張佳川

【摘 要】本文主要論述開展變壓器設備狀態(tài)評估研究是電網(wǎng)設備評估的主要任務之一。電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的輸變電設備之一，在電力系統(tǒng)中處于樞紐地位，其運行的安全可靠性直接關系到電力系統(tǒng)的安全，提高電力變壓器運行的可靠性，對整個電網(wǎng)的安全可靠運行具有十分重要的意義。

【關鍵詞】變壓器 狀態(tài) 評估

一、變壓器設備狀態(tài)評估研究技術概述

近年來，國網(wǎng)公司開始逐步推行狀態(tài)檢修工作，狀態(tài)檢修主要對監(jiān)測獲得的技術數(shù)據(jù)進行分析、判斷，對設備的當前狀態(tài)做出評價，對其工作狀態(tài)的可能發(fā)展做出預測，對明顯存在異常的設備進行準確的故障診斷，從而確定最佳檢修時間和檢修內容，因此，確定變壓器運行狀態(tài)是整個狀態(tài)檢修工作的基礎和核心。

二、變壓器健康狀態(tài)評估研究綜合診斷平臺介紹

美國道波公司（Doble）是全球知名的設備管理咨詢公司，積累了全球超過80年的變壓器試驗數(shù)據(jù)，在變壓器狀態(tài)評估方面具有豐富的經(jīng)驗和先進的理念。為汲取國外先進的設備管理經(jīng)驗，提高河北省南網(wǎng)的變壓器設備狀態(tài)評估水平，本文主要介紹基于道波公司的變壓器DGA評分系統(tǒng)建立的變壓器健康狀態(tài)評估研究綜合診斷平臺。

（一）主要研究內容

綜上所述，變壓器健康狀態(tài)評估研究綜合診斷平臺主要完成以下內容：

（1）引入道波公司的變壓器DGA評分系統(tǒng)，實施本土化改造，進行漢化，并開發(fā)數(shù)據(jù)接口與省公司生產(chǎn)MIS系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)對接，直接獲取變壓器基礎信息和油色譜試驗數(shù)據(jù)，使之完成河北省電力公司變壓器的狀態(tài)評估工作。

（2）利用改造后的評分系統(tǒng)對河北南網(wǎng)220kV及以上電壓等級變壓器進行評估，并對評估結果異常的變壓器進行深入分析，確保河北南部電網(wǎng)系統(tǒng)變壓器安全運行。

（3）學習變壓器狀態(tài)管理和和試驗數(shù)據(jù)管理的理念和經(jīng)驗，并用于完善河河北南部電網(wǎng)的變壓器狀態(tài)評估體系。

（二）道波（DOBLE）DGA評分系統(tǒng)簡介

該系統(tǒng)是美國DOBLE公司開發(fā)的一套針對油色譜數(shù)據(jù)的變壓器狀態(tài)評估系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的油色譜數(shù)據(jù)分析方法不同，該系統(tǒng)結合的特征氣體含量、產(chǎn)氣率、發(fā)展趨勢以及各種氣體所占比例等多種因素綜合分析變壓器DGA的數(shù)據(jù)。通過該系統(tǒng)可以篩選出異常結果，再結合其他方法，如電氣測試、局放測試、視覺檢查最終給變壓器的狀態(tài)下一個結論。

道波DGA評分系統(tǒng)基于其他特征氣體相對于甲烷氣體的加權平均，并用氫氣的相對含量區(qū)分繞組和鐵心的故障。得分算法采用的是氣體的“質量”（由氣體的特征和相對比例而定）和“強度”（由氣體的絕對含量而定）兩個指標確定，由此將油色譜數(shù)據(jù)轉換成一個綜合得分反映設備運行狀態(tài)。根據(jù)道波的DGA評分系統(tǒng)，正常的變壓器得分不應該超過40分，如果得分超過60分，可能變壓器鐵芯中存在環(huán)流，如果得分超高100分，那么意味著變壓器存在著更為嚴重的問題。

