摘要:电力变压器一旦出现故障,会造成电网的瘫痪,影响国民生产生活的各个方面,由此造成的损失不可估量。我们都知道,一台大型的电力变压器停运或者修复的代价是非常高的,然而定期对其进行检修又是不可或缺的,在这种情况下我们研究提出了变压器状态检修这一概念,使变压器在尽可能少的停运的前提下保障其安全稳定的运行,使经济损失降到最低限度,因此有着重要意义。在本文中,主要对变压器状态检修技术的要点进行了相关分析。
关键词:变压器;状态检修
1变压器状态检修的作用
变压器的安全运行是非常重要的,它是电力传输的主要枢纽和介质,有效减少变压器事故的途径是进行变压器的检修,确保其可靠运行。目前,变压器检修的有效手段是状态检修方式,该方式主要是对变压器的状态进行评估,对取得的切确结果进行分析,对需要检修的项目及时安排时间进行。若变压器开展状态检修,就可以实时的监测变压器绝缘水平,为变压器的检修决策提供重要的依据,减少变压器的停电次数,从而产生显著的经济效益。
实行状态检修的作用主要有:(1)合理安排生产和检修,做到该修必修,可以使检修人员现场定期试验和测量工作减轻到最小,从而节约大量的人力物力,减少停电检修时间,使现有的运行变压器创造更大的安全和经济效益;(2)减少变压器停电试验和维修的盲目性,减少变压器因检修而引发故障的可能性,延长变压器运行寿命,使变压器维护更加科学;(3)减少停电时间和开关操作量,提高电力系统供电可靠性、经济性和安全性;(4)通过电力变压器的状态分析,可以及时发现变压器运行中的发展性绝缘缺陷,防止突发性绝缘事故发生,降低变压器事故率,对于预防类似事故、改进产品质量、提高设备监督管理水平具有重要的指导意义;(5)实现电力变压器的状态检修后,把计划性停电降低到最少,可增加售电收入,提高供电可靠性和用户满意度。
2状态检修的优势
状态检修是以设备当前的实际运行状况为依据,通过多种检测、在线监测手段,对设备进行纵向(历史运行情况和现状)、横向(同类设备的运行状况)的比较分析,通过风险评估,来识别故障的早期征兆,或对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断,以确定其最佳检修时机。变压器状态检修比定期检修和事故检修具有以下优点:减少变压器停电检修次数,减轻操作人员倒闹操作风险;降低检修成本和检修难度;提高了变压器的可用系数;减少检修风险,延长变压器的使用寿命;节省大量人力物力。
若变压器安装带电监测设备,就可以实时的监测变压器绝缘水平,为变压器的检修决策提供重要的依据,减少变压器的停电次数,从而产生显著的经济效益。状态检修的基础是设备状态评价,状态评价主要由监测和诊断两部分构成。监测方式一般为在线监测、常规检测,以及其他新型、特殊监测。状态诊断技术是把监测得到的技术数据,由计算机数据库和专家进行分析、判断,对变压器的状态做出评估,确定最佳检修时间。
目前状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础,通过设备状态评价、风险评估、检修决策,达到运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。
3变压器状态检修中常见的问题
在电力系统中发生频率较高的变压器故障主要包括以下四种:第一种是绕组的短路故障,又可以分为四种故障,第一个是内部引线短路,第二个是对地短路,第三个是出口短路,第四个是三相短路;第二种是绝缘故障,其产生原因是由于变压器绝缘薄弱部分,发生不正常的放电现象,而引发的绝缘性能退化,甚至是绝缘失效;第三种铁芯故障,又可以划分为油箱密封问题,以及传动开关故障,还有冷却装置故障三种;第四种是放电故障,可以分为局部放电故障,以及火花放电故障等。无论是上述哪种故障,均会影响电力变压器的正常运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除上述故障以外,下列情况也会引起变压器异常:一、变压器运行过程中,负荷电压过高,变压器油绝缘过低,变压器一次通过的电流数值过大,以及变压器的铁芯发生损坏,都会导致变压器出现温度过高,或是变压器发热不均,局部温度过高等情况;二、变压器过载工作时间过长,或者是变压器缺油,亦或是变压器内部线圈发生局部短路等情况,都会导致变压器在短时间内快速升温;三、变压器的供电电路运行不通畅,或者是变压器的二次线圈存在局部短路的问题,都会影响电压故障;四、变压器内部有螺丝松动,或者是硅钢片绝缘失效,亦或是内部的线圈绝缘性能受损等,也会导致变压器在运行时,产生异常声响;五、变压器内部发生漏电,或者是线路接触不良等情况,均会导致变压器的外壳带电。这些故障和问题,都会对变压器的正常运行产生不利影响。
