摘要：文章基于变压器老化机理以及寿命定义介绍变压器寿命管理以及评估技术，并提出了运用变压器设备寿命理论加强设备管理的方法，以供参考。
关键词：电力变压器设备；使用寿命；管理技术
1引言
在电网结构中，电力变压器是比较重要的电气设备，对于整个电力系统的安全和可靠运行具有重要作用。我国早期使用较多的电力变压器类型为油浸式电力变压器，但是经过多年的使用，这类变压器目前已经超出了其设计寿命。由于经济因素，这些老旧变压器仍存在部分电网中然继续服役。而老旧变压器在应用中比较多的问题就是固体绝缘老化以及绝缘性能的下降的问题，为了通过合理的措施来对变压器的使用寿命进行延长，就需要对其老化机理进行研究，针对其存在的绝缘缺陷做好设备的综合管理工作，在确保变压器安全和可靠运行的同时，实现其使用寿命的延长来提高其经济性。
2变压器老化机理及寿命定义
变压器等电气设备中的固体绝缘系统在长时间的运行过程中不可避免会出现逐渐老化的现象，为了研究其老化机理，国内外相关学者进行了相应的实验室加速老化模拟试验，也得出了变压器在正常的电压和运行环境下的长期老化寿命。具体地说，变压器固体绝缘老化过程就是纤维素降解的过程，而导致其发生绝缘老化的原因则主要是由多种外界因素和多种降解过程的综合作用的结果。而降解类型则主要有水解、热解以及氧化降解等方式。此外，变压器在正常的电压和环境下可以正常运行的时间就是其使用寿命。而变压器的经济寿命则指的是在变压器的使用后期，随着设备的不断老化以及故障概率的增加，其运行费用也会随之增加，因此就可以按照其运行费用来对其设备寿命进行确定。也就是说，其经济寿命就是指变压器的平均运行成本在某个极限数值以下时的服役期限。而通常来说，变压器使用寿命和经济寿命是不同的。但是在对剩余的寿命进行评估时需要对其使用寿命进行评估，而在实际的应用中对其进行评估时，则需要对设备的运行维护的经济特性进行综合管理。
3变压器寿命管理及评估技术
3.1绝缘纸聚合度
一个纤维素大分子的聚合度指的就是其所包括的重复结构单元，而此聚合度的降低可以缩短其分子链的长度以及减弱分子间的作用力，所表现出的影响就是绝缘纸机械强度的降低。通常对于一个新的绝缘纸来说，其聚合度通常在1000~1200，在长时间运行且整体绝缘处于寿命中期时的聚合度为500左右，而如果其聚合度降低到250以下时就会出现其机械强度的大幅度下降的问题，而且在聚合度降低到150以下时就会导致其机械强度的完全丧失。因此来说，聚合度是对绝缘纸绝缘老化以及裂解进行表征的重要参数，在对变压器的故障部位老化情况进行判断时就可以通过取纸样进行聚合度测试的方式。但是由于变压器的绝缘结构比较复杂且容易限制其取样的位置，因此此方法的应用也受到一定限制。
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3.2油中的CO以及CO2含量
变压器固体绝缘中的纤维素老化时会产生CO以及CO2并溶解在油中，因此可以在对绝缘老化状态进行确定时根据油中的CO以及CO2含量来判断。其中的IEEE和IEC以及我国导则就是根据变压器老化过程中油中溶解的CO2含量不断增加，但是CO在油中溶解度比较小、因此会导致CO2和CO的比值不断增加的原理来进行诊断。但是由于二者具有较大的分散性，因此其诊断结果也很不准确。因此也提出了按照故障的主要特征气体与CO的伴生增长情况来对故障点是否涉及固体绝缘来进行判断的方式。可以通过对溶解气体的变化规律分析来对其中存在的潜伏性故障进行及时发现。此外在故障分析时还需要注意故障点的产气速率，避免低能量的潜伏性故障会逐渐发生为严重的高能量故障的发生。
3.3对固体绝缘状态的动态分析方法
首先就是绝缘电阻的测定方法。就是用1000V以上的绝缘电阻测试仪来对主绝缘和绕组对地绝缘的绝缘电阻进行测量，且根据不同的变压器电压等级来对其判定值进行区分。其次就是测定介质损耗角正切值。通过此绝对值可以实现对绝缘纸中含水量变化的判定，进而实现对其吸湿和老化程度的判定，而且也可以通过对设备运行多年之后的介质损耗角正切值的变化量来进行判断。最后就是测量局部放电。这主要是由于放电现象是变压器绝缘破坏事故的前兆，其主要表现出会产生脉冲电流和声波的特征，因此就可以对这两种参数进行检测或者是将二者结合的方式，并在此基础上将从外部进入的噪声进行去除以及实现对局部放电位置的确定。
4运用变压器设备寿命理论加强设备管理
在目前的电力企业中针对变压器的管理原则和基本指导思想就是确保变压器的寿命周期费用最低以及综合经济效益最高，而针对变压器的经济管理内容就是对资产进行优化以及对费用进行补偿，实现经济效益的提升以及投入产出的控制。但是在对变压器设备寿命理论进行利用来对设备管理进行加强时需要注意以下内容：首先是论证变压器投资的必要性和经济性。其次就是在进行设备的更新和报废时，要对其技术性能、物质使用价值以及寿命周期费用和设备经济价值作为参考依据。最后就是在进行设备管理加强过程中需要对设备的经济效益进行指导和评价，而依据则是变压器设备寿命周期费用。而此变压器设备周期费用就是设备从采购开始一直到报废更新的整个过程中所消耗的各种费用的总和。
5结语
文章在对目前变压器变压器老化机理和寿命定义进行介绍之后，分析和对比几种常用的使用寿命管理技术。得出在实际的评估方法应用中需要按照实际应用情况来对可靠性以及经济效益进行综合考虑，确保经济效益和安全可靠性处于最佳平衡状态。此外还需要在技术人员在钻研和提高变压器寿命管理和评估技术的同时，还需要企业管理者不断提高寿命管理水平。确保变压器应用的安全可靠以及经济性。
参考文献
[1]魏娜.电力施工中变压器和GIS设备安装调试技术分析[J].科技创新导报, 2017(5).
[2]邝庆麟.电力施工中变压器和GIS设备安装调试技术分析[J].装备制造技术, 2017.
论文作者:陈宏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：变压器论文; 寿命论文; 设备论文; 使用寿命论文; 故障论文; 固体论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第3期论文;