電力變壓器設(shè)備使用壽命管理技術(shù)研究

張勁光　劉富榮

摘要：從近些年來看，國內(nèi)變壓器設(shè)備種類增多，技術(shù)提高，但運行中易出現(xiàn)各種問題，導(dǎo)致使用壽命減少，成了新的難題。在此先簡單分析了影響電力變壓器設(shè)備使用壽命的影響因素，然后從規(guī)劃設(shè)計、技術(shù)故障、運行工作三方面，對其管理技術(shù)加以研究，提出了一些解決建議。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；使用壽命；管理技術(shù)；短路

0前言

電力變壓器作為改變交流電壓和電流的設(shè)備，在供電系統(tǒng)中地位突出，直接關(guān)系到電能輸送和電力安全。當(dāng)前社會用電量增大，為滿足各方面用電需求，變壓器的性能和使用壽命更受關(guān)注。我國電網(wǎng)事業(yè)經(jīng)過一段時間發(fā)展，成績斐然，電力變壓器制造行業(yè)隨之興起，相關(guān)技術(shù)有了很大進(jìn)步。然而依然存在很明顯的問題，如使用壽命較短。因此，如何加強管理，延長變壓器使用壽命成了目前的重點。

1嚴(yán)格規(guī)劃設(shè)計

1.1影響因素

某電網(wǎng)公司規(guī)模擴大，所需變壓設(shè)備數(shù)量較多，而市場上的變壓器型號各種各樣，來自不同廠家。2010年，該公司共有3256臺110KV變壓器，110KV以上的變壓器4000余臺，型號近600種，來自200個不同制造廠。不但維護(hù)成本高，技術(shù)管理上也有很大難度。2010年年底，公司對影響變壓器設(shè)備使用壽命的因素做了詳細(xì)分析，設(shè)備質(zhì)量缺陷、參數(shù)不符要求、運行故障頻發(fā)、自然災(zāi)害、外力破壞等原因都占有一定比重。

1.2規(guī)劃設(shè)計階段

電力變壓器設(shè)備的壽命可從物理、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)三方面考慮，其中物理壽命是基礎(chǔ)，技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命也對其使用期限有著很大影響。物理方面，包括材料質(zhì)量、設(shè)備配置、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。要想從根源上保證變壓器有較長的壽命，需對規(guī)劃設(shè)計階段進(jìn)行嚴(yán)格管理。對制造方而言，設(shè)備選型應(yīng)加以規(guī)范，保證設(shè)備有良好的通用性，質(zhì)量指標(biāo)均能合格。做足市場調(diào)查，了解當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平和用電情況，結(jié)合實際預(yù)測所需負(fù)荷。在技術(shù)上，要跟緊時代，及時淘汰落后的技術(shù)，利用現(xiàn)代化高科技，達(dá)到延長使用壽命的目的。

對購買方而言，在制造廠制造階段，應(yīng)派專業(yè)人員赴廠監(jiān)督，了解制造流程，并對材質(zhì)、關(guān)鍵工藝展開抽檢。若發(fā)現(xiàn)有問題存在，可在出廠前糾正。以往生產(chǎn)中，制造方容易占主導(dǎo)方，以至于存在質(zhì)量上的缺陷，也無法及時發(fā)現(xiàn)。當(dāng)前，購買方則占據(jù)了主導(dǎo)地位，即購買者根據(jù)實際需要，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，制造方要根據(jù)購買者要求進(jìn)行制造。總之，雙方在規(guī)劃設(shè)計階段，都應(yīng)加強管理，做好相關(guān)工作，才能從根源上保證設(shè)備的使用壽命。

2過負(fù)荷運行和短路故障管理

2.1過負(fù)荷運行管理

隨著用電量的驟增，很多地區(qū)常出現(xiàn)違規(guī)用電現(xiàn)象。電力變壓器設(shè)備容量太大，空載損耗多。容量太小，易出現(xiàn)過負(fù)荷運行的情況，從而損壞設(shè)備。因此要做好防范工作，減少過負(fù)荷運行的發(fā)生幾率。一般來說，鐵芯和線圈溫度最高，其次是上層油溫和下層油溫。相關(guān)研究顯示，溫升值得增加會加快設(shè)備老化速度。安裝測溫裝置可即使了解溫度變化，進(jìn)而控制溫升，將溫升至控制在允許范圍內(nèi)，以保證變壓器正常工作。

