變壓器的狀態檢修策略及應用

周方正

摘 要：變壓器的狀態檢修工作是一項重大改革，狀態檢修的應用對提高供電可靠性、變壓器可用系數、降低檢修成本、減少事故發生率有明顯的效果。對狀態檢修的概念和優點進行了闡述，說明了在線監測在變壓器運行中的應用，分析了變壓器狀態檢修的策略。狀態檢修要求對設備薄弱環節充分了解，提高檢修工作的針對性，其必將成為未來檢修模式的主流。

關鍵詞：變壓器；狀態檢修；狀態評價；檢修策略

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.152

隨著電網的發展，用戶對供電可靠性的要求越來越高，基于傳統的周期檢修管理模式已經無法適應新的要求，亟待采取更具有針對性的新的檢修管理模式。本文敘述了變壓器實行狀態檢修的必要性和可行性，提出了通過智能巡檢、常規測試、狀態監測、故障診斷等方式對變壓器進行設備狀態分析的方法，以期找出變壓器的故障規律，制訂變壓器狀態檢修策略及應用方案。

1 狀態檢修的概念及優點

變壓器在長期運行過程中，受到自身損耗、外界環境的影響，其運行狀況會不斷變差，到一定程度時可能無法滿足正常運行的要求，因此，需要對變壓器開展檢修工作。目前，定期檢修和事后檢修模式是供電企業的主要管理模式，具有一定的合理性。但是這種模式并不會考慮設備的具體情況，且檢修工作量過大，在電網規模加大、檢修人員不足的情況下存在很多問題。同時，為了滿足用戶對用電可靠性的要求，停電檢修越來越困難。

變壓器的狀態檢修，是根據對變壓器的狀態監測以及診斷技術獲取變壓器的狀態，并對變壓器異常或故障進行判斷，在變壓器發生故障前進行檢修。變壓器的狀態檢修要在變壓器發生故障前實施，通過把握恰當的檢修時機，提高檢修的準確性。狀態檢修需要對設備的狀態進行監測，根據設備的健康狀態安排檢修。

狀態檢修具有以下3個優點：①能夠合理安排檢修工作，避免定期預防性檢修存在的過度檢修或檢修不夠的情況；②消除了停電檢修的盲目性，減小了變壓器應檢修的影響，延長了變壓器的運行壽命；③能發現變壓器在運行過程中出現的絕緣缺陷，對突發性的絕緣故障具有預防作用。

2 變壓器在線監測

2.1 在線監測的概念

在線監測是在設備運行時，在對設備運行不造成任何影響的情況下，對設備狀態進行監測。在線監測為在線故障診斷和離線分析提供數據支撐，可對設備的綜合狀態進行實時分析。在線監測系統主要包括以下4個單元：①信息檢測和傳輸。選擇不同傳感器對不同對象進行檢測，得到能反映設備運行狀態的各種特征量。②數據處理。對故障特征量進行提取。③狀態識別。分析提取過的數據，綜合歷史數據和運行經驗，對設備故障種類、故障部位及嚴重程度進行分析。④在線評估。對故障的發展趨勢以及設備壽命進行評估，為設備狀態檢修提供依據。

2.2 變壓器在線監測的特征量

變壓器在線監測的特征量通常包括繞組溫度、油溫、鐵芯接地電流、有種溶解氣體分析、局部放電等，通過裝設變壓器在線監測系統得以實現。

3 變壓器狀態檢修策略

3.1 變壓器故障原因分析

變壓器通常出現的故障包括鐵芯絕緣下降、鐵芯多點接地、繞組短路、油箱擊穿、分接開關故障、套管擊穿、油質惡化等。

3.2 基礎管理工作

狀態檢修的基礎為設備基礎管理工作。對于變壓器，運行人員要做好設備的原始記錄，包括設備臺賬、技術資料、試驗數據、銘牌闡述、相關會議紀要、設備監造報告、出廠試驗報告、安裝報告、竣工圖紙等。同時，也要記錄設備運行資料，包括變壓器投運日期、運行工況、巡檢記錄、缺陷記錄等。對于檢修資料也要掌握，包括例行實驗報告、診斷性試驗報告、技改資料、反措實施等，且同型號的家族性缺陷也要進行整理。

3.3 變壓器信息

變壓器狀態檢修需要收集以下信息：①變壓器運行工況。包括中低壓側近區短路電流及其次數、變壓器過負荷情況、變壓器過勵磁情況、變壓器溫度高、氣體繼電器動作情況、油色譜、跳閘情況、接地引下線銹蝕情況等。②變壓器巡視情況。包括變壓器運行油溫、油位，變壓器漏油情況，變壓器運行噪聲和振動情況理邦儀器表面銹蝕情況，紅外測溫情況，呼吸器狀態等。③變壓器試驗數據。包括變壓器中性點直流電流測試、繞組直流電阻、繞組介質損耗因數、繞組電容量、繞組頻率響應測試、鐵芯絕緣電阻、短路阻抗、泄漏電流、極化指數、油介質損耗因數、油擊穿電壓、油中水分、油中溶解氣體分析等。④變壓器套管運行狀況。包括變壓器套管外絕緣情況、放電情況、瓷面脫釉情況等。⑤變壓器套管實驗數據。包括變壓器套管絕緣電阻、變壓器套管介質損耗、紅外測溫、油中微水含量等。⑥變壓器冷卻系統運行情況。⑦變壓器有載調壓分接開關運行工況。⑧變壓器非電量保護運行工況。包括溫度計、油位計指示、氣體繼電器動作、壓力釋放閥等。

3.4 開展變壓器狀態評價與狀態檢修工作

狀態檢修通過智能巡檢、紅外測溫等監測試驗手段獲取變壓器的運行狀況，用曲線將設備狀態變化情況表達出來，對設備運行工況進行評分，最后通過加權平均計算出設備的運行狀態。

變壓器運行狀態分為正常、注意、異常和重大異常。正常狀態指變壓器運行數據穩定，符合相關標準要求；注意狀態指變壓器有多個狀態量不符合標準，但對設備正常運行不造成影響；異常狀態指變壓器有指標明顯異常，變壓器雖然可以繼續運行，但有發展為重大異常的趨勢；重大異常指變壓器運行狀態明顯較差，變壓器只能短時間運行或需立即停止運行。

對于狀態評估中發現的問題，不涉及停電的，要納入檢修計劃及時消缺；對于涉及到變壓器本體停電的，結合計劃性停電組織消缺；對于重大缺陷，要對其發展趨勢跟蹤監視；對于亟需立即處理的缺陷，則應安排停電處理。

4 結束語

通過實施狀態檢修策略，通過狀態評價方式，減少了設備檢修工作量，提升了工作效率，大幅降低了變壓器檢修成本，減少了不必要的停電，產生了良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