李曉綱 李予全 王 偉 鄭含博

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南 鄭州 450052）

隨著電力技術(shù)水平的進(jìn)步，電力系統(tǒng)運(yùn)維、檢修模式由過去的定期檢修、例行試驗(yàn)和事后檢修相結(jié)合的模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)檢修模式。通過加強(qiáng)對(duì)輸變電設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)和監(jiān)視，能夠提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，而狀態(tài)檢修的核心是及時(shí)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果安排檢修，進(jìn)而指導(dǎo)運(yùn)維單位的技改、大修計(jì)劃的制定。因此，設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)工作在整個(gè)運(yùn)維檢修體系中起到了至關(guān)重要的作用。狀態(tài)評(píng)價(jià)以定期評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式開展，以相關(guān)評(píng)價(jià)導(dǎo)則為依據(jù)。本文以某變電站變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)為例，從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，詳細(xì)地闡述了變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)的方法及對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的應(yīng)用分析，為變壓器的運(yùn)行維護(hù)提供了指導(dǎo)和依據(jù)。

1 設(shè)備狀態(tài)量收集

按照相關(guān)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則和狀態(tài)檢修相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)變壓器進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)前，應(yīng)盡可能收集變壓器的所有狀態(tài)量，包括投運(yùn)前信息、運(yùn)行信息、檢修試驗(yàn)信息及其他信息等四類信息［1-3］。經(jīng)過對(duì)某變電站主變狀態(tài)量的收集，作者了解到如下信息。

主變臺(tái)賬、監(jiān)造報(bào)告、出廠試驗(yàn)報(bào)告、交接試驗(yàn)報(bào)告、安裝驗(yàn)收記錄、新擴(kuò)建工程有關(guān)圖紙；日常巡視、維護(hù)、運(yùn)行記錄、缺陷記錄、消缺記錄；例行試驗(yàn)報(bào)告、在線監(jiān)測(cè)和帶電檢測(cè)數(shù)據(jù)以及經(jīng)歷不良工況信息等。

2 變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)的全過程

設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)采用動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和定期評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，即每次獲得設(shè)備狀態(tài)量后，均應(yīng)根據(jù)狀態(tài)量對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)價(jià)，并保證對(duì)設(shè)備的總體評(píng)價(jià)每年至少一次，設(shè)備定期評(píng)價(jià)一般安排在年度檢修計(jì)劃制定之前［4-6］。圖1為變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)全過程。

變壓器的狀態(tài)評(píng)價(jià)以臺(tái)為單位，狀態(tài)評(píng)價(jià)即以評(píng)價(jià)導(dǎo)則為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每臺(tái)變壓器進(jìn)行評(píng)分的過程。從三組避雷器的投運(yùn)前的信息筆者可以掌握：花1#主變壓器為上海阿海琺變壓器有限公司生產(chǎn)，設(shè)備型號(hào)ODFS-250000/525，電壓變比525//230//36；花3#主變壓器為廣州西門子生產(chǎn)，設(shè)備型號(hào)ODFS10-250000/525，電壓變比525//230//36。

變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)按照設(shè)備部位分為：變壓器本體、變壓器套管、冷卻器系統(tǒng)、分接開關(guān)、非電量保護(hù)［7-9］。

圖1 變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)全過程

按照狀態(tài)量類型分為：家族缺陷、試驗(yàn)、運(yùn)行巡檢三類信息。

2.1 家族缺陷

根據(jù)兩組主變的生產(chǎn)廠家以及出廠序號(hào)，另外查閱各分部件的出廠信息均不屬于已認(rèn)定家族型缺陷的設(shè)備，因此在該環(huán)節(jié)未出現(xiàn)扣分項(xiàng)。

2.2 試驗(yàn)狀態(tài)量

首先查閱兩組主變的出廠試驗(yàn)報(bào)告，兩組主變的出廠試驗(yàn)報(bào)告及技術(shù)文件均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；檢查兩組主變的交接試驗(yàn)報(bào)告也未發(fā)現(xiàn)異常情況；例行試驗(yàn)數(shù)據(jù)也屬于正常范圍。因此按照Q/GDW 169-2008《油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)試驗(yàn)部分沒有出現(xiàn)扣分項(xiàng)。

在評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn)花#3主變?cè)?jīng)經(jīng)歷過出口短路故障，通過查閱其出廠資料中的抗短路能力計(jì)算報(bào)告書，發(fā)現(xiàn)此次短路電流超過其允許最大短路電流的90%，應(yīng)按照評(píng)價(jià)導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=10分。但根據(jù)要求在次變壓器經(jīng)歷短路故障后進(jìn)行了色譜、頻率響應(yīng)、短路阻抗、繞組電容量等診斷性試驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)異常，因此在本次評(píng)價(jià)中試驗(yàn)項(xiàng)目不進(jìn)行扣分，且上述所扣10分也予以清除。

