摘 要：狀態(tài)檢修的前提是掌握設(shè)備的“健康狀況”及其發(fā)展趨勢,并以此制定檢修方案。要實現(xiàn)狀態(tài)檢修就要打破原來的管理模式,制定出便于執(zhí)行的變壓器狀態(tài)檢修策略,作為未來的檢修方向。由于現(xiàn)階段對設(shè)備運行狀態(tài)的在線監(jiān)測技術(shù)及評估方法還不是很完善,實施科學狀態(tài)檢修還存在一定的困難。主要介紹現(xiàn)在變壓器檢修方式存在的問題,并分析其故障產(chǎn)生原因,最后提出變壓器的狀態(tài)檢修對策。

1現(xiàn)行的變壓器檢修方式存在的問題

定期檢修和巡視檢查中缺陷處理是現(xiàn)行變壓器的檢修方式。定期檢修存在一定問題,比如大多數(shù)情況下按期檢修發(fā)現(xiàn)不了問題,還要支出高額的檢修費用,定期檢修沒過幾年發(fā)現(xiàn)變壓器存在缺陷不得不再次進行大修。由于變壓器大修要求工期緊,對檢修工人技能和熟練程度要求比較高,在檢修過程中容易造成變壓器個別部件損壞,檢修完后造成變壓器故障,存在著修還不如不修的現(xiàn)象。有些試驗比如耐壓試驗會對設(shè)備絕緣造成損傷,影響變壓器的壽命。

2變壓器容易出現(xiàn)的故障及原因

1)絕緣事故。變壓器的絕緣損壞事故約占總事故的70%～80%,有受機械力或過熱導(dǎo)致絕緣損壞,也有出廠時絕緣強度達不到要求或者絕緣受到了損害使強度降低不能滿足承受能力的要求。分析原因如下。①變壓器進水受潮。主要有套管端部密封不嚴進水,水冷卻器漏水,防爆筒內(nèi)積露,儲油柜內(nèi)有積水等。水分的存在會使變壓器絕緣油的擊穿強度降低從而造成絕緣事故,導(dǎo)致絕緣事故最多的部位是繞組、引線和圍屏,爬電的發(fā)展導(dǎo)致匝間、層間短路。②變壓器內(nèi)殘留的異物。變壓器器身內(nèi)殘留的金屬導(dǎo)體異物和雜質(zhì),因產(chǎn)生局部放電或?qū)⒔^緣磨損,在發(fā)生過電壓時或在正常的工作電壓下引起絕緣擊穿損壞。③雷擊。變壓器中、低壓側(cè)防雷保護的耐雷水平太低和變壓器絕緣結(jié)構(gòu)薄弱造成雷擊時變壓器的接地短路事故。

2)過熱性故障。有由異常電流引起過熱,如環(huán)流和渦流引起的過熱,因?qū)щ娀芈冯娮柙黾有纬傻倪^熱,因散熱受阻造成的過熱等。

3)短路損壞事故。變壓器在運行中遭受的各種短路事故,如單相對地、兩相間或兩相對地、三相之間的短路,其中以出口處短路最為嚴重。

3變壓器的日常巡視檢查、定期試驗檢修情況

1)日常巡視檢查。變壓器在運行過程中,要進行日常巡視檢查。主要是檢查變壓器附屬設(shè)備的運行情況是否良好,變壓器溫度是否正常。采取紅外成像儀測量,能夠有效地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部過熱、缺油等一些故障。

2)定期試驗。主要按照《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程》進行。一共有35項內(nèi)容,常規(guī)試驗項目有10幾項。有些項目堅持執(zhí)行能夠有效地發(fā)現(xiàn)變壓器的一些故障,及時采取有效措施能夠避免事故擴大,是生產(chǎn)中一種行之有效的手段。

3)在線檢測技術(shù)。①局部放電在線監(jiān)測技術(shù)。變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障或運行條件惡劣,會由于局部場強過高而產(chǎn)生局部放電,對局部放電的檢測,總體上可分為電氣測量法和非電測量法。②油中氣體的在線分析技術(shù)。長期以來,油浸變壓器油中的氣體成分和含量的氣相色譜分析法一直是判斷變壓器內(nèi)部狀態(tài)的重要手段。其原理是利用所采集的氣體濃度的相對比值,推測出油或油紙絕緣所處的裂解條件。