4电力变压器状态检修技术应用
4.1在线检测技术
所谓在线检测技术,就是根据对变压器不同状态下发出的信号,对变压器的健康情况进行监测,并可以对发生的故障类型进行判断,如果是故障发生的初期,并未对变压器产生显著的影响和破坏,此种情况,在线检测技术,可以自主发现故障,并分析故障产生的原因,然后自行采取有效措施对初期的故障进行处理。现阶段,电力行业将在线检测技术视作研究的重点内容。目前,已经研究出多种有效、可靠的检测方法、检测手段,在电力变压器的状态检修中发挥了重要作用。红外测温技术,是目前在线检测技术中应用最广泛的一种技术,其工作原理是依托红外探测器,收集所要检测的变压器所发射出来的红外信号,在处理过后,将其转化为标准视频信号,最后从显示屏中可以观察到变压器的红外热像图,实践证明,该技术更加适用于变压器超负荷运行的情况,以及由于引线接触不良,还有铁芯多点接地导致的设备过热的情况。油中气体分析技术,也是一种有效的在线检测技术,又名油色谱分析法,其工作原理是对变压器油中气体的成分进行分析和判断,通过气体与正常气体之间存在的差异,对变压器故障进行分析和判断,及时的发现潜在的安全隐患。除上述两种方法以外,还有局放在线检测技术,顾名思义,其工作原理是根据对变压器局部放电的情况进行分析所得出的结论,找出故障存在和发生的根本原因,然后根据放电水平,还有放电的频率波动,查找故障根源,在第一时间内明确变压器的内部情况。
4.2日常状态检修
对于电力变压器而言,日常状态检修工作,主要是包括日常的巡查,还有定期为变压器进行高压试验两部分。其中,日常的巡查,其重点主要包括以下几项:一是检查变压器的主设备的运行状况是否稳定;二是在正常工作状态下,设备的温度是否过高或者是过低;三是变压器的的附属设备是否存在异常情况,重点检查潜油泵,控制箱等关键部分是否正常,使用红外成像仪,对运行中的变压器进行检测,及时发现变压器存在的问题,尽早解决。而定期的高压试验,即遵照预防性试验规范,对35项检修项目进行试验,以便及时的发现变压器设备中存在的问题,并及时解决故障,将危害控制在最小程度。
4.3物联网检测技术
目前,在电力行业中,使用物联网检测技术,是行业发展的主流趋势,是今后变压器状态检测的主要方向,该技术以物联网为依托,在变压器状态检修工作中,最大限度的使用智能技术,为变压器的状态检修提供科学、全面的智能支持。例如,先进智能感知设备的应用,提高了检测的准确性和科学性,使检测结果更加可靠,此种技术的应用,对变压器状态检修而言,更加全面,从位移、振动、压力、速度等多个检测指标入手,在保证变压器设备正常运行的前提下,得到更为精准、更为可靠、更为有效的数据。在新感知设备不断更新,以及智能检测模式更加完善的基础上,为变压器的状态检测,增加了更多的检测途径,同时,也促使检测数据的记录、存储、传输更加便利。
5结论
变压器状态检修是一种更加有效的检修方法,因为实施该种检修模式,通过评价的方法能够尽最大可能的减少设备维修的工作量,同时也更加科学的开展检修工作,在此基础上也能减少检修的成本,尽量不以停电的方法来检修,更好的保证电网的安全稳定运行。
参考文献:
[1]郭少飞.基于模糊综合评判和支持向量回归的变压器状态评估方法[D].华北电力大学,2013.
[2]李晓明,彭昆.关于对电力电子视阀下的电力设备状态检修技术的应用之探讨[J].电子技术与软件工程,2015(16):234.
论文作者:张启光1,胡秋阳2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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