2.3 運(yùn)行巡檢狀態(tài)量

變壓器設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)針對(duì)運(yùn)行巡檢環(huán)節(jié)需要按照設(shè)備各部位有針對(duì)性地進(jìn)行，并配合巡視記錄、檢修記錄及主控室相關(guān)數(shù)據(jù)綜合對(duì)比，完成狀態(tài)評(píng)價(jià)工作。

2.3.1 變壓器本體

對(duì)某變電站兩組主變進(jìn)行運(yùn)行巡檢的狀態(tài)量評(píng)價(jià)時(shí)，按照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)打分表進(jìn)行相關(guān)狀態(tài)量確認(rèn)。評(píng)價(jià)過程中發(fā)現(xiàn)花#1主變A、C兩相呼吸器存在滲油現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)描述為呼吸器油封異常，屬于II級(jí)劣化，如圖2所示，應(yīng)按照評(píng)價(jià)導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=8分。

圖2 500kV花#1主變A相呼吸器油封滲油情況

評(píng)價(jià)過程中發(fā)現(xiàn)花#1主變B相呼吸器存在硅膠變色的情況，正常情況下帶有水分的空氣從變壓器（電抗器）呼吸器下部進(jìn)入，經(jīng)硅膠干燥后進(jìn)入油枕，因此，呼吸器內(nèi)下部的硅膠先吸濕變色。當(dāng)呼吸器上部或其與油枕間的連管密封不良時(shí)，帶有水分的空氣將不經(jīng)過呼吸器而直接進(jìn)入油枕，水分僅使呼吸器內(nèi)上部的少量硅膠變色。此時(shí)，呼吸器的干燥作用也將失去。因此，在評(píng)價(jià)導(dǎo)則中規(guī)定扣分情形為：硅膠潮解變色部分超過總量的2／3或硅膠自上而下變色。對(duì)于此臺(tái)主變應(yīng)按照評(píng)價(jià)導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=8分?，F(xiàn)場(chǎng)記錄照片如圖3所示。

圖3 花#1主變B相呼吸器硅膠變色情況

2.3.2 變壓器套管

變壓器套管運(yùn)行巡檢所需確認(rèn)的狀態(tài)量主要為：外絕緣是否滿足要求、外觀是否完整、油位異常狀況［10］。

根據(jù)該變電站所處污穢等級(jí)分布圖情況，該處污穢等級(jí)為d級(jí)，查閱變壓器套管絕緣爬距為3.1cm/kV，滿足外絕緣要求；現(xiàn)場(chǎng)觀察套管完整性和油位情況，均未出現(xiàn)異?？鄯智闆r。

但在進(jìn)行紅外測(cè)溫時(shí)，紅外圖譜如圖4所示。發(fā)現(xiàn)花#1主變C相套管頭出現(xiàn)過熱情況，其中套管接頭最高溫度達(dá)到42.7℃，而此時(shí)環(huán)境溫度為3℃，按照DL/T 664-2008《帶電設(shè)備紅外診斷技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》的規(guī)定，計(jì)算相對(duì)溫差為80%，對(duì)照電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)，此缺陷為嚴(yán)重缺陷。

參照評(píng)價(jià)導(dǎo)則的規(guī)定，該相變壓器套管處于IV類劣化程度，標(biāo)準(zhǔn)描述為：接頭發(fā)熱或套管本體溫度分布異常，對(duì)于此臺(tái)主變應(yīng)按照評(píng)價(jià)導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=30分。

圖4 #1主變紅外測(cè)溫

表1 紅外測(cè)溫計(jì)算表

2.3.3 冷卻（散熱）器系統(tǒng)

變壓器設(shè)備冷卻系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)價(jià)主要關(guān)注三方面內(nèi)容：電機(jī)運(yùn)行、控制系統(tǒng)和滲漏油情況。風(fēng)機(jī)、油泵、水泵狀態(tài)必須保持良好，才能保證冷卻系統(tǒng)的順利工作；控制系統(tǒng)作為冷卻系統(tǒng)的核心，為保證冷卻裝置的可靠運(yùn)行，需要為冷卻系統(tǒng)配備兩套獨(dú)立的電源裝置和控制系統(tǒng)，并定期切換，保證兩套電源均處于正常狀態(tài)；滲漏油情況主要檢查潛油泵的負(fù)壓區(qū)，由于油泵負(fù)壓區(qū)氣壓較低，若出現(xiàn)滲漏油情況，在日常運(yùn)行中外圍潮氣易進(jìn)入油循環(huán)系統(tǒng)，因此，負(fù)壓區(qū)的滲漏油必須引起注意。

對(duì)該變電站主變壓器進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)過程中未出現(xiàn)冷卻器系統(tǒng)的扣分情況。

2.3.4 分接開關(guān)