4變壓器的狀態(tài)檢修對策

關(guān)于變壓器的狀態(tài)檢修策略有很多觀點,每個單位都應(yīng)該結(jié)合自身的情況進行。對于干式變壓器而言,基本上是免維護的,在此就不詳細論述了。對于油浸變壓器而言,狀態(tài)檢修如何進行日常的維護消缺和大修如何進行?應(yīng)該具體問題具體分析。有的變壓器可能20年不用大修,有的變壓器不到10年就必須大修。應(yīng)該根據(jù)具體情況來制定檢修策略。

1)日常巡視檢查分析變壓器的狀態(tài)是否良好。如果有問題,是什么樣的問題,要分析其是否需要大修才能解決。

2)預(yù)防性試驗結(jié)果是否正常。有人認為有些試驗應(yīng)盡量少做,比如交流耐壓試驗,因為這種試驗會對變壓器的絕緣造成傷害,不利于設(shè)備的安全運行。關(guān)于這個問題,應(yīng)以《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程》為準。對于大型變壓器來說,預(yù)防性試驗是不會對變壓器的絕緣造成傷害的。例如變壓器油的色譜和微水分析、繞組的直流電阻測量、介質(zhì)損失測量等,都能夠及時及早的發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。這在變壓器的維護實踐中得到了充分的證明。

有些試驗方法、手段是非常有效的,如變壓器油的色譜分析。在變壓器運行中,對變壓器絕緣油中所含氣體進行分析。通過其所含氣體的成分就能夠分析出其存在哪些故障,從而使變壓器的一些早期故障被提前發(fā)現(xiàn),然后通過總的數(shù)據(jù)分析判斷出變壓器是否堅持帶病運行還是停電檢修。這種方法在近20年來被廣泛應(yīng)用。像這樣的試驗方法在今后的狀態(tài)檢修中應(yīng)該被不斷加強而不是被弱化。檢測周期應(yīng)該從1年1次縮短為1季度1次。一旦變壓器外部發(fā)生短路等故障時或者是色譜分析檢測發(fā)現(xiàn)異常時,還應(yīng)該縮短檢測周期。

3)變壓器所在系統(tǒng)是否發(fā)生過短路故障、接地故障、是否受到過過電流、過電壓的沖擊。據(jù)國網(wǎng)統(tǒng)計變壓器繞組抗短路強度不夠是造成2004年度變壓器損壞事故的第一大原因,而出口或近區(qū)短路是誘發(fā)變壓器短路損壞事故的首要原因。2004年度共發(fā)生這類損壞事故21臺次,占總損壞事故臺次的 39.6%。

這對變壓器來說也是非常重要的環(huán)節(jié),具體問題要具體分析。如果變壓器的短路繞組線圈在外側(cè),發(fā)生變形的可能性就比較大。如果變壓器不方便停電, 就要加強色譜分析試驗并縮短周期,一旦有停電檢修的機會,中型變壓器應(yīng)吊罩檢查,大型變壓器應(yīng)放油后進入變壓器罩內(nèi)檢查。中型變壓器繞組發(fā)生變形的可能性非常大。如果變壓器的短路繞組線圈在內(nèi)側(cè),變壓器繞組發(fā)生變形的可能性不大,在停電檢修時應(yīng)該做變形試驗進行確定。

4)與廠家及時溝通。了解所用變壓器型式在其他單位的運用情況,出現(xiàn)過什么問題。如果有同類型變壓器出現(xiàn)過設(shè)計方面的缺陷,應(yīng)及早做好大修的準備。

5)變壓器的狀態(tài)監(jiān)測問題。對于變壓器的狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備,比如色譜分析儀、局部放電儀等,目前安裝應(yīng)用還不太廣泛。一是因為這些儀器的檢測項目平時都能做到,比如色譜分析,日常也能做,而且比在線儀器精確度要高很多;二是安裝維護費用也比較高,增加額外投資。

5結(jié)束語

隨著觀念的轉(zhuǎn)變和技術(shù)的進步得到不斷修正,以往對變壓器“到期必修,修必修好”的指導(dǎo)思想已逐漸被狀態(tài)檢修所取代。實行變壓器的狀態(tài)檢修,可使運行部門全面地、動態(tài)地掌握運行中變壓器的健康狀況;防止突發(fā)事故,避免目的不明的解體檢修;對變壓器的安全運行、延長設(shè)備的壽命、提高可用率等方面,都有著顯著的作用。

參考文獻

[1]宋道勛.論電力變壓器的狀態(tài)檢修[J].廣東科技,2009,16.

[2]張啟清.電力變壓器故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D].重慶大學,2002.