电力变压器状态检修实施方案初探

李 博，马荣方

(1.国核电力规划设计研究院，北京100015;2.国核电力规划设计研究院重庆有限公司，重庆401121)

0 引言

近年来，随着大型变压器制造水平的不断提高，变压器的可靠性也越来越高，同时，对电网运行单位的生产效率和经济效益的要求不断提高，以往所普遍采用的变压器定期维修的弊端越来越突出。传统的定期检修存在试验周期长、强度大和有效性差等缺点，难以满足电力系统对可靠性的要求，以状态检修逐步替代定期检修已成为电力系统设备检修的必然趋势。

状态检修，也称作预知检修或主动检修，是根据在线技术提供的设备绝缘和性能状况，确定设备的大、小修，应修必修、修必修好。这种检修不仅减少设备不必要的检修工作量，做到有目的的检修，提高了检修质量和效率，而且减少设备停役检修次数，改善和提高了供电可靠性，节约了检修费用。它在普遍掌握设备健康状况的基础上，判断设备的好坏，在设备结构和性能接近损坏前夕或对设备的安全性能有怀疑时，才实施检修。近年来，由于各种监测、诊断和预测等新技术的发展，电力设备状态检修技术取得很大的进展。

1 定期检修与状态检修利弊分析

1.1 定期检修管理制度存在的弊病

传统的定期检修(计划检修)，往往是不管设备的实际运行状况如何，只要到期就进行检修。这种检修方式有很大的盲目性和强制性，主要存在以下几个方面的问题。

(1)定期检修管理制度在理论上缺乏科学性，在实践中带有盲目性。

定期检修管理制度体现了预防为主的思想，因而相对于那种事后检修策略则是一大进步。在产品质量相对较差、监测技术落后以及运行经验不足的过去，采用这种检修管理制度也未尝不可;但这种检修管理制度由于没有考虑各类设备产品质量的千差万别，以及设备在不同环境条件下运行状态的千变万化，因而在理论上缺乏科学性，在实践中必然出现盲目性。

(2)不利于延长设备的使用寿命。

在定期检修的制度下，往往会造成设备检修过度。本来设备状态还比较好，还有潜力可挖，但因过多检修拆装，导致拆装磨损，人为地缩短了设备的使用寿命。

(3)不利于提高企业的经济效益。

近几年来，电网发展迅速，新设备大量增加，而且这种高速发展势头仍在持续，这预示着今后检修工作量还要大增，在这种形势下，如果继续按定期检修管理制度所规定的“周期”对设备进行频繁检修，势必要大幅度增加“定员”和检修工作量，进而增加企业的生产管理成本。甚至因赶工期，抢进度而引发安全事故，严重影响了企业的整体经济效益。

1.2 状态检修的优点

状态检修与定期检修相比，具有以下优势:

(1)由于状态检修更具有针对性，使电网供电可靠性、电网安全性得到提高和改善。

(2)因为有效避免了不必要的维修、失当维修和不解决根本问题的维修，使设备使用寿命得到延长、设备安全性得到改善。

(3)检修周期更具有科学性。通过检测和诊断，可在确认设备完好状态下，延长其检修间隔;而当发现有隐患时，可及时检修，以防止发展成破坏性故障。

(4)状态检测和诊断本身不需要解体设备，不会人为造成设备的损坏或劣化。

(5)减少生产用人、用车和工作时间，改善人身安全和车辆、交通安全。

2 变压器状态评估办法推荐

变压器状态评估办法分为部件评估和整体评估两部分。

2.1 变压器部件评估

变压器部件分为本体、套管、分接开关、冷却系统以及非电量保护(包括轻、重瓦斯，压力释放阀以及油温、油位等)五个部件。五个部件按下列状态进行评估。

(1)变压器本体状态量评估(见表1)。

表1 变压器本体状态量评估表

序号 状态量 评估内容18 绕组频率响应测试 判断绕组是否有变形19 短路阻抗 短路阻抗与出厂值是否发生差异20 泄漏电流 历次测得相比是否有较大变化21绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数是否满足相关要求22 油介质损耗因素(tanδ) 变压器tanδ是否≥4%25 油击穿电压 变压器油击穿电压是否≤35kV 26 水分 变压器水分是否≥25mg/L 27 绝缘纸聚合度 绝缘纸聚合度是否≤250 28 红外测温 油箱红外测温是否异常29 油中溶解气体分析总烃含量是否大于150μL/L、产气速率是否大于10%/每月、C2H2乙炔含量是否大于注意值、CO是否有明显增长、H2含量是否大于150μL/L 30变压器中性点直流电流测试测量中性点直流电流

