摘 要 文章首先從油質(zhì)和油位及油溫、內(nèi)部異響、繞組故障三個(gè)方面分析了110kV變壓器的故障問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上對(duì)電力110kV變壓器的狀態(tài)檢修進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)ψ儔浩鬟\(yùn)行穩(wěn)定性的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】110kV變壓器 故障 狀態(tài)檢修

1 電力110kV變壓器的故障問(wèn)題分析

在電力系統(tǒng)中，110kV變壓器是較為重要的組成部分之一，若是其發(fā)生故障，則會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。大體上可將110kV變壓器的故障問(wèn)題歸納為以下幾個(gè)方面：

1.1 油質(zhì)和油位及油溫問(wèn)題

1.1.1 變壓器油變質(zhì)

110kV變壓器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的過(guò)程中，變壓器油若是更換的不及時(shí)，則會(huì)因?yàn)橛晁?、潮氣以及油溫過(guò)熱等原因?qū)е掠妥冑|(zhì)，一旦變壓器油出現(xiàn)變質(zhì)的情況，會(huì)使其絕緣性能大幅度下降，由此容易造成各種故障問(wèn)題的發(fā)生。

1.1.2 油位異常

通常情況下，110kV變壓器處于穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，油箱中的油位應(yīng)當(dāng)在油位計(jì)的1/3-1/4之間，如果油位超出這個(gè)范圍，可能引起溢油的現(xiàn)象，若是油位沒(méi)有達(dá)到這個(gè)范圍，極有可能引起瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使變壓器線(xiàn)圈從油中露出，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣擊穿。

1.1.3 油溫突增

造成110kV變壓器油溫突增的原因主要有以下幾個(gè)方面：冷卻裝置故障、變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)負(fù)荷狀況下運(yùn)行、內(nèi)部緊固件松動(dòng)或是閃絡(luò)放電等。相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，變壓器上層油溫應(yīng)當(dāng)?shù)陀?5℃，正常油溫應(yīng)不超過(guò)80℃，若是油溫過(guò)高，必須及時(shí)查明故障原因。

1.2 變壓器內(nèi)部異響

處于正常運(yùn)行狀態(tài)下的110kV變壓器所產(chǎn)生出來(lái)的電磁交流聲頻率相對(duì)比較穩(wěn)定，若是變壓器出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)產(chǎn)生異常的聲響。造成變壓器異響的原因主要有過(guò)載運(yùn)行、零部件松動(dòng)、內(nèi)部電壓過(guò)高、接觸不良、諧波等等。

1.3 變壓器繞組故障

繞組是110kV變壓器的重要組成部分之一，它的常見(jiàn)故障問(wèn)題有繞組接地、匝間或相間短路、開(kāi)焊、斷線(xiàn)等等，導(dǎo)致這些故障的原因如下：長(zhǎng)期過(guò)載致使絕緣老化、制造工藝不良導(dǎo)致繞組變形、繞組受潮等等。

2 電力110kV變壓器的狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修是一種較為先進(jìn)的電力設(shè)備檢修方式，簡(jiǎn)稱(chēng)CBM，也被稱(chēng)之為預(yù)知性檢修，它以電力設(shè)備當(dāng)前所處的運(yùn)行狀況作為主要依據(jù)，借助各種監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，獲取設(shè)備的狀態(tài)信息，通過(guò)比較分析，進(jìn)行預(yù)測(cè)、診斷，進(jìn)而估計(jì)設(shè)備的使用壽命，在此基礎(chǔ)上確定最佳的維修時(shí)間、項(xiàng)目、頻次等內(nèi)容。CBM遵循的原則是該修必修、修必修好，它的運(yùn)用可以有效減少定期檢修引起的浪費(fèi)，有助于經(jīng)濟(jì)效益的提升。CBM包括三層含義，即狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷和檢修決策，實(shí)踐證明，這種檢修方式能夠有效預(yù)防設(shè)備故障問(wèn)題的發(fā)生。

2.1 變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)

2.1.1 DGA

DGA是油中溶解氣體分析的簡(jiǎn)稱(chēng)，具體是指通過(guò)對(duì)溶解在變壓器油中的氣體含量進(jìn)行檢測(cè)，分析其增減的變化規(guī)律，了解絕緣有無(wú)老化、油溫是否過(guò)高等情況。實(shí)踐表明，通過(guò)DGA能夠檢測(cè)出變壓器局部過(guò)熱、電弧放電等問(wèn)題。

