電力變壓器設備使用壽命管理技術研究

張勁光　劉富榮

摘要：從近些年來看，國內變壓器設備種類增多，技術提高，但運行中易出現各種問題，導致使用壽命減少，成了新的難題。在此先簡單分析了影響電力變壓器設備使用壽命的影響因素，然后從規劃設計、技術故障、運行工作三方面，對其管理技術加以研究，提出了一些解決建議。

關鍵詞：電力變壓器；使用壽命；管理技術；短路

0前言

電力變壓器作為改變交流電壓和電流的設備，在供電系統中地位突出，直接關系到電能輸送和電力安全。當前社會用電量增大，為滿足各方面用電需求，變壓器的性能和使用壽命更受關注。我國電網事業經過一段時間發展，成績斐然，電力變壓器制造行業隨之興起，相關技術有了很大進步。然而依然存在很明顯的問題，如使用壽命較短。因此，如何加強管理，延長變壓器使用壽命成了目前的重點。

1嚴格規劃設計

1.1影響因素

某電網公司規模擴大，所需變壓設備數量較多，而市場上的變壓器型號各種各樣，來自不同廠家。2010年，該公司共有3256臺110KV變壓器，110KV以上的變壓器4000余臺，型號近600種，來自200個不同制造廠。不但維護成本高，技術管理上也有很大難度。2010年年底，公司對影響變壓器設備使用壽命的因素做了詳細分析，設備質量缺陷、參數不符要求、運行故障頻發、自然災害、外力破壞等原因都占有一定比重。

1.2規劃設計階段

電力變壓器設備的壽命可從物理、技術、經濟三方面考慮，其中物理壽命是基礎，技術壽命和經濟壽命也對其使用期限有著很大影響。物理方面，包括材料質量、設備配置、電網結構等。要想從根源上保證變壓器有較長的壽命，需對規劃設計階段進行嚴格管理。對制造方而言，設備選型應加以規范，保證設備有良好的通用性，質量指標均能合格。做足市場調查，了解當地的經濟水平和用電情況，結合實際預測所需負荷。在技術上，要跟緊時代，及時淘汰落后的技術，利用現代化高科技，達到延長使用壽命的目的。

對購買方而言，在制造廠制造階段，應派專業人員赴廠監督，了解制造流程，并對材質、關鍵工藝展開抽檢。若發現有問題存在，可在出廠前糾正。以往生產中，制造方容易占主導方，以至于存在質量上的缺陷，也無法及時發現。當前，購買方則占據了主導地位，即購買者根據實際需要，對相關參數進行設置，制造方要根據購買者要求進行制造。總之，雙方在規劃設計階段，都應加強管理，做好相關工作，才能從根源上保證設備的使用壽命。

2過負荷運行和短路故障管理

2.1過負荷運行管理

隨著用電量的驟增，很多地區常出現違規用電現象。電力變壓器設備容量太大，空載損耗多。容量太小，易出現過負荷運行的情況，從而損壞設備。因此要做好防范工作，減少過負荷運行的發生幾率。一般來說，鐵芯和線圈溫度最高，其次是上層油溫和下層油溫。相關研究顯示，溫升值得增加會加快設備老化速度。安裝測溫裝置可即使了解溫度變化，進而控制溫升，將溫升至控制在允許范圍內，以保證變壓器正常工作。

2.2短路故障管理

短路是變壓器運行中發生頻率較高的故障之一，對變壓器損害較大。如10KV變壓器系統，國內有近半系統都選擇中性點不接地的方式。如此一來，為解決用電量增加的難題，勢必要使用更多高壓電力電纜，使得中性點接地時的電流遠高于之前，極易引起相間短路，進一步造成近區短路。

目前有很多方法盡量避免這一問題，如加大對設備抗短路能力檢驗的力度，考慮到電力變壓器制造廠方難以保證短路試驗的嚴謹，購買者需不定時地抽查，并對制造方給出的參數進行嚴格校核，確保各項參數均符合規定要求。運行中可能會出現很多意外，如鳥類接觸造成短路、繼電保護缺陷等，在這些方面均要加強防范，減少短路發生次數。還以10KV變電系統為例，當下大都安裝有可控消弧線圈加小電流接地故障選線跳閘裝置，在中性點接地電流較大時，可自行消弧，保護變壓器安全。而在10KV變電站出口2Km內若采用絕緣導線，可有效降低出口短路和近區短路的發生率。

3加強運行管理

電力系統頗為復雜，內部結構彼此相連，變壓器設備只是其中的一小部分，實際運行中面臨著很大的風險，各種情況都有可能發生。而運行中對使用壽命造成的影響最大。為保證運行安全，至少要做到以下三點：

第一，加大巡檢維修力度。目前多采用狀態檢修，避免了定期檢修帶來的很多問題。再次建議兩種檢修方式合用，以狀態檢修為主，以定期檢修為輔。巡檢人員根據巡檢情況，詳細做好相關記錄，對出現問題，或壽命將近終止的設備，要及時更換。每三個月進行一次定期檢修，對整個變電系統進行檢查，包括油色譜、溫度、糠醛等，根據檢測結果做出科學評估并加以補救，確保沒有遺漏。

第二，利用現代高科技技術。隨著變壓器系統復雜化，尤其對于一些大型變壓器，人為檢修工作量增加，難度也越來越大。為了能夠及時了解變壓器運行狀態，提高各項數據的準確性，現在大都實現了智能化管理，通過安裝在線監測系統，對整個變壓器系統進行不間斷的高精確度監測。以油浸變壓器為例，主變套管絕緣監測、變壓器鐵芯接地電流在線監測、油中溶解氣體在線監測等，可幫助工作人員實時觀察。智能軟件系統具有預估、處理功能，一旦出現故障，可將損失降至最低。

第三，提高現場試驗和分析診斷水平。預防性試驗是維護變壓器使用壽命的一個重要途徑，對保護變壓器安全運行頗為有效。現場對試驗數據和歷史試驗結果綜合分析，基本可診斷出設備的健康狀況，然后對其趨勢做出預測。

4結束語

電力變壓器設備在當前電力系統中的作用不容忽視，使用壽命長短，既關系到經濟問題，又影響著電力運行的安全性。隨著用電量的驟增，變壓器系統愈發復雜，且設備產品種類不一，影響設備使用壽命的因素也越來越多。為此，必須加強各方面管理，降低故障發生率，使得設備壽命有所延長。

參考文獻：

[1]滿玉巖，張弛，唐慶華，郗曉光，張春暉.電力變壓器設備使用壽命管理技術綜述[J].電氣應用， 2013，22(01):109-110.

[2]程軍照，陳江波，伍志榮，郭慧潔，張曦，何妍.提高電力變壓器使用壽命技術措施的分析[J].變壓器，2013,50(11):154-155.

[3]史麗婷，史吏智.對電力變壓器安裝與維護技術的研究[J].科學中國人，2014,26(18):90-92.endprint