基于可靠性与经济性的电力变压器检修方案选择

基于可靠性与经济性的电力变压器检修方案选择

梁继利李军

（国网抚顺供电公司辽宁省抚顺市113122）

摘要：随着现代化建设速度不断加快，国家对电网建设、电能供应要求也不断提升。因此，一些电力企业、电力单位，都采取了相应措施提升电力资源均衡供应，并且加强对电力设备的定期维护与更换。目前，我国电力行业虽然制定了《配网设备状态评价导则》，但一些电力企业并没有严格按照导则制定检测标准，尤其对于电力变压器类设备，一般根据使用年限判断是否需要淘汰。这种判断方式，过于简单，经济性较低，带来较多资源浪费。基于此本文将探讨综合考虑可靠性与经济性的电力变压器检修方案。

关键词：可靠性；经济性；电力变压器；检修方案选择

0引言

电能供应强度对城市发展速度起到很大制约作用，而良好设备支持是电力供应的保障，因此电力设备维护与电能供应安排同等重要。通常电力故障分为外部随机故障与内部潜在故障，随机故障是由于造作人员随机失误操作造成的；而潜在故障是由于环境因素或是电路规划不合理造成线路材料老化造成的。因此，要综合考虑电力设备各项参数，分析故障来源，优化检修方案，提高设备使用年限，资源最大化利用。

1电力变压器状态评估指标体系建立

变压器在电网供应中起到平衡电压作用，根据各层线路运行情况，调整电压分派从而保护整个电网系统，因此与供电强度、供电安全性关系密切，也与许多因素相关联。《配网设备状态评价准则》，将变压器分为：套管绕组、接地开关非电量保护、油箱、接地、绝缘油、标志部分，在检修过程中依类检查各部分状态功能是否合乎标准。绕组与套管部分，要求电阻运作状态良好，接头温度、负载率稳定，清洁度高，组件齐全；接地开关要保证控制性能良好；油箱部分，呼吸器硅胶颜色、油温度等参数正常，锈蚀程度低、密封性能好；要对绝缘油做绝缘耐压测验，还要检查变压器各部分标识是否齐全。

除上述检查指标外，为了更加准确检查变压器绝缘状态，还需对其进行定量定性分析检查，细化评估指标。如对导体中、热寿命损失因子、油品质因子等做检查，其中糠醛因子，是绝缘体老化过程产物，能直观反映器材绝缘损耗程度，热寿命主要是用来衡量绕组部分热性能是否良好，油品质因子则与绝缘油绝缘能力相关。

2电力变压器检修方案可靠性、经济性研究

2.1变压器可靠性研究

变压器可靠性能与是指变压器在使用过程中，各部分故障发生概率，以及故障发生后可能带来影响，常用方法有：故障树分析法，故障影响反推法，这两种检查方法各有所长，故障树分析法适用于全面检查，但对于设备固有缺陷监测程度低；反推法检测精准，但是受限性强只能单一故障模式进行分析。对于变压器这种综合性较强电力设备可靠性评估，要将两种检测法共同运用，既要分析固有故障，还要检查外部故障。

在检测过程中，依据电子设备老化程度计算其健康老化值。该参数是依据设备目前损耗情况以及设备老化原理，计算其理论老化值，所用到参数初始健康指数、使用年份、老化率等都较容易查到。考虑到变压器综合性，在可靠性评估时不仅要检查其绝缘性，还要检查其工作使用环境、检修记录和附件状态，全面分析各项影响因素。工作使用环境包括变压器安装地点，工作环境温度；检修记录为：固有缺陷分析，近区短路，故障记录等方面，附件检查则是检查其接地开关状态、阻线性能、外部保护装置等。通过计算综合健康指数，推算故障发生概率并绘制曲线。

