變壓器狀態檢修技術方案的可靠性研究

張姝斌

摘要：隨著現代化建設速度不斷加快，國家對電網建設、電能供應要求也不斷提升。因此，一些電力企業、電力單位，都采取了相應措施提升電力資源均衡供應，并且加強對電力設備的定期維護與更換。目前，我國電力行業雖然制定了《配網設備狀態評價導則》，但一些電力企業并沒有嚴格按照導則制定檢測標準，尤其對于電力變壓器類設備，一般根據使用年限判斷是否需要淘汰。這種判斷方式，過于簡單，經濟性較低，帶來較多資源浪費。基于此本文將探討綜合考慮可靠性與經濟性的電力變壓器檢修方案。

關鍵詞：可靠性;經濟性;電力變壓器;檢修方案選擇

1電力變壓器狀態評估指標體系建立

變壓器在電網供應中起到平衡電壓作用，根據各層線路運行情況，調整電壓分派從而保護整個電網系統，因此與供電強度、供電安全性關系密切，也與許多因素相關聯?！杜渚W設備狀態評價準則》，將變壓器分為：套管繞組、接地開關非電量保護、油箱、接地、絕緣油、標志部分，在檢修過程中依類檢查各部分狀態功能是否合乎標準。繞組與套管部分，要求電阻運作狀態良好，接頭溫度、負載率穩定，清潔度高，組件齊全;接地開關要保證控制性能良好;油箱部分，呼吸器硅膠顏色、油溫度等參數正常，銹蝕程度低、密封性能好;要對絕緣油做絕緣耐壓測驗，還要檢查變壓器各部分標識是否齊全。

2電力變壓器檢修方案可靠性、經濟性研究

2.1變壓器可靠性研究

變壓器可靠性能與是指變壓器在使用過程中，各部分故障發生概率，以及故障發生后可能帶來影響，常用方法有：故障樹分析法，故障影響反推法，這兩種檢查方法各有所長，故障樹分析法適用于全面檢查，但對于設備固有缺陷監測程度低;反推法檢測精準，但是受限性強只能單一故障模式進行分析。對于變壓器這種綜合性較強電力設備可靠性評估，要將兩種檢測法共同運用，既要分析固有故障，還要檢查外部故障。

在檢測過程中，依據電子設備老化程度計算其健康老化值。該參數是依據設備目前損耗情況以及設備老化原理，計算其理論老化值，所用到參數初始健康指數、使用年份、老化率等都較容易查到?？紤]到變壓器綜合性，在可靠性評估時不僅要檢查其絕緣性，還要檢查其工作使用環境、檢修記錄和附件狀態，全面分析各項影響因素。工作使用環境包括變壓器安裝地點，工作環境溫度;檢修記錄為：固有缺陷分析，近區短路，故障記錄等方面，附件檢查則是檢查其接地開關狀態、阻線性能、外部保護裝置等。通過計算綜合健康指數，推算故障發生概率并繪制曲線。

2.2變壓器經濟性研究

由于供電研究時間較長，地區電網建設較早，隨著時代發展，經濟、工業發展速度也不斷增強，耗電量不斷增加，加之設備老化程度增加，在使用過程中會帶來一些經濟性問題。一些設備使用年份長，部分附件損耗率高，長期使用，影響了設備穩定性，隨著使用年份繼續增加，該更換附件日益增多，不僅增大了檢修工作量，還提高了檢修費用。而且一些新附件與老設備結構設計不符，更換與其中反而使其不能發揮最大功效，造成資源浪費，降低其經濟效應。因此，在變壓器檢修過程中也許考慮其經濟效益。

很多企業為保證經濟效率會直接按照使用年份，這一單一數據標準淘汰一些設備，這種做法可能會導致一些運行效益仍舊良好的設備被提前淘汰，帶來資源浪費。對于變壓器這類可維修設備，其使用壽命沒有固定值，需要檢修人員人為判斷，為提高其經濟效用，在判斷時應該從考慮以下幾種參考值。

供電收入值，電壓變電器是供電系統中重要一環，在檢修過程中要考慮其也占供電總收益一部分。運行維護成本，該參數指變壓器在日常工作中所需維護費用，包括清潔耗費，日常檢查費用、管理費用等。事故風險成本，指變壓器在日常工作中發生一些突發情況時所帶來經濟損失，包括人力損失、設備損失，以及處理、管理費用。折舊成本費用，包含設備被淘汰后所帶來運輸、處置、殘值費用，還有新設備購買費用、安裝費用、試行期間管理等費用。

3檢修方案確定

3.1檢修方式確定

依據變壓器使用時長不同，使用環境不同，其內部結構老化程度也不同，在檢修時也要依據實際情況，選擇相應檢修方式。變壓器一般有如下四類檢修方式：

①降壓檢修。變壓器工作負荷較大，在實際工作中可能會由于長期處于高峰使用狀態而發生突然損傷。為保證設備安全運行及控制損傷范圍，會暫時降低用電額度，小規模停電進行檢查，這種檢修方式在固有缺陷檢查上作用較強。

②日常檢修。這種檢修不會影響到配電系統正常運行，也無需暫時關閉變壓器系統，類似于變壓器日常養護工作，如絕緣油體測試。

③局部檢修，是將變電器所配附件進行檢查更換，檢修周期短，不會大范圍影響其供電可靠性。

④整體檢修。這種檢修方式為A級檢修，在檢修過程中既有可靠性影響，也有經濟性影響。包含局部檢修，一般會規定檢修周期。

在檢修方案確定時，要首先確定變壓器故障部分，盡量減少整體檢修方式應用。另外，要考慮設備在停電檢修時期，可能會帶來哪些影響，并采取必要措施，盡量不影響整體供電系統運行。

3.2變壓器風險評估體系構建

變壓器檢修風險值是其故障發生概率與檢修損失兩值之積，在計算過程中與檢修經濟性能、安全性能有關，需要用到上述兩項研究值，綜合考慮。從變壓器受損程度不同，其所帶來經濟影響、安全影響也不同，依照其故障程度可分為：一般性故障、嚴重性故障、災難性故障。一般性故障，在24h之內就能檢修完畢，只會帶來一些設備檢查、細部零件更換費用，對安全性能影響較小;嚴重故障需要2～10d內檢修完畢，可能會導致設備停運增加系統供電壓力，帶來一部分能源浪費，造成經濟損失，而且對其它設備也會加強損減，影響安全性能;嚴重故障需要10d以上才能檢修完畢，對于經濟性和安全性都會帶來嚴重影響。

4總結

由于變壓器在電網配置中，不僅作用關鍵，帶來經濟效益也較高，在檢修規程中要綜合考慮其各項因素。提高設備使用年限，高效利用資源，從經濟性能、可靠性能兩方面考慮，確定檢修方式，繪制安全指數曲線，作為后期使用指導。

參考文獻

[1]張鐿議，廖瑞金，楊麗君，孟繁津，李金忠，程渙超.綜合考慮可靠性與經濟性的電力變壓器檢修方案優選[J].電工技術學報，2014，11：191～200.

[2]張鐿議.基于運行狀態和壽命評估的電力變壓器全壽命周期檢修決策研究[D].重慶大學，2014