李曉綱 李予全 王 偉 鄭含博

（國網(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)水平的進步，電力系統(tǒng)運維、檢修模式由過去的定期檢修、例行試驗和事后檢修相結(jié)合的模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)檢修模式。通過加強對輸變電設(shè)備狀態(tài)的檢測和監(jiān)視，能夠提高設(shè)備的運行可靠性，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，而狀態(tài)檢修的核心是及時準(zhǔn)確地評價設(shè)備的狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評價的結(jié)果安排檢修，進而指導(dǎo)運維單位的技改、大修計劃的制定。因此，設(shè)備狀態(tài)評價工作在整個運維檢修體系中起到了至關(guān)重要的作用。狀態(tài)評價以定期評價和動態(tài)評價相結(jié)合的方式開展，以相關(guān)評價導(dǎo)則為依據(jù)。本文以某變電站變壓器狀態(tài)評價為例，從實際應(yīng)用出發(fā)，詳細地闡述了變壓器狀態(tài)評價的方法及對評價結(jié)果的應(yīng)用分析，為變壓器的運行維護提供了指導(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)評價導(dǎo)則和狀態(tài)檢修相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在對變壓器進行狀態(tài)評價前，應(yīng)盡可能收集變壓器的所有狀態(tài)量，包括投運前信息、運行信息、檢修試驗信息及其他信息等四類信息［1-3］。經(jīng)過對某變電站主變狀態(tài)量的收集，作者了解到如下信息。

主變臺賬、監(jiān)造報告、出廠試驗報告、交接試驗報告、安裝驗收記錄、新擴建工程有關(guān)圖紙；日常巡視、維護、運行記錄、缺陷記錄、消缺記錄；例行試驗報告、在線監(jiān)測和帶電檢測數(shù)據(jù)以及經(jīng)歷不良工況信息等。

2 變壓器狀態(tài)評價的全過程

設(shè)備狀態(tài)評價采用動態(tài)評價和定期評價相結(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)量對設(shè)備進行評價，并保證對設(shè)備的總體評價每年至少一次，設(shè)備定期評價一般安排在年度檢修計劃制定之前［4-6］。圖1為變壓器狀態(tài)評價全過程。

變壓器的狀態(tài)評價以臺為單位，狀態(tài)評價即以評價導(dǎo)則為標(biāo)準(zhǔn)對每臺變壓器進行評分的過程。從三組避雷器的投運前的信息筆者可以掌握：花1#主變壓器為上海阿?，m變壓器有限公司生產(chǎn)，設(shè)備型號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ODFS10-250000/525，電壓變比525//230//36。

變壓器狀態(tài)評價按照設(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［7-9］。

圖1 變壓器狀態(tài)評價全過程

按照狀態(tài)量類型分為：家族缺陷、試驗、運行巡檢三類信息。

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，另外查閱各分部件的出廠信息均不屬于已認定家族型缺陷的設(shè)備，因此在該環(huán)節(jié)未出現(xiàn)扣分項。

2.2 試驗狀態(tài)量

首先查閱兩組主變的出廠試驗報告，兩組主變的出廠試驗報告及技術(shù)文件均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；檢查兩組主變的交接試驗報告也未發(fā)現(xiàn)異常情況；例行試驗數(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)評價導(dǎo)則》，變壓器狀態(tài)評價試驗部分沒有出現(xiàn)扣分項。

在評價中發(fā)現(xiàn)花#3主變曾經(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算報告書，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)按照評價導(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)歷短路故障后進行了色譜、頻率響應(yīng)、短路阻抗、繞組電容量等診斷性試驗，未發(fā)現(xiàn)異常，因此在本次評價中試驗項目不進行扣分，且上述所扣10分也予以清除。

2.3 運行巡檢狀態(tài)量

變壓器設(shè)備的狀態(tài)評價針對運行巡檢環(huán)節(jié)需要按照設(shè)備各部位有針對性地進行，并配合巡視記錄、檢修記錄及主控室相關(guān)數(shù)據(jù)綜合對比，完成狀態(tài)評價工作。

2.3.1 變壓器本體

對某變電站兩組主變進行運行巡檢的狀態(tài)量評價時，按照評價標(biāo)準(zhǔn)打分表進行相關(guān)狀態(tài)量確認。評價過程中發(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級劣化，如圖2所示，應(yīng)按照評價導(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

評價過程中發(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）呼吸器下部進入，經(jīng)硅膠干燥后進入油枕，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，帶有水分的空氣將不經(jīng)過呼吸器而直接進入油枕，水分僅使呼吸器內(nèi)上部的少量硅膠變色。此時，呼吸器的干燥作用也將失去。因此，在評價導(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。對于此臺主變應(yīng)按照評價導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=8分?，F(xiàn)場記錄照片如圖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