2.2变压器经济性研究

由于供电研究时间较长，地区电网建设较早，随着时代发展，经济、工业发展速度也不断增强，耗电量不断增加，加之设备老化程度增加，在使用过程中会带来一些经济性问题。一些设备使用年份长，部分附件损耗率高，长期使用，影响了设备稳定性，随着使用年份继续增加，该更换附件日益增多，不仅增大了检修工作量，还提高了检修费用。而且一些新附件与老设备结构设计不符，更换与其中反而使其不能发挥最大功效，造成资源浪费，降低其经济效应。因此，在变压器检修过程中也许考虑其经济效益。很多企业为保证经济效率会直接按照使用年份，这一单一数据标准淘汰一些设备，这种做法可能会导致一些运行效益仍旧良好的设备被提前淘汰，带来资源浪费。对于变压器这类可维修设备，其使用寿命没有固定值，需要检修人员人为判断，为提高其经济效用，在判断时应该从考虑以下几种参考值。

供电收入值，电压变电器是供电系统中重要一环，在检修过程中要考虑其也占供电总收益一部分。运行维护成本，该参数指变压器在日常工作中所需维护费用，包括清洁耗费，日常检查费用、管理费用等。事故风险成本，指变压器在日常工作中发生一些突发情况时所带来经济损失，包括人力损失、设备损失，以及处理、管理费用。折旧成本费用，包含设备被淘汰后所带来运输、处置、残值费用，还有新设备购买费用、安装费用、试行期间管理等费用。

3检修方案确定

3.1检修方式确定

依据变压器使用时长不同，使用环境不同，其内部结构老化程度也不同，在检修时也要依据实际情况，选择相应检修方式。变压器一般有如下四类检修方式：

①降压检修。变压器工作负荷较大，在实际工作中可能会由于长期处于高峰使用状态而发生突然损伤。为保证设备安全运行及控制损伤范围，会暂时降低用电额度，小规模停电进行检查，这种检修方式在固有缺陷检查上作用较强。

②日常检修。这种检修不会影响到配电系统正常运行，也无需暂时关闭变压器系统，类似于变压器日常养护工作，如绝缘油体测试。

③局部检修，是将变电器所配附件进行检查更换，检修周期短，不会大范围影响其供电可靠性。

④整体检修。这种检修方式为A级检修，在检修过程中既有可靠性影响，也有经济性影响。包含局部检修，一般会规定检修周期。

在检修方案确定时，要首先确定变压器故障部分，尽量减少整体检修方式应用。另外，要考虑设备在停电检修时期，可能会带来哪些影响，并采取必要措施，尽量不影响整体供电系统运行。

3.2变压器风险评估体系构建

变压器检修风险值是其故障发生概率与检修损失两值之积，在计算过程中与检修经济性能、安全性能有关，需要用到上述两项研究值，综合考虑。从变压器受损程度不同，其所带来经济影响、安全影响也不同，依照其故障程度可分为：一般性故障、严重性故障、灾难性故障。一般性故障，在24h之内就能检修完毕，只会带来一些设备检查、细部零件更换费用，对安全性能影响较小；严重故障需要2~10d内检修完毕，可能会导致设备停运增加系统供电压力，带来一部分能源浪费，造成经济损失，而且对其它设备也会加强损减，影响安全性能；严重故障需要10d以上才能检修完毕，对于经济性和安全性都会带来严重影响。

4总结

由于变压器在电网配置中，不仅作用关键，带来经济效益也较高，在检修规程中要综合考虑其各项因素。提高设备使用年限，高效利用资源，从经济性能、可靠性能两方面考虑，确定检修方式，绘制安全指数曲线，作为后期使用指导。

参考文献

[1]张镱议，廖瑞金，杨丽君，孟繁津，李金忠，程涣超.综合考虑可靠性与经济性的电力变压器检修方案优选[J].电工技术学报，2014，11：191~200.

[2]张镱议.基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].重庆大学，2014.

[3]孟繁津.基于健康状态的电力变压器可靠性和经济性寿命评估研究[D].重庆大学，2014.

[4]孙超.基于风险量化分析的电力变压器多层次检修策略研究[D].重庆大学，2014.

[5]夏良.大型电力变压器状态评价与风险管理技术研究[D].华北电力大学，2014.