關(guān)于電力變壓器狀態(tài)檢修研究

摘 要：狀態(tài)檢修的前提是掌握設備的“健康狀況”及其發(fā)展趨勢,并以此制定檢修方案。要實(shí)現狀態(tài)檢修就要打破原來(lái)的管理模式,制定出便于執行的變壓器狀態(tài)檢修策略,作為未來(lái)的檢修方向。由于現階段對設備運行狀態(tài)的在線(xiàn)監測技術(shù)及評估方法還不是很完善,實(shí)施科學(xué)狀態(tài)檢修還存在一定的困難。主要介紹現在變壓器檢修方式存在的問(wèn)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現行的變壓器檢修方式存在的問(wèn)題

定期檢修和巡視檢查中缺陷處理是現行變壓器的檢修方式。定期檢修存在一定問(wèn)題,比如大多數情況下按期檢修發(fā)現不了問(wèn)題,還要支出高額的檢修費用,定期檢修沒(méi)過(guò)幾年發(fā)現變壓器存在缺陷不得不再次進(jìn)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(guò)程中容易造成變壓器個(gè)別部件損壞,檢修完后造成變壓器故障,存在著(zhù)修還不如不修的現象。有些試驗比如耐壓試驗會(huì )對設備絕緣造成損傷,影響變壓器的壽命。

2變壓器容易出現的故障及原因

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(guò)熱導致絕緣損壞,也有出廠(chǎng)時(shí)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(mǎn)足承受能力的要求。分析原因如下。①變壓器進(jìn)水受潮。主要有套管端部密封不嚴進(jìn)水,水冷卻器漏水,防爆筒內積露,儲油柜內有積水等。水分的存在會(huì )使變壓器絕緣油的擊穿強度降低從而造成絕緣事故,導致絕緣事故最多的部位是繞組、引線(xiàn)和圍屏,爬電的發(fā)展導致匝間、層間短路。②變壓器內殘留的異物。變壓器器身內殘留的金屬導體異物和雜質(zhì),因產(chǎn)生局部放電或將絕緣磨損,在發(fā)生過(guò)電壓時(shí)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、低壓側防雷保護的耐雷水平太低和變壓器絕緣結構薄弱造成雷擊時(shí)變壓器的接地短路事故。

2)過(guò)熱性故障。有由異常電流引起過(guò)熱,如環(huán)流和渦流引起的過(guò)熱,因導電回路電阻增加形成的過(guò)熱,因散熱受阻造成的過(guò)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(guò)程中,要進(jìn)行日常巡視檢查。主要是檢查變壓器附屬設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)現變壓器內部過(guò)熱、缺油等一些故障。

2)定期試驗。主要按照《電力設備交接和預防性試驗規程》進(jìn)行。一共有35項內容,常規試驗項目有10幾項。有些項目堅持執行能夠有效地發(fā)現變壓器的一些故障,及時(shí)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(xiàn)檢測技術(shù)。①局部放電在線(xiàn)監測技術(shù)。變壓器內部出現故障或運行條件惡劣,會(huì )由于局部場(chǎng)強過(guò)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(xiàn)分析技術(shù)。長(cháng)期以來(lái),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(guān)點(diǎn),每個(gè)單位都應該結合自身的情況進(jìn)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(jìn)行日常的維護消缺和大修如何進(jìn)行?應該具體問(wèn)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。應該根據具體情況來(lái)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(wèn)題,是什么樣的問(wèn)題,要分析其是否需要大修才能解決。

2)預防性試驗結果是否正常。有人認為有些試驗應盡量少做,比如交流耐壓試驗,因為這種試驗會(huì )對變壓器的絕緣造成傷害,不利于設備的安全運行。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,應以《電力設備交接和預防性試驗規程》為準。對于大型變壓器來(lái)說(shuō),預防性試驗是不會(huì )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(shí)及早的發(fā)現設備隱患。這在變壓器的維護實(shí)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(jìn)行分析。通過(guò)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,然后通過(guò)總的數據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(lái)被廣泛應用。像這樣的試驗方法在今后的狀態(tài)檢修中應該被不斷加強而不是被弱化。檢測周期應該從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(shí)或者是色譜分析檢測發(fā)現異常時(shí),還應該縮短檢測周期。

3)變壓器所在系統是否發(fā)生過(guò)短路故障、接地故障、是否受到過(guò)過(guò)電流、過(guò)電壓的沖擊。據國網(wǎng)統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(lèi)損壞事故21臺次,占總損壞事故臺次的 39.6%。

這對變壓器來(lái)說(shuō)也是非常重要的環(huán)節,具體問(wèn)題要具體分析。如果變壓器的短路繞組線(xiàn)圈在外側,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(huì ),中型變壓器應吊罩檢查,大型變壓器應放油后進(jìn)入變壓器罩內檢查。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(xiàn)圈在內側,變壓器繞組發(fā)生變形的可能性不大,在停電檢修時(shí)應該做變形試驗進(jìn)行確定。

4)與廠(chǎng)家及時(shí)溝通。了解所用變壓器型式在其他單位的運用情況,出現過(guò)什么問(wèn)題。如果有同類(lèi)型變壓器出現過(guò)設計方面的缺陷,應及早做好大修的準備。

5)變壓器的狀態(tài)監測問(wèn)題。對于變壓器的狀態(tài)監測設備,比如色譜分析儀、局部放電儀等,目前安裝應用還不太廣泛。一是因為這些儀器的檢測項目平時(shí)都能做到,比如色譜分析,日常也能做,而且比在線(xiàn)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結束語(yǔ)

隨著(zhù)觀(guān)念的轉變和技術(shù)的進(jìn)步得到不斷修正,以往對變壓器“到期必修,修必修好”的指導思想已逐漸被狀態(tài)檢修所取代。實(shí)行變壓器的狀態(tài)檢修,可使運行部門(mén)全面地、動(dòng)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(cháng)設備的壽命、提高可用率等方面,都有著(zhù)顯著(zhù)的作用。

參考文獻

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