220kV變電站變壓器檢修管理策略探究

電力系統運行依賴于變電站變壓器的穩定性，保障設備長期可靠運行是電力企業關注的重點。檢修工作對變壓器狀態維護至關重要，合理的管理模式有助于延長設備壽命，減少突發故障，降低運維成本。當前，電網負荷頻繁變化，加之設備長期運行，致使絕緣材料老化加速、散熱能力逐漸減弱，使得故障發生的頻次顯著增加。由于傳統檢修方式存在滯后性，難以很好地滿足復雜運行環境的需求。現代電力系統的發展推動了檢修管理模式的轉型，智能化、數字化技術的應用逐漸成為趨勢。優化變壓器檢修管理流程，強化設備健康狀態監測能力，深化作業標準化實施，并優化資源管理配置，可有效提升檢修效率與供電可靠性。

一、傳統檢修模式分析

（一）定期檢修模式

定期檢修模式是傳統變壓器維護方式之一，在預設的時間間隔內對設備進行檢修和維護。此模式以其強大的計劃性著稱，有效降低了突發故障風險，確保了變壓器在預定運行周期內保持良好的技術狀態。檢修內容通常包括設備外觀檢查、油質檢測、繞組絕緣測試、冷卻系統維護等。由于操作規范較為成熟，檢修過程容易實施，適用于長期運行設備的維護管理[。定期檢修模式的不足之處在于缺乏針對性，設備健康狀態未必能夠匹配檢修時間。部分變壓器可能仍處于良好狀態，提前進行拆檢會導致資源浪費，而某些運行負荷較大的設備可能在下一個檢修周期前已經發生潛在故障。

（二）預防性檢修模式

預防性檢修模式基于設備運行規律和歷史數據，在故障發生前進行有針對性的檢修。該模式與定期檢修相比更具靈活性，能夠根據設備運行情況制定相應的維護措施，減少設備因突發故障導致的停運風險。然而，預防性檢修模式亦有其局限性，主要表現為對數據的高度依賴、準確性方面的限制，以及相對較高的檢修成本。變壓器運行狀態受多種因素影響，僅憑歷史運行數據和經驗判斷故障趨勢，往往難以準確把握檢修時機，可能導致決策不合理。部分潛在缺陷難以在早期被識別，容易因檢測手段不足而錯過最佳檢修時機。

（三）狀態檢修模式

狀態檢修模式依托現代監測技術，對設備運行狀態進行實時分析，根據健康狀況決定檢修時間和內容。該模式的核心在于精準監測變壓器的關鍵運行參數，如油溫、局部放電、鐵芯振動、繞組絕緣等指標。狀態檢修模式的初步應用已經取得一定成效，部分變電站已經采用該模式優化檢修周期，提高設備利用率。盡管狀態檢修模式具備諸多優勢，但仍需克服設備改造成本高昂、技術應用水平參差不齊以及監測數據處理能力薄弱等挑戰。

二、220kV變電站變壓器檢修管理的主要問題

（一）變壓器設備老化與運行工況復雜

變壓器長期運行后，絕緣老化、鐵芯磁性能下降、繞組受熱膨脹等問題逐漸顯現。絕緣材料在高溫、高濕及電場作用下逐步劣化，內部絕緣介質失效可能引發局部放電或短路故障。鐵芯長時間受電磁力作用會產生機械應力，局部變形可能導致異常振動或噪聲增加。繞組受負荷波動影響，銅損和鐵損累積會使溫升持續增高，長期超負荷運行容易加速老化。

負荷波動、雷電沖擊及諧波干擾等外部不利因素會加速設備的劣化進程。高溫、低溫、高濕等氣候條件對冷卻系統和絕緣介質造成額外壓力，溫濕度變化頻繁的地區變壓器老化速度更快。部分變電站由于空間布局受限，通風散熱條件較差，導致設備內部積熱，長期處于高溫狀態的變壓器更容易出現故障隱患。

（二）檢修流程混亂且操作不規范

不完善的檢修流程會增加維修工作的隨意性，從而可能導致設備維護不善和檢修質量的不均衡。部分變電站缺少標準化作業流程，不同檢修班組執行方式存在較大差異，檢修內容和質量難以保持一致。關鍵檢修環節如油質檢測、繞組絕緣測試、冷卻系統維護等，部分作業人員的執行標準存在偏差，容易產生潛在風險。部分現場作業人員因經驗不足或執行力欠缺，容易忽略重要步驟。帶電檢測時未正確使用監測設備可能導致數據偏差，影響故障判斷的準確性。檢修記錄管理混亂的問題也較為突出，部分維護數據未能系統化歸檔，導致后續分析缺乏可靠依據。

