110 kV 變壓器狀態檢修及常見故障

唐堅峰

（富川瑤族自治縣水利電業有限公司，廣西賀州 542700）

0 引言

變壓器是電力系統中的關鍵設備之一，其狀態好壞與電力系統的安全可靠性關系密切。考慮到變壓器自身特性，維護時通常采用定期檢修的方式，具有檢修周期長的特點[1]。變壓器在長期運行中會產生一定的潛在安全隱患，如果未能對潛在的故障因素及時進行排除，將會造成變壓器的運行壽命縮短，甚至會對作業人員的生命安全形成威脅，進而造成重大的經濟損失。因此，在對變壓器進行定期檢修時，應按照其平時的運行參數及根據值班員對運行中變壓器的觀察、巡視中發現的相關問題進行故障分析及檢修[2-4]。以狀態檢修取代定期檢修，根據相關狀態開展相應的檢修工作，并密切監視變壓器的運行狀態。

對110 kV 變壓器常見故障問題進行研究分析，對預防變壓器故障的發生具有重要的現實意義，并為發生的故障問題制定一定的解決措施，從而達到保證人身安全，減少經濟損失的目的，還能夠保證變壓器在運行過程中的安全可靠性，提升電網系統的供電質量。

1 110 kV 變壓器狀態檢修分析

1.1 狀態檢修的具體情況

隨著電力系統的逐漸發展完善，110 kV 變壓器的檢修方式也在發生變化，由過去常常采用的定期檢修方式向狀態檢修方式轉變，產生這種變化的原因主要有以下兩點。

（1）由于110 kV 變壓器主要是縣城居民供電的樞紐，是針對居民電提供保障的主要電源輸出，仍采用定期檢修方式難免造成停電時間較長，對用戶的供電得不到有效保障等問題，同時會造成人力、財力的浪費。而狀態檢修方式，視狀態情況進行檢修，在節約人力的同時，能夠保證檢修之后變壓器的運行質量。

（2）采用定期檢修方式進行檢修時，存在一個明顯的缺點：就是在計劃周期內進行檢修過程中對部分狀態良好的的變壓器也進行檢修，做了無謂的檢修工作，但是對于不在計劃檢修周期內存在安全隱患的變壓器卻不能夠及時進行檢修處理。因而采用狀態檢修的方式，可以有效地對110 kV 變壓器進行檢修，從而保障電力系統的運行可靠性。

1.2 設備狀態檢修的重要性

對于110 kV 變壓器設備實施狀態檢修是非常必要的，它能夠合理科學地對變壓器進行實時檢修，并且能夠保障檢修之后的運行質量，減緩變壓器的損壞速度，進而使得變壓器的運行壽命延長，在保證電網供電可靠性的同時，節約大量的人力及財力。

1.3 設備的狀態檢修操作

在進行110 kV 變壓器設備的狀態檢修工作操作時，在采集相關數據及信息過程中應具有針對性，對重要數據應準確記錄。之后根據采集到的變壓器設備相關信息進行綜合研究分析，進而了解110 kV 變壓器設備的狀態，再依據相關法規文件確定是否需要對設備進行檢修維護，得出110 kV 變壓器設備的檢修結論。最后確定出檢修方案，依照具體變壓器設備狀態開展檢修工作。

1.4 狀態的檢修工作監測技術

110 kV 變壓器狀態的檢修工作監測技術主要包括實時監測在線局部放電、研究分析變壓器設備的振動頻率及運用紅外探測儀全面檢測其溫度3 個方面的內容。

（1）當變壓器設備發生故障時，變壓器設備局部會產生放電現象。此時狀態檢修的檢修人員就能根據實時監測的在線局部放電情況，確定110 kV 變壓器設備故障問題。

（2）當110 kV 變壓器設備超負荷運作時，變壓器設備內部結構將會產生發熱現象，因此在發生故障時，可采用紅外探測儀來進行狀態檢測，之后根據形成的紅外熱像示意圖進行故障分析。

（3）在電力系統中電源短路、斷路以及線路老化等狀況下，變壓器設備內部的線路具體位置將發生偏移現象，從而產生振動，因此可通過分析變壓器設備的振動頻率來研究分析變壓器設備故障。

2 110 kV 變壓器常見故障

110 kV 變壓器常見故障包括短路故障及絕緣故障兩大類[5]。

（1）短路故障是110 kV 變壓器的主要故障之一。當發生短路故障時，變壓器設備內部的絕緣部分會因過熱而融化損壞，還會引發繞組變形，進而損壞變壓器設備。

（2）絕緣故障是110 kV 變壓器發生故障的另一主要因素。當絕緣油相對的溫度及濕度發生變化時，絕緣油的絕緣性也將發生變化，長期運行難免會損壞變壓器設備。與此同時，應注意檢測變壓器內固有絕緣體距離的變化，研究表明，當變壓器內固有絕緣體距離發生變化時，變壓器也將發生故障。

3 變壓器狀態評估內容和方法

3.1 變壓器狀態評估的內容

變壓器狀態評估包括故障預測和故障診斷兩方面的內容（圖1）。

圖1 變壓器狀態評估流程

3.2 變壓器狀態評估方法

根據部件和整體不同的狀態量評定的分為部件評價和整體評價（圖2）。

圖2 變壓器部件及其狀態量

3.2.1 狀態量的構成

狀態量涉及到設備的原始資料、運行及檢修情況資料與其他資料等。例如銘牌、相關試驗報告等屬于設備的原始資料；而設備巡視記錄、歷史異常記錄等屬于設備的運行資料；設備的檢修情況包括檢修報告及設備技改情況等；其他資料包括同類型設備的相關情況、設備運行方式及運行環境的變化等。

3.2.2 狀態等級分類

變壓器狀態等級分為正常狀態、注意狀態、異常狀態和嚴重狀態4 個等級（圖3）。所謂正常狀態就是指設備能夠正常運行，設備的各種狀態量穩定。如果設備某一狀態量不大于標準限值，此時為注意狀態，注意加強運行監視。如果設備某一單項狀態量大于標準限值，設備就處于異常狀態，在監視運行的同時安排好停電檢修工作。如果設備某一單項狀態量遠大于標準限值，設備為嚴重狀態，應立即停電安排檢修工作。

圖3 設備狀態的級別分類及特征

3.2.3 狀態量權重和扣分值

對于設備狀態的評價通常采用扣分評價的方式，以各狀態量扣分值來定義設備狀態。狀態量的權重劣化程度及對應扣分情況如表1 所示。此時，狀態量應扣分值=基本分值×權重。其中，狀態量分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級4 個級別；狀態量不重要則權重較低，狀態量越重要則權重越高，即一般狀態量權重定為1、2，重要狀態量的權重定為3、4。

3.2.4 狀態等級的評定

任一狀態量單項扣分和部件合計扣分范圍所對應的狀態等級。而設備的整體評價就是將部件的評價結果進行綜合。

4 結語

表1 狀態量的權重劣化程度及對應扣分情況

在對110 kV 變壓器狀態檢修及常見故障問題進行總結的基礎上，研究分析了變壓器的狀態評估方法，為電力系統狀態檢修提供一定的依據，具有非常重要的現實意義。運用專業知識并與工作結合起來，以更好地保證電力系統運行的安全可靠性。