2.2短路故障管理

短路是變壓器運行中發(fā)生頻率較高的故障之一，對變壓器損害較大。如10KV變壓器系統(tǒng)，國內(nèi)有近半系統(tǒng)都選擇中性點不接地的方式。如此一來，為解決用電量增加的難題，勢必要使用更多高壓電力電纜，使得中性點接地時的電流遠(yuǎn)高于之前，極易引起相間短路，進(jìn)一步造成近區(qū)短路。

目前有很多方法盡量避免這一問題，如加大對設(shè)備抗短路能力檢驗的力度，考慮到電力變壓器制造廠方難以保證短路試驗的嚴(yán)謹(jǐn)，購買者需不定時地抽查，并對制造方給出的參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格校核，確保各項參數(shù)均符合規(guī)定要求。運行中可能會出現(xiàn)很多意外，如鳥類接觸造成短路、繼電保護(hù)缺陷等，在這些方面均要加強防范，減少短路發(fā)生次數(shù)。還以10KV變電系統(tǒng)為例，當(dāng)下大都安裝有可控消弧線圈加小電流接地故障選線跳閘裝置，在中性點接地電流較大時，可自行消弧，保護(hù)變壓器安全。而在10KV變電站出口2Km內(nèi)若采用絕緣導(dǎo)線，可有效降低出口短路和近區(qū)短路的發(fā)生率。

3加強運行管理

電力系統(tǒng)頗為復(fù)雜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)彼此相連，變壓器設(shè)備只是其中的一小部分，實際運行中面臨著很大的風(fēng)險，各種情況都有可能發(fā)生。而運行中對使用壽命造成的影響最大。為保證運行安全，至少要做到以下三點：

第一，加大巡檢維修力度。目前多采用狀態(tài)檢修，避免了定期檢修帶來的很多問題。再次建議兩種檢修方式合用，以狀態(tài)檢修為主，以定期檢修為輔。巡檢人員根據(jù)巡檢情況，詳細(xì)做好相關(guān)記錄，對出現(xiàn)問題，或壽命將近終止的設(shè)備，要及時更換。每三個月進(jìn)行一次定期檢修，對整個變電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，包括油色譜、溫度、糠醛等，根據(jù)檢測結(jié)果做出科學(xué)評估并加以補救，確保沒有遺漏。

第二，利用現(xiàn)代高科技技術(shù)。隨著變壓器系統(tǒng)復(fù)雜化，尤其對于一些大型變壓器，人為檢修工作量增加，難度也越來越大。為了能夠及時了解變壓器運行狀態(tài)，提高各項數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，現(xiàn)在大都實現(xiàn)了智能化管理，通過安裝在線監(jiān)測系統(tǒng)，對整個變壓器系統(tǒng)進(jìn)行不間斷的高精確度監(jiān)測。以油浸變壓器為例，主變套管絕緣監(jiān)測、變壓器鐵芯接地電流在線監(jiān)測、油中溶解氣體在線監(jiān)測等，可幫助工作人員實時觀察。智能軟件系統(tǒng)具有預(yù)估、處理功能，一旦出現(xiàn)故障，可將損失降至最低。

第三，提高現(xiàn)場試驗和分析診斷水平。預(yù)防性試驗是維護(hù)變壓器使用壽命的一個重要途徑，對保護(hù)變壓器安全運行頗為有效?，F(xiàn)場對試驗數(shù)據(jù)和歷史試驗結(jié)果綜合分析，基本可診斷出設(shè)備的健康狀況，然后對其趨勢做出預(yù)測。

4結(jié)束語

電力變壓器設(shè)備在當(dāng)前電力系統(tǒng)中的作用不容忽視，使用壽命長短，既關(guān)系到經(jīng)濟(jì)問題，又影響著電力運行的安全性。隨著用電量的驟增，變壓器系統(tǒng)愈發(fā)復(fù)雜，且設(shè)備產(chǎn)品種類不一，影響設(shè)備使用壽命的因素也越來越多。為此，必須加強各方面管理，降低故障發(fā)生率，使得設(shè)備壽命有所延長。

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