油浸式电力变压器状态精确评价与检修决策方法研究

油浸式电力变压器状态精确评价与检修决策方法研究

李波 马宝龙

天津市特变电工变压器有限公司 ，天津 300300

摘要：文章主要是分析了油侵式变压器状态评估的基本原则，在此基础上讲解了变压器中存在的故障问题，提出了可行性的解决方案，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：变压器；油浸式电力变压器；状态评估；状态检修

1前言

变压器在投入运行后，变压器绝缘容易因为电场、温度等的因素使得其提前老化，这就给变压器的安全运行造成一定的安全隐患，为此应当定期对运行变压器开展巡视、检修的试验，对电网的安全可靠有着十分重要的意义。

2油浸式电力变压器的状态评估

变压器状态检修的开展要基于变压器的状态评估，状态评估将设备状态划分为正常、注意、异常、严重四种状态，根据状态评估的结果，并结合变压器运行工况、家族性缺陷等因素，检修人员制定相应的检修策略。根据“导则”，设备的状态评估是利用收集到的各类状态信息，依据相关标准，确定设备状态和发展趋势。对电力变压器进行状态评估时，要综合巡检、例行试验、诊断试验、家族缺陷、不良工况等状态信息，包括其量值大小以及发展趋势，并结合与同类设备的比较，做出综合判断。油浸式电力变压器的状态量可通过巡检、例行试验和诊断试验等途径获得。巡检是为掌握设备状态，对设备进行的巡视和检查。变压器巡检的主要内容包括：观察外观有无异常，油位是否正常，记录油温、绕组温度等。此外，还要对变压器套管、引线接头等部位进行红外热像检测。例行试验是为获取设备状态量，评估设备状态，定期进行的各种带电试验、在线监测和停电试验。变压器的停电试验项目主要有：绕组电阻测量，绕组连同套管的绝缘电阻、电容量测量，铁心绝缘电阻测量等。带电试验项目主要有：红外测温检测，铁心接地电流测量，油中溶解气体色谱分析等。在线监测试验项目有油中溶解气体色谱分析和超高频局部放电测量。诊断试验是巡检、例行试验等发现设备状态不良，或设备经受了不良工况等，为进一步评估设备状态进行的试验。变压器的诊断性试验项目主要有：局部放电测量，绕组变比测量，短路阻抗和负载损耗测量，绕组频率响应分析，交流（感应）耐压试验等。油浸式变压器的状态量包括数据、声音、现象等，上述的各种试验项目的试验数据是很重要的状态量。若试验值超过了注意值或接近注意值的趋势明显，对在运设备应加强跟踪监测；对停电设备，如怀疑属于严重缺陷，不宜投运。若试验值超过了警示值或接近警示值的趋势明显，对在运设备应尽快安排停电试验；对停运设备，消除此隐患之前，一般不应投入运行。变压器的状态划分为正常状态、注意状态、异常状态、严重状态４类。正常状态为各状态量均符合标准要求，技术性能完好、运行工况稳定，不存在严重及以上等级的缺陷且与运行条件相适应；注意状态为各状态量未超过标准限值，但单项（或多项）状态量已有劣化趋势，但不影响安全稳定运行；异常状态为单项重要状态量已发生明显变化，接近或超过标准限值，存在可能影响安全运行的缺陷；严重状态为技术性能下降严重，重要状态量至少有１项严重超出标准限值，运行工况已不能适应运行条件要求。

3油浸式电力变压器的状态检修

3.1检修分类

按工作性质及工作涉及范围，变压器的检修分为４类，即：Ａ类检修、Ｂ类检修、Ｃ类检修、Ｄ类检修，其中Ａ、Ｂ、Ｃ类检修是停电检修，Ｄ类检修是不停电检修。Ａ类检修指变压器的整体解体性检查、维修、更换和试验。在实际工作中，由于受现场环境及检修工期等因素的限制，往往不具现场备解体检修的条件，主要是对主变压器的重要单元部件进行的整体性更换、改造。Ｂ类检修指变压器的局部性检修，部件的解体检查、维修、更换和试验，对主要部件单元进行少量的整体性更换及加装。Ｃ类检修指对主变压器的常规性检查、维修和试验，具体是指综合性检修及试验。Ｄ类检修指在主变压器不停电状态下，在地电位上对主变压器的地电位部分、控制部分或带电部位进行的检查、测试、维修或更换工作。

