变压器的状态检修策略及应用

周方正

摘 要：变压器的状态检修工作是一项重大改革，状态检修的应用对提高供电可靠性、变压器可用系数、降低检修成本、减少事故发生率有明显的效果。对状态检修的概念和优点进行了阐述，说明了在线监测在变压器运行中的应用，分析了变压器状态检修的策略。状态检修要求对设备薄弱环节充分了解，提高检修工作的针对性，其必将成为未来检修模式的主流。

关键词：变压器；状态检修；状态评价；检修策略

中图分类号：TM407 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.152

随着电网的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高，基于传统的周期检修管理模式已经无法适应新的要求，亟待采取更具有针对性的新的检修管理模式。本文叙述了变压器实行状态检修的必要性和可行性，提出了通过智能巡检、常规测试、状态监测、故障诊断等方式对变压器进行设备状态分析的方法，以期找出变压器的故障规律，制订变压器状态检修策略及应用方案。

1 状态检修的概念及优点

变压器在长期运行过程中，受到自身损耗、外界环境的影响，其运行状况会不断变差，到一定程度时可能无法满足正常运行的要求，因此，需要对变压器开展检修工作。目前，定期检修和事后检修模式是供电企业的主要管理模式，具有一定的合理性。但是这种模式并不会考虑设备的具体情况，且检修工作量过大，在电网规模加大、检修人员不足的情况下存在很多问题。同时，为了满足用户对用电可靠性的要求，停电检修越来越困难。

变压器的状态检修，是根据对变压器的状态监测以及诊断技术获取变压器的状态，并对变压器异常或故障进行判断，在变压器发生故障前进行检修。变压器的状态检修要在变压器发生故障前实施，通过把握恰当的检修时机，提高检修的准确性。状态检修需要对设备的状态进行监测，根据设备的健康状态安排检修。

状态检修具有以下3个优点：①能够合理安排检修工作，避免定期预防性检修存在的过度检修或检修不够的情况；②消除了停电检修的盲目性，减小了变压器应检修的影响，延长了变压器的运行寿命；③能发现变压器在运行过程中出现的绝缘缺陷，对突发性的绝缘故障具有预防作用。

2 变压器在线监测

2.1 在线监测的概念

在线监测是在设备运行时，在对设备运行不造成任何影响的情况下，对设备状态进行监测。在线监测为在线故障诊断和离线分析提供数据支撑，可对设备的综合状态进行实时分析。在线监测系统主要包括以下4个单元：①信息检测和传输。选择不同传感器对不同对象进行检测，得到能反映设备运行状态的各种特征量。②数据处理。对故障特征量进行提取。③状态识别。分析提取过的数据，综合历史数据和运行经验，对设备故障种类、故障部位及严重程度进行分析。④在线评估。对故障的发展趋势以及设备寿命进行评估，为设备状态检修提供依据。

2.2 变压器在线监测的特征量

变压器在线监测的特征量通常包括绕组温度、油温、铁芯接地电流、有种溶解气体分析、局部放电等，通过装设变压器在线监测系统得以实现。

3 变压器状态检修策略

3.1 变压器故障原因分析

变压器通常出现的故障包括铁芯绝缘下降、铁芯多点接地、绕组短路、油箱击穿、分接开关故障、套管击穿、油质恶化等。

3.2 基础管理工作

状态检修的基础为设备基础管理工作。对于变压器，运行人员要做好设备的原始记录，包括设备台账、技术资料、试验数据、铭牌阐述、相关会议纪要、设备监造报告、出厂试验报告、安装报告、竣工图纸等。同时，也要记录设备运行资料，包括变压器投运日期、运行工况、巡检记录、缺陷记录等。对于检修资料也要掌握，包括例行实验报告、诊断性试验报告、技改资料、反措实施等，且同型号的家族性缺陷也要进行整理。

3.3 变压器信息

变压器状态检修需要收集以下信息：①变压器运行工况。包括中低压侧近区短路电流及其次数、变压器过负荷情况、变压器过励磁情况、变压器温度高、气体继电器动作情况、油色谱、跳闸情况、接地引下线锈蚀情况等。②变压器巡视情况。包括变压器运行油温、油位，变压器漏油情况，变压器运行噪声和振动情况理邦仪器表面锈蚀情况，红外测温情况，呼吸器状态等。③变压器试验数据。包括变压器中性点直流电流测试、绕组直流电阻、绕组介质损耗因数、绕组电容量、绕组频率响应测试、铁芯绝缘电阻、短路阻抗、泄漏电流、极化指数、油介质损耗因数、油击穿电压、油中水分、油中溶解气体分析等。④变压器套管运行状况。包括变压器套管外绝缘情况、放电情况、瓷面脱釉情况等。⑤变压器套管实验数据。包括变压器套管绝缘电阻、变压器套管介质损耗、红外测温、油中微水含量等。⑥变压器冷却系统运行情况。⑦变压器有载调压分接开关运行工况。⑧变压器非电量保护运行工况。包括温度计、油位计指示、气体继电器动作、压力释放阀等。

3.4 开展变压器状态评价与状态检修工作

状态检修通过智能巡检、红外测温等监测试验手段获取变压器的运行状况，用曲线将设备状态变化情况表达出来，对设备运行工况进行评分，最后通过加权平均计算出设备的运行状态。

变压器运行状态分为正常、注意、异常和重大异常。正常状态指变压器运行数据稳定，符合相关标准要求；注意状态指变压器有多个状态量不符合标准，但对设备正常运行不造成影响；异常状态指变压器有指标明显异常，变压器虽然可以继续运行，但有发展为重大异常的趋势；重大异常指变压器运行状态明显较差，变压器只能短时间运行或需立即停止运行。

对于状态评估中发现的问题，不涉及停电的，要纳入检修计划及时消缺；对于涉及到变压器本体停电的，结合计划性停电组织消缺；对于重大缺陷，要对其发展趋势跟踪监视；对于亟需立即处理的缺陷，则应安排停电处理。

4 结束语

通过实施状态检修策略，通过状态评价方式，减少了设备检修工作量，提升了工作效率，大幅降低了变压器检修成本，减少了不必要的停电，产生了良好的社会效益和经济效益。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