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摘要:本文首先对变压器的故障检测诊断进行简单介绍,了解变压器状态检修的基本情况,重点分析基于经济效益的变压器状态检修技术,在此基础上深入研究变压器状态检修策略,希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于变压器故障诊断及状态检修的基本情况,同时也为后期更好的研究变压器的状态检修提供参考。
关键词:经济效益;变压器;状态检修
1引言
随着科学技术水平的不断提高,我国电网技术含量越来越高,逐渐向大容量、超高压的方向发展,同时电网运行的安全性也受到人们越来越多的关注,人们对于供电可靠性及电力设备维护提出更好的要求。其中变压器作为整个电网运行的关键设备,对于保障电网运行安全具有重要的作用。传统模式中针对变压器的维护主要使用定期维修的方式,存在周期不合理、目的不明确、经济效益差等多种弊端,而状态检修技术能够准确掌握变压器的运行状态,进行针对性的检修。因此在现阶段加强对于变压器状态检修技术的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的掌握关于变压器设备状态检修的基本情,从而有效降低设备检修的成本,实现更好的检修经济效益,在保障电网安全运行的基础上降低运行成本,实现良好的经济社会效益。
2变压器的故障检测诊断
2.1变压器种类
电力变压器是一种重要的电力设备,其主要作用是实现设备两侧交流电压的交换,基本原理是电磁感应原理。电力变压器的组成主要包括绕组和铁心,不同场合使用的变压器的种类和结构都有所不同。按照结构的不同可将变压器分为壳式变压器和心式变压器两种,目前国内大部分厂家都是生产使用的心式变压器。按照使用的绝缘和冷却介质的不同,变压器又可以分为干式、液体浸渍和气体变压器三种。
2.2变压器常见故障
不同的变压器在运行过程中也会出现各种不同的故障,常见的变压器故障主要包括变压器过热、绝缘故障、短路以及组件故障四种。
变压器的运行过程中会受到多种因素的影响,难免产生额外的损耗,比如说负载损耗和空载损耗等,进而导致变压器温度升高。当温度过高时就会引发过热故障,研究发现导致变压器过热故障的原因主要包括设计制造缺陷、安装运输不当、违规操作、环境异常以及设备老化等几种。
而变压器的绝缘故障则是影响变压器运行稳定的关键因素,变压器运行事故大部分都与绝缘故障相关。在变压器运行过程中,油流带电、温度异常、雷电过电压等都会导致变压器出现绝缘故障。
2.3变压器故障检测诊断
针对变压器存在的复杂故障,常用的故障诊断检测方法主要有以下几种:
2.3.1特征气体法
由于变压器运行过程中,油中会溶解大量的气体,当状态异常时,气体就会从中溢出。特征气体法的原理进行检测分析变压器内部的气体含量,分析与变压器故障的关系及反映的故障性质来对变压器的故障进行分析诊断。这种诊断方法针对性比加强,操作方便,在变压器故障诊断中也得到广泛的应用。
2.3.2三比值法
研究发现变压器油中会不断析出各种类型的碳氢气体,这些气体的析出速率与外界温度有密切的联系,而不同类型的几种气体在某一稳定下回呈固定的比例析出。当变压器发生故障时,不同气体的比例也会发生变化。因此可以利用特征气体的相对比例对变压器的故障进行诊断,具体的规如图1所示。
3基于经济效益的变压器状态检修技术分析
3.1可靠性分析技术
所谓变压器的可靠性指的是在变压器运行过程中能够按照规定的要求实现相关功能的可能性,也是变压器质量的重要指标。在变压器中使用的电气元件基本都是可修复的元件,要想保障变压器的平稳运行,从设计初期就要严格控制相关要求,分析与可靠性相关的各种内容。对于这种元件而言,其可靠性要从反映元件故障状态及修复过程两方面考虑。具体的指标主要包括可靠度、可用度、运行周期、故障频率、修复率等。为了保证变压器的平稳运行建立如图2所示的可靠性分析模型,以此为基础进行分析。
3.2变压器寿命管理与预测技术
通过对多种设备的大量研究表明,设备从投入使用直到报废,其设备故障发生的情况可以分为初期、随机和磨损故障期三个阶段。初期投入使用,故障会逐渐降低,进入随机阶段,故障发生比较平稳,随着设备的老化磨损,出现磨损故障的概率逐渐升高。
在变压器使用过程中,往往都是由于经济寿面的限制退出运行。研究变压器的寿命管理主要是针对其绝缘使用寿命进行,根据相关理论及失效率函数,建立分布寿命模型,预测变压器的寿命损耗。首先建立合适的模型,确定香瓜函数,然后收集故障数据,利用线性回归法确定参数,得出寿命损耗程度的具体数值。具体步骤如图3所示。
3.3变压器状态检修的经济分析技术
电力企业运行中必须考虑的问题就是企业的经济效益,一方面要从提升效益入手,另一方面要尽力降低成本,而保障变压器的高效平稳运行就显得十分重要。基于经济效益的状态检修能够全面掌握设备的运行状态,有效降低成本,提高经济效益。因此要全面分析检修方案的可靠性和经济性,选择最合适的方案进行检修。目前使用的经济分析技术主要有最小费用法、净现值法和内部收益率法和抵偿年限法。
4变压器状态检修策略
综合上文分析,制定变压器状态检修策略如下:首先要坚持“该修必修,修必修好”的基本原则,以变压器运行状态的评价为基础,再综合相关风险,制定针对性的检修计划,同时要考虑到检修计划的动态调整。针对不同的变压器故障状态要制定合理的检修策略,以状态检修为根本,以定期检修、故障处理以及设备维护相配合。而根本性的状态评价、信息管理以及决策都要以三种先进检修技术为技术支撑。
根据变压器运行状态的统计分析,具体划分为四种运行状态,对应的检修策略如下,严重程度依次递减:首先第一种状态要对变压器整体进行检查实验,对于故障部件进行更换;第二种只需要针对局部进行检查实验,而第三种进行常规试验即可,前三种都要停电作业;第四种不需要停电,带电运行状态下进行测试检查。
5结语
通过本文的分析可知,变压器的运行状态与电网的平稳运行具有重要的联系,直接关系到电网运行的安全与经济效益。本文提出的基于经济效益的变压器状态检修技术及相关策略能够有效保障变压器的高效平稳运行。
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论文作者:李灏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签:变压器论文; 故障论文; 状态论文; 气体论文; 经济效益论文; 设备论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第13期论文;