（三）檢修作業標準化與精細化管理不足

標準化作業體系的不完善降低了變壓器檢修工作的執行力，使得不同技術團隊在實際操作中產生的差異影響了維護效果的統一。部分變電站缺乏系統化的檢修標準，檢修項目、周期及故障排查方式不明確，多依賴經驗判斷，易導致設備隱患難以被及時發現。

精細化管理缺失限制了設備運行數據的分析能力，關鍵部件的壽命評估及健康狀態監測體系尚未建立。繞組溫度、油中氣體含量、鐵芯振動等關鍵參數缺乏長期跟蹤，導致部分變電站數據分析手段不足。檢修資源分配不合理也是影響維護質量的重要因素，技術人員和備品備件的調度缺乏統一管理，容易造成維修延誤或重復性作業的增加。

三、220kV變電站變壓器檢修管理改進策略

（一）強化變壓器狀態監測與數據分析

1.引入智能在線監測系統

檢修人員應當在變壓器運行期間部署智能在線監測系統，實時監控其運行狀態，如圖1所示。檢修人員利用云服務器，可以隨時隨地通過在線監測系統查看變壓器的實時數據和狀態，從而實現對變壓器全面、準確的檢修管理。

圖1在線監測示意圖

針對變壓器關鍵部位重點監測，技術人員可以將繞組溫度監測設備安裝在高壓側、中壓側和低壓側繞組的典型位置，測量溫度變化趨勢，及時發現過熱問題。油中氣體檢測裝置應當連接至變壓器油循環系統，檢測氣體成分和濃度變化，分析潛在放電或過熱故障。技術人員可以在套管、鐵芯、繞組等關鍵部位布設局部放電監測設備，利用超聲波或高頻脈沖檢測異常放電現象。智能監測系統可以提供遠程訪問功能，檢修人員需要定期登錄監測平臺，分析設備運行數據。異常數據會觸發自動報警，運維團隊需要及時檢查監測報告，結合歷史運行數據判斷是否存在潛在故障。對于高溫、異常氣體濃度、放電信號等情況，檢修人員可以安排現場核查，使用便攜式診斷儀器進行二次確認。

2.建立大數據故障分析平臺

檢修團隊需要建設大數據故障分析平臺，對變壓器歷史運行數據進行存儲、分類和建模分析。平臺應當整合溫度、油中氣體、局部放電、鐵芯振動、電流波形等多種監測數據，形成設備健康狀態評估模型。檢修人員可以運用數據挖掘技術，分析故障發展趨勢，建立不同類型缺陷的特征數據庫，提高隱患識別的精準度。

檢修人員應當設定關鍵參數的預警閾值，利用人工智能算法分析趨勢變化。對于出現異常波動的數據，檢修人員可以結合歷史故障案例，分析可能的故障類型，并提前制定檢修方案。數據比對功能應當在平臺內實現，不同變壓器的運行數據可以進行橫向對比，檢修人員可以參考同類型設備的運行規律，提高故障診斷的準確度。檢修人員還應當定期更新設備故障案例庫，補充新的診斷邏輯。完善平臺的數據可視化功能，清晰展現異常狀態的趨勢圖、故障預測模型的結果，便于運維團隊快速解讀分析結論。檢修報告的自動生成功能應當納入系統建設，檢修人員可以直接調用平臺的數據，生成詳細的運行分析報告，提高設備管理的智能化水平。

（二）規范檢修流程與作業標準

1.制定標準化檢修作業規程

檢修人員需緊密結合220kV變電站變壓器的實際運行特性，精心制定一套詳盡的標準化檢修作業規程，確保每一項檢修步驟和技術要求都得到清晰界定。巡檢作業規程需要包括外部檢查、油位觀測、冷卻系統運行狀況確認、絕緣子清潔等內容，檢修人員可以按照規范記錄設備狀態，發現異常后及時報告并處理。例行檢修規程需要覆蓋繞組絕緣測試、油中氣體分析、鐵芯接地電流測量等關鍵技術項目，檢修人員應當按照既定流程執行試驗，避免因操作偏差導致檢測數據失真。

