电力变压器的状态检修技术研究

电力变压器的状态检修技术研究

杨新通

（国网太原供电公司山西太原030009）

摘要：随着电网的高速运行，对变压器的安全可靠运行有了更高的要求，同时为了不断扩大的电网的需求，在人们对电能急剧增加的需求下，电力变压器为了更好的为人们提供优质的电能。新的检修模式很好的实现了需要检修时就修，不需要修就不修的，发现问题就及时解决，很好的保证了状态检修策略的实现，在很大程度上节省了检修费用，同时也保证了变压器安全可靠的运行。

关键词：变压器；状态检修；技术

目前许多国家的变压器状态检修技术已经得到了很好的应用，因此在这些国家，电力系统得到了很好的维护，人们的用电也得到了有效的保障。但是我国的变压器状态检修起步较晚，所以说使得状态检修技术没有在我国得到很好地应用。随着现代化进程的不断加快，状态检修必然成为变压器检修的主流趋势，所以说对电力变压器状态检修技术进行研究是非常有必要的，通过状态检修可以有效的保证变压器的稳定运行，进而有效促进我国电力系统的发展。

一、状态检修的优势

状态检修是以设备当前的实际运行状况为依据，通过多种检测、在线监测手段，对设备进行纵向（历史运行情况和现状）、横向（同类设备的运行状况）的比较分析，通过风险评估，来识别故障的早期征兆，或对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断，以确定其最佳检修时机。变压器状态检修比定期检修和事故检修具有以下优点：减少变压器停电检修次数，减轻操作人员倒闹操作风险；降低检修成本和检修难度；提高了变压器的可用系数；减少检修风险，延长变压器的使用寿命；节省大量人力物力。

若变压器安装带电监测设备，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。状态检修的基础是设备状态评价，状态评价主要由监测和诊断两部分构成。监测方式一般为在线监测、常规检测，以及其他新型、特殊监测。状态诊断技术是把监测得到的技术数据，由计算机数据库和专家进行分析、判断，对变压器的状态做出评估，确定最佳检修时间。

目前状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估、检修决策，达到运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。

二、电力变压器状态检修技术

变压器在线监测的目的，就是通过对变压器特征信号的采集和分析，判别出变压器的状态，以期检测出变压器的初期故障，并监测故障状态的发展趋势。目前，电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一，提出了很多不同的方法。

2.1油中溶解性气体分析技术

由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体，因此通过分析油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比，就可达到对变压器绝缘诊断的目的。几种典型的油中溶解气体，如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2，常被用作分析的特征气体。在检测出各气体成分及含量后，用特征气体法或比值法等方法判断变压器的内部故障。

2.2局部放电在线监测技术

变压器在内部出现故障或运行条件恶劣时，会由于局部场强过高而产生局部放电（PD）。PD水平及其增长速率的明显变化，能够指示变压器内部正在发生的变化或反映绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡等。当发生局部放电时除了出现电气信息，同时还伴随声音及各种非电信息。因此，对局部放电的检测总体上可分为电气测量法和非电测量法（包括超声波法、光学法、测分解物法等）。

2.3振动分析法

短路、绝缘老化等都可能造成变压器绕组变形或引线结构的偏移、扰动。这种具有机械缺陷的变压器，可能产生一种具有灾难性后果的内部绝缘失效。振动分析法就是一种广泛用于监测这种变压器故障的有效方法。通过对变压器振动信号的监测和分析，从而达到对变压器状态监测的目的。

2.4红外测温技术

红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号，经放大处理，转换成标准视频信号，然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。当变压器引线接触不良、过负荷运行等情况时都会引起导电回路局部过热，铁芯多点接地也会引起铁芯过热。

2.5频率响应分析法

频率响应分析法是一种用于判断变压器绕组或引线结构是否偏移的有效方法。绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变，而频率响应法正是通过测量这种细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的。

2.6绕组温度指示

绕组温度指示器就是用于监测变压器绕组的温度，给出越限报警，并在需要时启动保护跳闸。目前已开发出一种用于大型变压器绕组温度监测的新技术，即将一条光纤嵌入变压器绕组以便直接测量绕组的实时温度，从而改进变压器的预测建模技术，并达到实时监测变压器绕组温度状态的目的。

2.7恢复电压法

恢复电压法是一种基于总的绝缘系统状态来评估变压器寿命的监测方法。这种方法是利用一个直流电压对绝缘系统（如变压器）进行充电，到一个预定的充电时间后将电路短路，进行部分放电。短路时间为充电时间的一半，然后再开路，在电极两端会建立起一个恢复电压。该恢复电压的最大值直接正比于绝缘材料的极化能力，而初始斜率则正比于极化的传导率，即材料用的时间越长，退化越严重，则响应的初始斜率就越高。

2.8其他状态监测方法

低压脉冲响应测试也是一种有效的变压器状态监测测方法，并且已经是一种用于确定变压器是否能通过短路试验的公认方法。变压器状态监测还有一个重要内容，就是对变压器的有载调压开关（OnLoadTapChanger，OLTC）进行监测。据分析，对于具有有载调压开关的变压器而言，最可能出现的故障就是OLTC的故障，它大约占全部故障的41%。因此研究用于OLTC的监测和保护方法具有重要意义。此外，绕组间的漏感测试、油的相对湿度测试、绝缘电阻测试等也是变压器状态监测的常用方法。

三、变压器的寿命评估

变压器剩余寿命评估是当今监测与诊断工作的重要内容之一。现有大多数变压器寿命评估的方法，仅简单考虑负荷、温度、绝缘材料的现状，而变压器遭受到的短路次数、过电压次数、设计弱点及检修等因素都会影响变压器的性能。因此要正确估算变压器的寿命，必须获得有关运行状况和历史信息，需要对变压器技术情况有更深的了解。目前用于变压器寿命评估的方法主要有：统计法，它对运行中的变压器进行统计，然后评估寿命，这种方法成本较低。但对新开发的变压器很难在出厂前获得寿命数据；整机加速寿命试验法，它用变压器试品或模拟试品进行加速寿命试验，进而评估寿命。这种方法比较成熟，但成本较高，也难以描述变压器损坏的内在机理。

结语

为了保障电网的安全可靠运行，对这些变压器的检修工作提出了更高的要求。状态检修模式已逐渐代替了传统的周期检修模式，这对电力设备的安全性和可靠性的实现有了较好的保障作用。状态检修有效的运用了现代化的科学技术手段，对设备实现了在线或是离线情况时的监测，利用得到的信息，运用科学的手段进行分析诊断，从而得出设备的健康情况，并决定其检修对策。

参考文献；

[1]宋保杰.关于变压器状态检修技术的要点认知[J].科技经济市场，2015.

[2]石斌.变压器状态检修技术的要点分析[J].科技传播，2014.