器故障與監(jiān)測(cè)油氣體含量建立關(guān)系，對(duì)潛在的故障進(jìn)行預(yù)警。具體內(nèi)容詳見(jiàn)表1所示。

表1 主變壓器檢測(cè)油所含氣體成分意義

在油中氣體分析內(nèi)容的基礎(chǔ)上，發(fā)展出了具體的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。該方法，也是在氣體成分的數(shù)據(jù)參數(shù)下，對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行電壓下的具體絕緣能力進(jìn)行評(píng)估，并且在檢測(cè)的時(shí)效性上體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)其在變電站主變壓器故障檢測(cè)中的具體價(jià)值。

以氣體含量水平的對(duì)比為基礎(chǔ)，更加直觀的對(duì)變壓器內(nèi)部密封、受潮、絕緣、老化情況進(jìn)行分析。以CO2的具體含量為例，如果過(guò)高，檢測(cè)人員基本上可以斷定主變壓器的整體運(yùn)行溫度偏高。而如果CO的含量超過(guò)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)分析可以得出結(jié)論，即內(nèi)部線路絕緣體因過(guò)熱而產(chǎn)生分解的情況。如果是O2的含量過(guò)高，檢測(cè)人員必須對(duì)主變壓器的密封狀況進(jìn)行檢查，并在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，防止造成進(jìn)一步的損害[2]。

這種檢測(cè)方法，最大程度上縮減了維護(hù)與巡視工作的成本，從設(shè)備損耗與檢查時(shí)間上，為電力企業(yè)帶來(lái)了直接的經(jīng)濟(jì)效益，是一種優(yōu)秀的檢測(cè)方法。

另外，在在線檢測(cè)技術(shù)中，還發(fā)展出了局部放電的檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)放電超聲測(cè)量與光測(cè)量的方法進(jìn)行檢測(cè)。這兩種物理方法，可以有效的彌補(bǔ)在油氣含量檢測(cè)方法中的缺陷與不足，將具體的故障位置進(jìn)行精確的定位，使維修工作的開(kāi)展更加準(zhǔn)確與高效。

在局部放電的檢測(cè)技術(shù)下，擁有極其優(yōu)秀的靈敏度，可以達(dá)到脈沖的要求標(biāo)準(zhǔn)，獲得良好的定位效果。但運(yùn)維人員在進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，布置檢測(cè)探頭時(shí)，要以設(shè)備的實(shí)際情況為基準(zhǔn)，在盡可能提高設(shè)備抗干擾能力的同時(shí)，使定位的精確性得到提升，使局部放電檢測(cè)技術(shù)在安全性、有效性上得到必要的發(fā)揮。

■2.3 發(fā)揮人工智能診斷技術(shù)優(yōu)勢(shì)

信息化水平的發(fā)展，催生了人工智能技術(shù)的廣泛化應(yīng)用與深度化發(fā)展，通過(guò)與變電站主變壓器檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合，使得其方法得到了全面的升級(jí)，并幫助相關(guān)的管理、操作人員的技術(shù)水平進(jìn)行提升。

同時(shí)，在人工智能的技術(shù)手段下，可以建立起相關(guān)的信息儲(chǔ)備庫(kù)，并為主變壓器的維護(hù)巡視與故障查找工作提供內(nèi)容與信息的儲(chǔ)存，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)的累積為后續(xù)的操作提供必要的參考性建議。

在人工智能技術(shù)的信息系統(tǒng)下，可以憑借知識(shí)庫(kù)的建立，將以往操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有的故障處理方法進(jìn)行合理化推理，并在執(zhí)行過(guò)程中，對(duì)問(wèn)題給出答案，在技術(shù)與知識(shí)上提高檢修工作的可靠性和科學(xué)性[3]。但在實(shí)際工作中，這種專家系統(tǒng)也存在著一定的局限性特點(diǎn)，為了更好的提供必要的數(shù)據(jù)、知識(shí)支持，必須有較長(zhǎng)時(shí)間的信息積累。因此，這項(xiàng)技術(shù)是一種長(zhǎng)效性的方法措施，必須在豐富其內(nèi)容的同時(shí)，將信息內(nèi)容升級(jí)，做到與時(shí)俱進(jìn)。

神經(jīng)系統(tǒng)是區(qū)別于信息系統(tǒng)的智能模式，有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)性和適應(yīng)能力，可以進(jìn)行獨(dú)立思考，有相應(yīng)的聯(lián)想功能，能夠充分的對(duì)主變壓器的實(shí)際情況進(jìn)行分析，并以對(duì)故障成因、處理方法提出方案。但該項(xiàng)技術(shù)，在我國(guó)進(jìn)行移植推廣的條件尚未成熟，并不能大范圍的展開(kāi)操作。

另外，在人工智能技術(shù)中還有一種較為有效的方法稱為粗糙集，其在決策表與抽取規(guī)則集技術(shù)的支持下，對(duì)故障進(jìn)行分析，有很高的容錯(cuò)率和分析能力。

3 總結(jié)

在信息化時(shí)代，運(yùn)用先進(jìn)的人工智能技術(shù)是提高行業(yè)技術(shù)水平的必要前提，這一點(diǎn)、在變電站的主變壓器運(yùn)維與故障查找中也不例外。同時(shí)，通過(guò)整體巡視檢測(cè)以及必要的氣體成分分析工作，可以更加全面系統(tǒng)的對(duì)主變壓器進(jìn)行故障排查，使其在工作效率與工作質(zhì)量上都得到進(jìn)一步提升，為電力穩(wěn)定輸送提供必要前提。