2.1.2 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

對(duì)110kV變壓器的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）油中氣體含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。當(dāng)變壓器出現(xiàn)過(guò)熱或是放電故障時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生出一定的H2，通過(guò)在線(xiàn)檢測(cè)H2的含量，能夠判斷出變壓器是否發(fā)生過(guò)熱或是放電故障。

（2）局部放電在線(xiàn)檢測(cè)。IEC推薦的局部放電量測(cè)量方法有脈沖電流法、無(wú)線(xiàn)電干擾電壓法等等，這些方法全部歸屬于電測(cè)量法的范疇，而超聲測(cè)量法、色譜分析法以及光測(cè)量法則屬于非電測(cè)量法。上述方法均能夠?qū)ψ儔浩鞯木植糠烹妴?wèn)題進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。

（3）變壓器漏油在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。對(duì)于變壓器而言，漏油是較難有效解決的一個(gè)問(wèn)題，一旦變壓器漏油則會(huì)造成絕緣擊穿。通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)變壓器的漏油狀況進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)跟蹤，由此使得漏油問(wèn)題得到了解決。

2.2 變壓器故障診斷

通常情況下，110kV變壓器的故障會(huì)在外部應(yīng)力的作用下逐步顯現(xiàn)出來(lái)，并隨著時(shí)間的推移發(fā)展至一個(gè)相對(duì)顯著的水平，此時(shí)故障問(wèn)題才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。鑒于變壓器故障的這一特征，可以采用一些能表征應(yīng)力對(duì)絕緣及內(nèi)部構(gòu)件作用效應(yīng)的參數(shù)對(duì)其故障現(xiàn)象進(jìn)行描述，這個(gè)過(guò)程就是故障診斷。變壓器的故障診斷只能對(duì)發(fā)展緩慢的故障問(wèn)題起到預(yù)防作用，無(wú)法應(yīng)付快速發(fā)展或突發(fā)的故障。

2.2.1 AI

AI即人工智能，該技術(shù)的出現(xiàn)為電力設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)全新的途徑，通過(guò)AI技術(shù)，能夠?qū)⒕S護(hù)人員關(guān)于電力設(shè)備故障診斷的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化，從而形成一個(gè)相對(duì)完善的知識(shí)庫(kù)，這對(duì)于故障診斷知識(shí)的積累與擴(kuò)大非常有利。在變壓器故障診斷中較為常用的AI技術(shù)有模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等等。

2.2.2 推理技術(shù)

目前在110kV變壓器中應(yīng)用的主要推理方法有以下幾種：

（1）閥值比較法。該方法具體是指將測(cè)得的參數(shù)與預(yù)先設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，若是高出或低于標(biāo)準(zhǔn)值，便可判斷被檢測(cè)設(shè)備存在故障。

（2）模式識(shí)別法。閥值比較法只能對(duì)單一的值進(jìn)行比較，對(duì)于氣體含量這種具有復(fù)雜內(nèi)在聯(lián)系的值，判斷效果會(huì)大打折扣。此時(shí)可以借助模式識(shí)別法進(jìn)行故障判斷，如灰色理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等等。

（3）綜合診斷法。由于變壓器的故障之間均存在一定的聯(lián)系，故障征兆所提供的狀態(tài)信息中可能同時(shí)支持或否定某種故障，基于故障信息的特點(diǎn)，可以運(yùn)用綜合診斷模型進(jìn)行判斷，由此可在故障信息并不完備的前提下，得出合理的診斷結(jié)果。

3 結(jié)論

綜上所述，110kV變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，一旦其出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。為了最大限度地降低變壓器故障問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用狀態(tài)檢修技術(shù)，由此不但能夠預(yù)防變壓器故障，而且還能延長(zhǎng)變壓器的使用壽命，有助于電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

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作者簡(jiǎn)介

孫博群（1987-），男，江蘇省淮安市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為江蘇省淮沭新河管理處助理工程師。主要研究方向?yàn)楸谜竟芾怼?/p>

作者單位

江蘇省淮沭新河管理處 江蘇省淮安市 223005