變壓器套管運行巡檢所需確認的狀態(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分布圖情況，該處污穢等級為d級，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。

但在進行紅外測溫時，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到42.7℃，而此時環(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，計算相對溫差為80%，對照電流致熱型設(shè)備缺陷診斷判據(jù)，此缺陷為嚴重缺陷。

參照評價導(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，對于此臺主變應(yīng)按照評價導(dǎo)則扣分：基本扣分×權(quán)重系數(shù)=30分。

圖4 #1主變紅外測溫

表1 紅外測溫計算表

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)評價主要關(guān)注三方面內(nèi)容：電機運行、控制系統(tǒng)和滲漏油情況。風(fēng)機、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行，需要為冷卻系統(tǒng)配備兩套獨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壓區(qū)，由于油泵負壓區(qū)氣壓較低，若出現(xiàn)滲漏油情況，在日常運行中外圍潮氣易進入油循環(huán)系統(tǒng)，因此，負壓區(qū)的滲漏油必須引起注意。

對該變電站主變壓器進行狀態(tài)評價過程中未出現(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)評價導(dǎo)則內(nèi)分為：有載調(diào)壓開關(guān)和無勵磁調(diào)壓開關(guān)兩類不同的評價標(biāo)準(zhǔn)［11］。該500kV變電站主變壓器為無勵磁調(diào)壓方式，主要關(guān)注檔位指示情況是否清晰；而針對站內(nèi)35kV站用變系統(tǒng)，為有載調(diào)壓方式，按照評價導(dǎo)則對其進行評價，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)對照檢修試驗記錄和運行記錄，檢查變壓器分接開關(guān)動作次數(shù)是否超過廠家規(guī)定次數(shù)。該變電站35kV站用變狀態(tài)評價中主要發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)呼吸器硅膠變色和滲漏油情況，動作次數(shù)未超標(biāo)。對于此臺主變應(yīng)按照評價導(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)場油溫計讀數(shù)不一致

關(guān)于變壓器設(shè)備狀態(tài)評價非電量保護狀態(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、遠方就地指示一致性情況。在對該變電站變壓器進行評價過程中發(fā)現(xiàn)#1主變存在繞溫表、油溫表以及遠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)場指示不一致等情況。具體情況如圖7所示。

3 狀態(tài)評價結(jié)果及檢修策略制定

3.1 狀態(tài)評價結(jié)果

根據(jù)變壓器評價導(dǎo)則相關(guān)規(guī)定，各部位評價標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 各部位評價標(biāo)準(zhǔn)

以#1主變C相為例填寫狀態(tài)評價表如下所示。

評價指標(biāo)狀態(tài)定級合計扣分/單項扣分本體正常狀態(tài)8/8套管嚴重狀態(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非電量保護正常狀態(tài)0/0

其他變壓器分別對照評價導(dǎo)則進行狀態(tài)定級。

3.2 檢修策略制定

狀態(tài)評價工作的最終目的是利用狀態(tài)評價結(jié)果指導(dǎo)狀態(tài)檢修策略，方便運維單位科學(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)評價綜合情況，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)評價結(jié)果除#1主變C相套管出現(xiàn)嚴重狀態(tài)外，其余設(shè)備均為正常狀態(tài)，因此針對其他設(shè)備提出C類檢修建議。

3.2.1 呼吸器問題

針對呼吸器滲漏油問題，檢查滲漏油原因，對存在缺陷呼吸器油杯進行更換；硅膠變色情況嚴重的應(yīng)及時更換硅膠，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

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

關(guān)于處于嚴重狀態(tài)的#1主變C相套管，根據(jù)現(xiàn)場紅外測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)時處于冬季，用電負荷沒有達到很高水平，建議運維單位在夏季用電負荷到來前進行停電加固，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，對整個系統(tǒng)的可靠供電有著極其重要的作用，在日常運行維護中充分利用各種方法掌握變壓器設(shè)備的運行狀態(tài)，對其進行狀態(tài)評價，是消除變壓器安全隱患和保證設(shè)備安全運行的重要手段，為實現(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)評價工作逐漸規(guī)范化、常態(tài)化，培養(yǎng)專業(yè)人才，深入分析評價結(jié)果，保證變壓器設(shè)備的全壽命周期管理，為制定科學(xué)合理的技改大修計劃提供支撐。

［1］Q/GDW 169-2008，油浸式變壓器（電抗器）狀態(tài)評價導(dǎo)則［S］.

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