变压器状态检修及其应用研究论文_刘杰,李坤,陈占文,陈倩

变压器状态检修及其应用研究论文_刘杰,李坤,陈占文,陈倩

(国网山西省电力公司运城供电公司 山西运城 044000)

摘要:变压器主要的作用就是确保电流的安全输送和转换电流电压,是电力输送设备中的重要环节。而变压器状态检修技术是针对变压器工作状态的一种检修技术,不仅可以了解变压器在故障之前的工作状态,同时可以对变压器的一些故障历史有所了解,采用综合性较强的方法来检修变压器。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

1.1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。

1.2 变压器状态检修原则

变压器的状态检修原则是经过大量技术人员通过长期实践总结出的检修操作指导,在进行变压器的状态检修时,务必要严格遵守操作原则,出现各类状况都应在原则控制下依照 相应的处理办法开展工作。例如,当变压器在进行多次状态检修后,发现其各项指标均十分正常,运行状态稳定,则可适当延长原定的检修周期。而当在线监测系统发现变压器表露出故障迹象,或变压器使用时间较长、设备出现老化时,可依据实际情况灵活调整状态检修周期,从而保证及时发现变压器的潜在故障且采取合理的应对措施。

1.3变压器状态检修的思路

(1)数据收集。数据收集是变压器状态检修的基础工作,也是获得工作资料的前提,企业要建立在线监控体系,监视设备状态,并测试出变压器的线圈绝缘电阻、吸收比、介质损耗、绕组变形等情况。

(2)对状态数据进行精准分析。数据在得出后必须要做好分析工作,才能为检修提供依据。对此,相关单位要对设备的运行信息进行总结,明确设备的运行状况,分析它所能承受的最大负荷。

(3)检修的判定。判断检修状况应根据国家、行业以及相关的法律执行工作,规范检查的流程,制定工作标准,并利用计算机做好信息的采集和分析,运用人工智能手段得出检修状况。

(4)决策是实施。在变压器状态检修完成之后,就进入了决策环节。在决议过程中要拟定检修方案,对方法开展评估。有些不需要检修的设备还应当持续进行关注,定期做好分析。

1.4变压器状态检修方法

(1)分析油中含有的气体的色谱图。分析这些气体的色谱图可以反映出局部放电或者局部过热等信息,但是却不能及时地反映出因绕组发生形变而导致局部放电或者局部过热。

(2)进行测量局部放电量的实验。该实验主要包括两个过程,即在线监测和停电监测。在线监测有分为电测法和超声法。前者是运用中性点或者铁心引下线接收因局部放电而产生的电脉冲信号,后者在油箱上的不同位置接收因局部放电产生的超声波信号。停电监测与实验结果相似,其可比性最好。这两种监测方法在定量上有着比较差的准确性,却在定位和定性方面有其独特的优点。

(3)检测水分。直接检测储油柜和油箱中含有的水分,这同时也可以间接测量出纸绝缘中含有的水分。测量铁心的绝缘电阻、tgδ以及绕组绝缘电阻等,实质上是在测量纸绝缘中的水分含量。

(4)检测温度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在测量油温时可直接使用温度计,在测量油箱表面处的温度和套管出现端子的温度时就需要运用红外测温仪,这种测量方法可靠性高且十分便捷。变压器中的温度主要是通过测量绕组的电阻、铁心的电流以及气体的色谱来体现的。需要注意一点,测量气体色谱图比直接测量电阻值而得到的结果要精确很多。

(5)检测形变和位移。在检测电力变压器的内部某些部位发生形变和位移,经过实践证明,使用两项检测在评估运行状态时十分有效。第一项是在停电时,检测绕组的阻抗值参数,从而可以评估绕组发生形变的程度;第二项为故障录波,即测量出口处短路所持续的时间和电流的数值变化。

2变压器状态检修的应用

某年12月13日大风天气,并有小雪,温度在零度左右,某变电站 110kV 出线因大风发生相间短路故障,某线路 I 线多次重合闸,#2 主变(SSZ9—40000/110)受到严重冲击。

装置在当日 9:40(冲击发生后 1.5h)左右气体体积分数读数从 220PPM 上升,2:00 达到 250PPM,18:00 达到 253PPM,24h 产气率达到 41 PPM。24h.装置当时报警设置为:一级报警 24h 产气率为 25 PPM,报警延时 8h。装置于当晚 20:10正确动作报警,运行人员当即通知检修人员,油化验人员 12 月 14 日取油样做色谱分析,发现出现乙炔,其浓度值 7.6 PPM。系统初步诊断结果为变压器内部电弧放电。

经变压器油化验,用三比值法判断为内部电弧放电,验证了系统诊断的正确性。跟踪试验发现各项气体指标基本不变,变压器早期故障在线监测装置读数亦基本保持不变,判断变压器内部故障并未有继续恶化的趋势,决定在控制变压器负荷和严密跟踪试验下,变压器继续运行,并准备作吊芯检查。油化验跟踪试验直到1月5日2号主变压器停电。高压试验结果发现高压侧绕组直流电阻互差 16.1%。B 相直流电阻增大,结合在线监测装置测量结果及气相色谱分析结果,怀疑 B 相高压绕组因12月13电网冲击,已造成内部严重缺陷。

1月9日,#2 主变压器在现场吊罩检查,并拆卸上部抽出绕组内部铁心后,发现B相高压绕组内壁第44匝股,该绕组为 4 根扁铜导线并绕,其中1根已烧断,1 根烧伤。1月12日,变压器制造厂派人在现场修复了故障点,结合此次修复工作,决定将原定年底该主变压器的大修提前进行,在主变压器检修后各项电气试验及油化验合格的情况下,2 月 8 日,#2 主变压器投入运行。

此次变电站#2 主变压器内部隐患,如任其发展,将造成严重的匝间短路而导致变压器恶性事故的发生,由此造成的直接经济损失估计将达到 120 万元以上,间接造成的大范围停电损失更是难以估量。

3变压器状态检修应用的效果

3.1 状态检修使设备健康水平逐步提高,安全生产水平不断提高

统计数据表明,由于频繁开展变电站检修预试,不断地倒母线操作,加之值班人员水平及责任心欠缺,误操作事故、人身事故时有发生,搞得全公司不得安宁,以误操作为例,基本上是平均每年 1 次以上,而自从开展状态检修,没有发生一起误操作事故,这也是对设备没问题不修,有了问题必修,修必修好的状态检修指导思想得以在全企业员工中落实的有力促进。

3.2 减少了现场工作量,节约了生产成本

由于实施状态检修,延长检修预试周期,使现场工作量大大下降,工人们十分高兴,他们又把高兴满意之情反过来用于“修一保一”提高检修质量上来,检修材料、备品备件在原检修模式中的随意消耗,随着状态检修的执行而悄然下降,节省的资金更多。

3.3 为供电企业减人增效走出了一条最切实的路子

实施状态检修,减少了检修人员,检修工作量的减少,又使得运行人员的减少成为可能,目前,市区及偏远的 110 千伏农业站均实行无人值班,220 千伏站实施少人值班制,辅之以少量人员组成的“操作队”来保证变电站安全运行。

4结束语

总之,实行变压器的状态检修可以有效地克服定期维修造成的过修或失修等问题,提高变压器的安全性和可用性。

参考文献:

[1] 王瑞君.电力变压器状态检修及故障诊断方法研究[D].华北电力大学,2013.

[2] 王莉.对电力变压器状态检修问题的几点探讨.机电信息.2016.03

论文作者:刘杰,李坤,陈占文,陈倩

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/1

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