道波（DOBLE）DGA評分系統(tǒng)的操作步驟為：

1.用戶登錄；2.選擇數(shù)據(jù)庫。選擇系統(tǒng)將要載入的數(shù)據(jù)庫，本系統(tǒng)目前只包含油色譜數(shù)據(jù)庫。項目組從省公司生產(chǎn)MIS中導出了所有220kV以上變壓器的基礎數(shù)據(jù)、油色譜試驗數(shù)據(jù)和油質試驗數(shù)據(jù)；3.選擇查詢統(tǒng)計的項目；4.得出評分結果。

三、220kV及以上變壓器評估分析

為驗證該系統(tǒng)的實用性和正確性，項目組用DOBLE公司的油色譜分析系統(tǒng)共對河北南網(wǎng)220kV及以上電壓等級共計332臺變壓器進行了評估，評估使用的油色譜試驗數(shù)據(jù)均來自于河北省電力公司生產(chǎn)MIS系統(tǒng)，試驗數(shù)據(jù)截止到2011年4月。評估結果顯示，其中有16臺變壓器（占總數(shù)的5%）得分高于80分，需要對變壓器的絕緣狀況進行進一步的調查；50臺變壓器（占總數(shù)的50%）得分高于80分，需要對變壓器的絕緣狀況加強監(jiān)測，進行進一步的調查；266臺變壓器（占總數(shù)的80%）得分低于40分，運行正常。

1998年5月8日，齊村#2變大修吊檢（吊檢前總烴3189μL/L）發(fā)現(xiàn)，鐵芯存在局部短路缺陷，鐵軛下方有一塊約3cm2的三角形硅鋼片，上面附有1mm厚的游離碳并有放電痕跡，分析總烴升高原因為鐵芯第二極上兩點連通形成渦流所致，現(xiàn)場取出硅鋼片并對損壞鐵芯處進行修復并對受污染絕緣油進行過濾。目前該變壓器油色譜總烴偏高，主要原因是1998年吊檢時僅對受污染的絕緣油進行了過濾，但變壓器器身上所吸附氣體受現(xiàn)場條件所限無法徹底脫出，從而導致主變運行后器身吸附的氣體再次溶入絕緣油中，造成總烴超標。目前一直加強監(jiān)視，總烴變化趨勢穩(wěn)定，變壓器運行正常。

四、結論

項目組通過DOBLE公司的DGA評分系統(tǒng)對河北南部電網(wǎng)220kV及以上電壓等級變壓器進行評估，并結合變壓器實際運行情況進行深入分析，得出以下結論：

（一）美國DOBLE公司的設備管理和試驗數(shù)據(jù)管理的方面具有先進的經(jīng)驗和理念，需要借鑒和學習：

對變壓器狀態(tài)的診斷不僅僅依靠對變壓器個體數(shù)據(jù)的分析，需要結合變壓器群體規(guī)律進行深入判斷。

重視變壓器固體絕緣老化的診斷，英國國家電網(wǎng)公司油中糠醛含量測試作為例行試驗來進行，通過其歷史發(fā)展趨勢的變化能較為有效的反映變壓器老化情況，僅看單次試驗有效性較差。

對于油色譜的診斷不僅限于的數(shù)據(jù)異常油色譜的的分析，更多的在于的油色譜數(shù)據(jù)變壓器的診斷，通過分析變壓器絕緣狀況的發(fā)展趨勢來預測變壓器運行狀態(tài)。

（二）通過分析，河北南部電網(wǎng)在運220kV及以上變壓器的運行狀況較為穩(wěn)定，運行單位完全掌握個別存有問題的變壓器的運行狀況，并采取了積極的防控措施和檢修策略，保證變壓器的安全運行。

（三）通過應用情況來看，該套系統(tǒng)不能完全滿足河北省電力公司的實際情況，主要是在判別標準方面有所區(qū)別，主要有以下幾個方面造成：歐美電網(wǎng)公司與中國變壓器結構設計、絕緣油來源和型號、試驗設備和方法的不同。

（四）綜上所述，河北南部電網(wǎng)應該汲取DOBLE評分系統(tǒng)的設計理念，開發(fā)一套適合河北南部電網(wǎng)的油色譜評估系統(tǒng)。

參考文獻：

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[2]220kV變壓器中性點經(jīng)小電抗接地仿真，梁繼云 康積濤 郝艷妮；變壓器；2011年10期.