標準化規程需詳盡闡述各項檢修作業的具體要求，特別是在變壓器拆卸前，必須嚴格執行斷電、放電及安全隔離等關鍵程序，檢修人員則可遵循作業指導書的指引，有條不紊地完成套管、冷卻裝置及鐵芯等核心部件的拆卸工作。在檢修過程中，應當統一作業記錄格式，所有檢修數據和試驗報告需要歸檔，便于后續分析和設備狀態跟蹤。標準化規程應當明確檢修驗收標準，例如，繞組直流電阻應符合GB50150規定的三相相間電阻值偏差 ≤±5% 。油質合格指標應參照GB/T1995等相關標準進行檢測。冷卻系統運行參數也需符合技術規范。檢修人員在完成檢修后應復測關鍵參數，如繞組直流電阻和油質指標，以確認設備已恢復至正常運行狀態。

2.優化關鍵部件拆裝與試驗技術

檢修人員應當提升關鍵部件的拆裝工藝，優化作業流程，提高檢修效率。套管拆卸需要使用專用支撐設備，避免因外力作用導致瓷套破裂或內部連接結構損壞。套管吊裝時應當采取緩慢提升和防晃動措施，檢修人員可以使用吊索張力傳感器監測受力情況，降低機械沖擊對設備的影響。冷卻器拆裝時需要按照標準步驟斷開油路和電氣連接，拆卸后應當對冷卻系統進行清洗，檢修人員可以使用專用溶劑去除內部沉積物，提高散熱效率[。

繞組絕緣試驗應當采用多頻介電測試方法，檢修人員可以分析不同頻率下的絕緣特性，判斷繞組受潮或絕緣老化情況。局部放電試驗需要在屏蔽環境中進行，檢修人員可以采用超聲波和高頻脈沖信號聯合檢測，提高放電源定位的精度。鐵芯接地電流測試應當結合溫升試驗，檢修人員可以分析電流波動特性，判斷鐵芯夾件或硅鋼片是否存在異常接觸。

（三）提升檢修資源管理與運維能力

1.采用智能庫存管理優化備件調配

檢修人員應采納智能庫存管理系統，以優化變壓器備品備件的調配效率。庫存系統需要實時記錄備件的型號、規格、使用壽命和庫存數量，通過數據庫查詢備件狀態，檢修人員能夠有效避免重復采購和庫存短缺。變電站運行部門需要將歷史消耗數據錄入系統，結合設備運行情況預測未來備件需求，檢修人員可以根據預測結果合理規劃備件儲備，減少庫存積壓的同時滿足突發檢修需求。

庫存管理系統需要具備遠程監測功能，檢修人員可以使用物聯網技術，在關鍵備件上安裝射頻識別（RFID）標簽，實現出入庫自動識別和追蹤。在檢修任務開始前，系統需要提供備件匹配推薦，檢修人員可以快速查找所需組件，提高作業準備效率。備件存放環境需要符合技術要求，絕緣材料、冷卻器配件、密封件等關鍵部件應當存放在恒溫恒濕環境中，檢修人員需要定期檢查存儲條件，避免因環境因素影響備件質量。

2.構建遠程專家診斷與遠程運維系統

檢修人員應當依托遠程專家診斷系統，實現對220kV變電站變壓器的精準運維。遠程診斷平臺需要整合智能在線監測設備的數據，提供油溫、局部放電、鐵芯接地電流等關鍵參數的實時分析功能，專家團隊可以遠程分析設備狀態，為檢修人員提供技術指導。異常情況發生后，檢修人員可以利用系統共享設備運行數據，專家可以根據故障趨勢分析可能的隱患，減少現場診斷的時間，提高故障處理效率。

遠程運維系統需要具備高清視頻監測功能，檢修人員可以在作業過程中使用可穿戴攝像設備，將現場情況實時傳輸至遠程專家端。專家團隊可以遠程觀察關鍵部件的拆裝過程，提供操作建議，提高復雜檢修工作的準確性。增強現實（AR）技術可以用于遠程輔助檢修，檢修人員可以在移動終端上查看虛擬指導信息，提高操作的精準度。遠程運維系統需要定期更新設備運行模型，檢修人員可以利用歷史數據優化檢修計劃，減少非計劃停電次數，提高變電站的運行可靠性。

四、結語

220kV變電站變壓器的檢修管理關系到電力系統的安全穩定運行，優化檢修模式可以提高設備可靠性，減少突發故障，提升運維效率。智能監測、大數據分析、遠程診斷等技術的應用，為變壓器檢修管理提供了新的發展方向。檢修人員應當嚴格執行標準化作業規程，定期開展狀態監測，提高故障預警能力。未來，電力行業將更加依賴智能運維技術，人工智能、大數據、物聯網等手段將深度融入檢修管理，為現代能源體系的發展提供更有力的保障。

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（作者單位：國網寧德供電公司）