分接開關(guān)在狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則內(nèi)分為：有載調(diào)壓開關(guān)和無勵(lì)磁調(diào)壓開關(guān)兩類不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［11］。該500kV變電站主變壓器為無勵(lì)磁調(diào)壓方式，主要關(guān)注檔位指示情況是否清晰；而針對(duì)站內(nèi)35kV站用變系統(tǒng)，為有載調(diào)壓方式，按照評(píng)價(jià)導(dǎo)則對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，關(guān)注有載分接開關(guān)油位、滲漏油、呼吸器等外觀檢查，另外還應(yīng)對(duì)照檢修試驗(yàn)記錄和運(yùn)行記錄，檢查變壓器分接開關(guān)動(dòng)作次數(shù)是否超過廠家規(guī)定次數(shù)。該變電站35kV站用變狀態(tài)評(píng)價(jià)中主要發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)呼吸器硅膠變色和滲漏油情況，動(dòng)作次數(shù)未超標(biāo)。對(duì)于此臺(tái)主變應(yīng)按照評(píng)價(jià)導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=8分。

2.3.5 非電量保護(hù)狀態(tài)量

圖5 歷史最高溫度指針失靈

圖6 繞溫讀數(shù)低于油溫讀數(shù)

圖7 主控室和現(xiàn)場(chǎng)油溫計(jì)讀數(shù)不一致

關(guān)于變壓器設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)非電量保護(hù)狀態(tài)量主要包括：溫度指示情況、油位指示情況、壓力釋放閥、油流繼電器、遠(yuǎn)方就地指示一致性情況。在對(duì)該變電站變壓器進(jìn)行評(píng)價(jià)過程中發(fā)現(xiàn)#1主變存在繞溫表、油溫表以及遠(yuǎn)方就地指示一致性存在缺陷，其中油溫表出現(xiàn)歷史最高溫度指針失靈、繞溫讀數(shù)低于油溫讀數(shù)、主控室溫度與現(xiàn)場(chǎng)指示不一致等情況。具體情況如圖7所示。

3 狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果及檢修策略制定

3.1 狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)變壓器評(píng)價(jià)導(dǎo)則相關(guān)規(guī)定，各部位評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 各部位評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

以#1主變C相為例填寫狀態(tài)評(píng)價(jià)表如下所示。

評(píng)價(jià)指標(biāo)狀態(tài)定級(jí)合計(jì)扣分/單項(xiàng)扣分本體正常狀態(tài)8/8套管嚴(yán)重狀態(tài)30/30冷卻系統(tǒng)正常狀態(tài)0/0分接開關(guān)正常狀態(tài)0/0非電量保護(hù)正常狀態(tài)0/0

其他變壓器分別對(duì)照評(píng)價(jià)導(dǎo)則進(jìn)行狀態(tài)定級(jí)。

3.2 檢修策略制定

狀態(tài)評(píng)價(jià)工作的最終目的是利用狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果指導(dǎo)狀態(tài)檢修策略，方便運(yùn)維單位科學(xué)合理的安排檢修［12］。根據(jù)該變電站變壓器設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)綜合情況，提出合適的狀態(tài)檢修策略。由于該變電站變壓器設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果除#1主變C相套管出現(xiàn)嚴(yán)重狀態(tài)外，其余設(shè)備均為正常狀態(tài)，因此針對(duì)其他設(shè)備提出C類檢修建議。

3.2.1 呼吸器問題

針對(duì)呼吸器滲漏油問題，檢查滲漏油原因，對(duì)存在缺陷呼吸器油杯進(jìn)行更換；硅膠變色情況嚴(yán)重的應(yīng)及時(shí)更換硅膠，自上而下變色的呼吸器初步判斷存在上部漏氣情況，應(yīng)安排檢修更換。

3.2.2 油溫指示問題

針對(duì)部分油溫表讀數(shù)不準(zhǔn)確，需進(jìn)行更換；針對(duì)主控室與現(xiàn)場(chǎng)讀數(shù)不一致問題，應(yīng)檢查信號(hào)傳輸及數(shù)據(jù)顯示問題，保證信號(hào)傳輸可靠準(zhǔn)確。

關(guān)于處于嚴(yán)重狀態(tài)的#1主變C相套管，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)紅外測(cè)溫以及歷史檢修記錄判斷為套管接頭與引下線之間接觸不良造成過熱，由于當(dāng)時(shí)處于冬季，用電負(fù)荷沒有達(dá)到很高水平，建議運(yùn)維單位在夏季用電負(fù)荷到來前進(jìn)行停電加固，保證迎峰度夏期間變壓器設(shè)備的安全。

4 結(jié)束語

變壓器作為電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠供電有著極其重要的作用，在日常運(yùn)行維護(hù)中充分利用各種方法掌握變壓器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)，是消除變壓器安全隱患和保證設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段，為實(shí)現(xiàn)變壓器狀態(tài)檢修工作提供了科學(xué)的指導(dǎo)。應(yīng)將變壓器設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)工作逐漸規(guī)范化、常態(tài)化，培養(yǎng)專業(yè)人才，深入分析評(píng)價(jià)結(jié)果，保證變壓器設(shè)備的全壽命周期管理，為制定科學(xué)合理的技改大修計(jì)劃提供支撐。

［1］Q/GDW 169-2008，油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則［S］.

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