3.2检修策略

主变压器的状态检修策略包括检修计划的制定，也包括试验、不停电的维护等。检修策略应根据状态评估结果动态调整，年度检修计划每年至少修订一次，根据最近一次设备状态评估结果，考虑设备风险评估因素，确定下一次的检修时间和检修类别。主变压器的Ａ、Ｂ类检修一般不设定周期，如果生产厂家有规定按厂家规定执行，生产厂家没有规定时，根据Ｃ类检修结果、设备状态评估结果和风险评估结果确定。Ｃ类检修按状态检修试验规程规定的周期，配合主变压器试验进行。停运超过半年及以上的主变压器，投运前应进行一次Ｃ类检修。Ｄ类检修，巡视检查、维护保养与设备的运行巡视可同时进行；一般在夏季大负荷期间和冬季天气降温后要加强主变压器巡视。当主变压器被评价为“正常状态”时，执行Ｃ类检修，可按照正常周期或延长１年并结合例行试验安排。当主变压器被评价为“注意状态”时，首先考虑适时安排Ｄ类检修，否则应根据实际情况提前安排Ｃ类检修。当主变压器被评价为“异常状态”时，根据评价结果确定检修类型，并适时安排检修，期间应加强Ｄ类检修。当主变压器被评价为“严重状态”时，根据评价结果确定检修类型，并尽快安排检修，期间应加强Ｄ类检修。

3.3检修项目

主变压器的Ａ类检修项目包括吊罩检修器身、绕组及引线的检修、铁心及铁心紧固件的检修、有载分接开关吊罩检查试验、对变压器油进行处理或换油等，而且还包括Ｂ类检修的全部项目。主变压器的Ｂ类检修项目包括油箱的外部检修、储油柜检修、冷却器检修、套管检修、有载分接开关检修、变压器箱体及附件防腐补漆，而且还包括Ｃ类检修的全部项目。主变压器的Ｃ类检修项目包括油箱的外部清扫检查、散热器的检查检修、套管检查，本体端子箱、风控箱的检查、清扫和试验、有载分接开关试验，电动机构箱维护、检查和处理瓷套的防污效果等。主变压器的Ｄ类检修项目包括油箱的外部检查、散热器或冷却器的巡视检查、本体端子箱、有载分接开关机构箱及风冷控制箱的清扫检查、套管巡视检查、接地引线检查等。

4故障实例

正常运行中的变压器应确保其铁心为一点接地，铁心多点接地或局部短路会使铁心损耗增加，严重时会造成变压器局部过热，加速绝缘老化。在油箱底部存有金属异物是造成铁心多点接地的主要原因，如焊渣附着在铁心硅钢片与结构件的绝缘上，形成金属性多点连通；或有较大的金属异物搭接在铁心硅钢片和结构件间接成通路。例如，一台SFP－240000/220型变压器，在投运后的油色谱分析时发现乙炔和总烃升高。

5结束语

由上可知，变压器在投入运行后，变压器绝缘容易因为电场、温度等的因素使得其提前老化，这就给变压器的安全运行造成一定的安全隐患，为此应当定期对运行变压器开展巡视、检修的试验，对电网的安全可靠有着十分重要的意义。

参考文献

[1]谢桦,陈俊星,赵宇明,等.基于SMOTE和决策树算法的电力变压器状态评估知识获取方法[J].电力自动化设备,2020,v.40;No.310(02):194-200.

[2]胡宏,王栋,傅靖,等.一种电力变压器状态早期预警及辅助决策方法:,CN111487562A[P].2020.

[3]张婷,赵峰,高锋阳.配电设备的风险评估与状态检修决策方法[J].中国安全生产科学技术,2020,v.16(05):174-179.

[4]齐波,王一鸣,张鹏,等.基于自决策主动纠偏的电力变压器油色谱诊断模型[J].高电压技术,2020,46(1).

[5]陶风波,王同磊,蔚超,等.基于遗传算法及属性支持度的变压器状态知识获取方法及设备:,CN111487563A[P].2020.