基于量化风险评估方法的电力变压器状态

基于量化风险评估方法的电力变压器状
态
摘要：随着中国电力事业的发展，电网容量的不断增大，用户对供电可靠性
的要求不断提高，电力变压器维修管理的重要性日益显现出来。

传统的定期检修
模式逐渐暴露出检修过剩和检修不足的弊端。

针对传统的定期计划检修的盲目性
导致的维修资源极大浪费以及维修不足导致的安全性问题，状态检修开始逐步进
入电力企业的维修管理。

基于此，对基于量化风险评估方法的电力变压器状态进
行研究，以供参考。

关键词：电力变压器；状态检修；量化风险法；检修决策
引言
随着智能电网的建设和发展，准确地监测变压器的运行数据，对电力系统的
安全运行具有重要的现实意义。

由于电力变压器监测的数据复杂多样，会出现数
据冗余或缺失，从“脏数据”中得出的结论，对配电网的运行状态的研究不具有
任何参考价值。

因此，如何准确地检测出运行过程中的异常数据是至关重要的。

1状态检修简介
状态检修是一种较定期检修方式更能降低维修成本、缩短检修停电事件的检
修方式。

维修的针对性、科学性大大加强，检修决策主要是针对单台电力设备。

提出了以可靠性为中心的电力设备维修方法（ReliabilityCenteredMaintenance，RCM）；在RCM方法的基础上，利用一种坐标化的技术，同时考虑了“设备状态”与“设备在电网中的重要性”这2方面因素，并将该方法应用于高压断路器的检修。

以上方法，虽然在维修科学性上有了很大改进，但对设备的风险定量化处理
方面仍显不足，在处理多台变压器的检修决策时可操作性存在很大的局限性。

2状态检修及运维一体化的意义
状态检修工作及一体化的运维工作等能够通过电力运维工作人员解决简单的
故障或是缺陷问题，起到及时消除缺陷的作用。

或是在巡视过程中及时消除缺陷
问题，保障电力设备的消缺率有所提升，并有效降低了以往在运维工作中的电力
设备消缺时间。

例如在实际工作中，若相关运维人员发现当前电力设备的网线架
构上存在鸟窝或是其他垃圾等，则可以及时解决此类问题。

并且此类问题在实际
处理过程中也能够达到相对较好的处理效果，在短时间内就能够完成故障处理，
一般情况下处理时间不会超过半个小时。

以往处理电力设备的故障问题时通常是
根据缺陷处理原则排查的。

检修班组需要在工作计划当中列入该项检修工作，并
形成具体详细的工作方案才能够实施检修工作。

促使某一小型缺陷问题在时滞性
影响下延伸扩大形成相对较为严重的故障问题，往往需要消耗几何倍数的时间才
能够彻底解决。

例如在变电站当中，若熔断了1、2保险，则形成了严重的故障
缺陷问题，仅仅是按照缺陷处理工作原则实施处理，受案需要由相关运维人员发
现问题，并向检修调度中心汇报。

随后由检修调度中心派遣相关技术人员前往检查，经过技术人员判定故障原因后，申请工作许可，最后才能够对保险进行更换。

这样的工作流程至少需要消耗1h的时间。

而实施状态检修工作的一体化运维，
相关工作人员在发现故障的第一时间就能够及时地对这样的问题进行处理。

更换
保险的时间能够控制在15min内，并避免二次保险熔断，处理缺陷的时间明显缩短，从而保障电力设备运行状态更加安全。

3基于量化风险评估方法的电力变压器状态检修策略
3.1基于风险等级的检修决策
根据风险等级的级别，安排变压器检修的次序和项目。

变压器C的风险级别
为Ⅱ级，风险描述为不期望发生，需要立即采取纠正措施，应当立即检修变压器C，可能需要大修，加强对它的运行维护。

变压器A的风险级别是Ⅲ级，风险描
述为可接受，需要采取措施进行纠正，在检修资源充足的情况下，对变压器A进
行小修。

变压器B、E就暂时不需要进行检修，只需加强对它们的巡视就行。

变
压器D的风险级别为Ⅴ级，可接受，不需要特别关注。

3.2变电设备监测
变电设备故障的发生有多种表现，包括机械支撑材料老化收缩、设备调压开
关错位等，诸多因素的存在都会导致设备出现发热情况，绝缘效果也会随之受到
影响，因此基于状态检修模式所开展的变电检修过程中，需要全面落实变电设备
监测工作，以预防性实验监测模式为辅助，获得实时监测数据，并开展具体分析，全面把握电力系统中设备运行情况，在发现故障的第一时间采取有针对性的维修
措施，降低故障给设备及系统所产生的不良影响。

不仅如此，结合变电站运行情
况出发，在检修高压电器设备的过程中，需要从设备运行参数、历年检修状况、
当前运行情况等角度出发，查询相关数据，为电器故障原因分析提供参考，以确
保分析的科学性与合理性。

就该模式的应用情况来看，为确保在线状态下能够准
确把握设备运行情况，需要就电器设备当前运行状态加以明确，为后续维修工作
的开展提供便利。

不仅如此，基于状态检修模式所开展的变电检修工作，应当重
视变压器及其开关监测工作的落实，对触头磨损情况进行仔细检查，也就是说，
通过在线监测的落实，便于就变电设备故障原因开展全面且系统的分析，以确保
故障位置判断的准确性与可靠性，变电检修工作效率与水平均可得到显著提升。

3.3电力电子变压器在多结构并网中的应用
由于火电在电力供应构成中的大幅度消退，光伏、风电等清洁能源在电力供
应构成中的大幅度提高，配电网系统中也随之增添了大量的分布式电源，对配电
网并网功能的要求进一步提高。

当前的一个突出主要矛盾是并网单位中的电压、
电频等参数并不是稳定一致的，不同的电源容易导致供电质量标准不同，在统一
的配电网中产生大量谐波。

除此之外，交流直流混网也是亟待解决的问题。

电力
电子变压器适应了分布式电源小容量、变频的系统特性，成本较低，占地面积较小，而且输出环节中对分布式电源交直流混并现象能够进行积极整流与电压控制，不需要配备额外的接头设备。

3.4变压器资产的损失量化
变压器的资产损失可以用变压器损坏的程度来表示，不同的状态等级下故障
概率和变压器自身的资本价值大致可以表示变压器的损坏程度。

因此，在故障概
率已知的情况下，可以用变压器的价格来量化变压器的资产损失。

即以变压器的
购置价格来表示。

3.5运维一体化
按照国家电网的运维工作思路，在实施电力设备的运维工作过程中，需要调整生产管理职责，促使每一对应监管单位都能够参与到电力设备的运维工作中，从而实现更加良好的工作建设。

减少重叠工作或是交叉检修的工作问题，提升电力设备的工作效率。

实施一体化运维工作之前，以往的电力运维工作是由相应的电力设备监管人员开展电力设备的整体巡视工作，在这样的工作模式下，监管人员由于缺乏电力设备应用技术，会导致难以充分掌握设备的运行性能及正常参数状态等，从而在出现任何问题时，都难以及时地对其进行管理控制。

发现问题的时间相对较晚，往往会使电力设备产生更加严重的故障问题。

结束语
电力电子变压器如今已经是配电网中的重要设备之一，在交流柔性输电系统中已经占有非常重要的地位。

随着智能化设备的快速迭代，电力电子变压器的可扩展性越来越广阔，其变压及隔离等基本功能日益优化，其在远距离传输、并网电力质量改善、智能断路继电保护、区域电力工作状态信息传输、电能质量补偿等方案中，整合多种设备功能的效果越来越好。

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