运行中变压器的状态评估与状态检修 张堂松

运行中变压器的状态评估与状态检修张堂松

发表时间：2018-01-06T20:58:43.093Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：张堂松

[导读] 摘要：电力变压器是电网中能量转换、传输的核心，是电网安全第一道防御系统中的关键枢纽设备。变压器一旦发生事故可能会造成设备资产和大停电等巨大损失，甚至会产生严重的社会影响。

（贵州电网有限责任公司都匀供电局贵州省都匀市 558000）

摘要：电力变压器是电网中能量转换、传输的核心，是电网安全第一道防御系统中的关键枢纽设备。变压器一旦发生事故可能会造成设备资产和大停电等巨大损失，甚至会产生严重的社会影响。因此，对电力变压器进行有效的状态评估和深入的故障诊断研究，指导变压器的运行维护和状态检修，预防和降低故障的发生几率，具有重要的理论和实际意义。

关键词：变压器；状态评估；状态检修

引言

变压器是电力技术和电力结构的集合体，有了变压器的稳定工作，电力的传输、转化就有了结构性和功能性的节点，对变压器的维护、检修和保养成为电力系统核心性和关键性的基础型工作。

一、状态检修的提出

输变电设备的检修工作，随着产业技术的发展，经历了不同的发展阶段，分别为事后检修方式、预防检修方式、经济检修方式、预知检修方式。

随着科学技术的发展，电力变压器数量急剧增加，对电力设备安全性、可靠性要求不断提高，传统的周期检修模式已明显满足不了新要求，提出了状态检修的模式。状态检修就是通过在线的和离线的监测手段，收集电气设备的运行的工况信息，通过系统科学的分析诊断，判断设备的健康状态，在设备接近损坏或对设备的安全性有怀疑时，决定设备的检修对策，进行大修或小修，可在设备检修周期到来之前根据设备状况提前进行检修，也可以根据设备的状况，延长检修周期，真正做到“应修必修”。

二、状态检修的思路

2.1数据收集：建立在线监测系统，包括变压器绝缘在线系统、变压器油色谱分析系统、变压器运行中的温度监视、负荷监视等。

离线采集设备信息，主要包括预防性试验数据：如变压器的线圈绝缘电阻、吸收比、介质损耗、绕组变形测试结果等。

2.2综合分析状态数据：总结归纳设备运行信息，包括在线和离线采集获取的数据信息、经受短路情况、最大负荷电流、设备缺陷情况、环境温度情况、同类设备运行状况等。

2.3检修的判定：根据不同设备的运行要求及国家、行业、部门法律、法规、规程要求，制定状态分级标准，通过计算机网络系统对收集到的各类信息综合分析，人工加智能分析得出设备的检修判定，进行检修或例外放行，可以继续运行，加强监视。

2.4决策实施：对于需要检修的设备，拟订检修方案，实施检修作业，进行评估分析；对于不须检修的设备，加强运行监视，定期进行评估分析。

2.5评估分析：对依据设备状态判定做出的检修决策的执行结果进行评估，对实施检修作业的设备和未实施检修作业的设备都进行分析评估，评估检修策略的有效性和合理性。

2.6改进方法，实现PDCA循环，根据设备评估分析的结果，改进状态分级的依据、调整搜集的运行信息、改变检修策略，进入新的循环，保证输变电设备始终处于健康运行状态。

三、变压器状态的评估和分析

实施状态检修的关键是正确实施对设备的状态的评估和确定，它是状态检修的依据，是能否保证设备安全可靠运行的关键。变压器的状态可分为四种，即正常状态、可疑状态、可靠性下降状态、危险状态。

3.1变压器的状态资料分析

（1）运行资料分析。运行中资料包括变压器的负载、变压器的密封、渗漏情况、变压器近区短路情况、瓦斯保护动作、变压器差动保护动作情况、铁芯是否存在多点接地，变压器的附件净油器、套管、潜油泵、风冷却器、有载分接开关、压力释放阀、储油柜、呼吸器等运行中所表观的信息。

（2）试验数据分析。试验数据包括：绝缘电阻、吸收比或极化指数试验、绕组的介质损耗测量、直流电阻试验、绝缘油的定期试验分析（简化试验）、油中溶解气体的气相色谱分析等。变压器油中各组份气体含量有增加趋势或已超过注意值时，应观察产气率，根据三比值法或其它经验，初步判断可能存在的过热或放电性故障，并确定故障的严重程度及故障部位，为检修提供更详细可靠的依据。各种故障表现出的特征气体及查找方法。

油中溶解气体的分析是检测变压器内部故障的较有效的方法，应根据实际情况，确定是否跟踪观察或停电检查。

3.2变压器的状态评定及对策

根据各种运行、试验数据的综合分析，可以得出变压器的健康状态。

（1）正常状态。指运行正常，试验数据正常或其中个别试验参数表明可靠性稍有下降，但数据稳定的变压器。处于正常状态下的变压器，应维护正常的周期性试验及巡视监督。

（2）可疑状态。可疑状态，指在试验周期内发现某些参数反映变压器内部可能有异常现象，但仍有很多不确定因素的变压器。凡有下列诸因素之一均属此状态：在试验周期内首次发现绝缘电阻下降到初始值70%以下，且值（20℃时）对于220kV及以下变压器大于1000MΩ，极化指数不小于1.25；变压器本体介损值、油介损值在同一温度下与初始值比较增值大于30％，其值不大于标准值或超标但数值稳定；套管介质损耗有增大趋势或电容量变化明显；色谱试验H2含量超注意值，烃类气体含量接近或超过注意值，用三比值法或其它方法判断为150~300℃低温范围过热，三比值法判断为低能量火花放电；在运行中变压器偶有突然增大的噪音，但不明显。

在可疑状态下，变压器可继续运行，但应缩短试验周期并跟踪观察，在观察期间没有进一步劣化趋势并稳定在某一合格值内，变压器可不进行检修。凡属此类变压器，应作出分析，定出缩短周期期限及跟踪项目。

（3）可靠性下降状态。此状态指历次周期试验或跟踪测试结果分析存在故障，且基本确定故障部位及故障原因，判断这种故障在长期内不会发生事故的变压器。凡有下列因素之一，均属此状态；铁芯多点接地，环流可控制在0.1A左右，色谱跟踪烃类气体再无上升趋