(2)变压器套管状态量评估(见表2)。

表2 变压器套管状态量评估表

(3)冷却系统状态量评估(见表3)。

表3 冷却系统状态量评估表

(4)有载分接开关状态量评估(见表4)。

表4 有载分接开关状态量评估表

(5)变压器非电量保护状态量评估(见表5)。

表5 变压器非电量保护状态量评估表

2.2 变压器整体评估

变压器整体状态评估应综合以上部件的评估结果。当所有部件评估为正常状态时，整体评估为正常状态;当任一部件为注意状态、异常状态或严重状态时，整体评估应为其中最严重的状态。因此评估结果有正常状态、注意状态、异常状态、严重状态共四种状态。

2.3 检修分类

根据评估的四种状态实施以下措施:分别采取A类检修、B类检修、C类检修、D类检修。其中A、B、C类是停电检修，D类是不停电检修。

2.3.1 A类检修

指变压器本体的整体性检查、维修、更换和试验。其检修维护内容如下:

(1)吊罩、吊芯检查，如密封胶垫更换;

(2)本体油箱及内部部件的检查、改造、更换、维修，如视情况检修绕组、引线及磁(电)屏蔽。视情况检修铁心、铁心紧固件、接地片等油箱及附件等的检修;

(3)返厂检修，如视情况更换绕组;铁心;油箱或相关组件;

(4)相关试验。

2.3.2 B类检修

指变压器本体的局部性检修，部件的解体检查、维修、更换和试验。其检修维护内容如下:

(1)油箱外部主要部件更换:套管或升高座;油枕;调压开关;冷却系统;非电量保护;绝缘油;其他。

(2)主要部件处理:套管或升高座;油枕;调压开关;冷却系统;绝缘油;其他。

(3)停电时的其他部件或局部缺陷检查、处理、更换工作。

(4)相关试验。

2.3.3 C类检修

是指常规性检查、维修和试验。其检修维护内容如下:

(1)检查:开关控制柜和风扇控制柜;吸湿器中的硅胶。

(2)清扫、检查、维修。

2.3.4 D类检修

是指变压器在不停电状态下进行的带电测试、外观检查和维修。其检修维护内容如下:

(1)带电测试(在线和离线);

(2)维修、保养;

(3)带电水冲洗;

(4)检修人员专业检查巡视;

(5)冷却系统部件更换(可带电进行时);

(6)其他不停电的部件更换处理工作。

2.4 变压器的状态检修策略

2.4.1 正常状态

被评估为“正常状态”的变压器执行C类检修。根据设备的实际状况，C类检修可正常周期或延长一年执行。在C类检修之前，可根据实际需要适当安排D类检修。

2.4.2 注意状态

被评估为“注意状态”的变压器执行C类检修。根据设备的实际状况，增加必要的检修或试验内容。

2.4.3 异常状态

被评估为“异常状态”的变压器，根据评估结果确定检修类型并适时安排检修。实施停电检修前应加强D类检修。

2.4.4 严重状态

被评估为“严重状态”的变压器，根据评估结果确定检修类型并尽快安排检修。实施停电检修前应加强D类检修。

3 实施状态检修的应注意的几点原则

(1)设备运行正常，可适当延长检修和试验周期。设备虽然运行正常，但连续运行时间、操作次数或控制指标已达到制造厂规定，如变压器有载分接开关运行维修导则中规定，运行7年或分接变换10万次时应开盖清洗换油或滤油等，仍应按制造厂规定执行。

(2)设备通过在线检测、定期试验或检验发现异常，虽对安全运行影响不大，但仍应给予足够的注意。通过综合分析发现变电设备存在严重缺陷，应根据缺陷的性质和严重程度安排检修计划，确定检修项目。

(3)在线监测技术是了解设备实时状态的重要手段，但不是唯一的手段。现在似乎有一种可视在线监测，即状态检修的趋势。在线装置的引进与研究开发需要投入大量的资金，其准确性、可靠性、安全性尚有待进一步检验，因此，在线监测技术还应继续试点，待性能稳定后再推广。

(4)状态检修的技术管理工作需要大力加强，状态检修是一项科学的检修管理制度，它需要科学的管理来支撑。由于试验周期或检修周期的改变，为管理工作带来很大难度，存在着运行、维修、试验记录不衔接、资料丢失等情况。因此，应该尝试利用计算机管理技术来管理状态检修工作，实现设备检修工作的信息化，尽可能多地掌握设备的状态。

4 结束语

“事后检修(事故检修)→定期检修→状态检修”这一规律或趋势是科学发展的必然。变电设备状态检修，在技术方面主要涉及到状态监测和故障诊断、设备寿命管理和预测、信息管理与决策，以及电力设备可靠性技术;应用方面主要涉及变电所的重要设备，如:变压器、GIS等。从经济、成本和可靠性考虑，设备状态检修管理系统有待进一步的研究和开发。

［1］黄建华.变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展［J］.变压器，2002，(9).

［2］陆晓春.变压器状态检修技术方案的可靠性研究［J］.上海电力学院学报，2003，(6).

［3］张红洁，吴伟，董其国.电力设备状态检修的实践［J］.江苏电机工程，2002，(2).