探析風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估下的電力變壓器檢修策略

董旭 楊博

摘 要：變壓器的運(yùn)行安全決定了電力企業(yè)的整體運(yùn)營狀況，是電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵。本文以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為前提分析了變壓器的運(yùn)行性能影響因素，從安全角度和經(jīng)濟(jì)性的角度闡述了電力企業(yè)變壓器的檢修流程，以提高電力變壓器的運(yùn)行安全。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；檢修策略

變壓器是電力系統(tǒng)不可或缺的設(shè)備之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行安全。當(dāng)然，變壓器的檢修要從安全角度和經(jīng)濟(jì)角度同時(shí)進(jìn)行分析。檢驗(yàn)人員要掌握變壓器的故障發(fā)生概率的計(jì)算方法，并根據(jù)其運(yùn)行時(shí)間等指標(biāo)對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。定期評(píng)估是電力變壓器檢修的重要方法之一。

1 變壓器的故障率的計(jì)算

檢修人員要定期對(duì)變壓器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并通過計(jì)算來明確故障發(fā)生頻率。企業(yè)可采取歷史數(shù)據(jù)查詢來幫助其提高故障檢修效率。但由于故障具有多樣性，歷史數(shù)據(jù)中也不可能包括所有故障類型，因此針對(duì)變壓器的故障分析，還要掌握故障概率的數(shù)學(xué)計(jì)算方法，提高判斷合理性。了解故障的分布情況，建立必要的故障率計(jì)算模型。因此，在實(shí)際的故障率研究過程中，對(duì)變壓器的計(jì)算模型進(jìn)行有效的簡化，將故障依據(jù)程度分成不同的等級(jí)，實(shí)施不同的預(yù)警和解決策略。在具體的檢測過程中，可依照以下過程進(jìn)行：（1）重大故障。將變壓器已經(jīng)停止運(yùn)行或者故障造成其嚴(yán)重?fù)p害的定義為重大故障。一般這類故障檢修需要十天以上的時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，是否發(fā)生重大故障通常取決于日常使用的規(guī)則性和定期檢修的效果。（2）中等故障。故障造成了變壓器較大的損害，但無須停止運(yùn)行?；貜?fù)時(shí)間通常在5～10天。隨著變壓器檢修技術(shù)的發(fā)展，解決故障的效率得到一定程度的提高。（3）小型故障。小型故障是指常見的變壓器運(yùn)行故障，這類故障一般不會(huì)影響運(yùn)行，但正是由于其對(duì)故障不直接產(chǎn)生影響，因此檢修不及時(shí)才導(dǎo)致影響范圍和程度擴(kuò)大，從而出現(xiàn)重大故障。因此要求企業(yè)對(duì)變壓器實(shí)施有效的管理和檢修策略，對(duì)其實(shí)施定期和不定期的檢測，建立失效模型并針對(duì)其進(jìn)行分析。主要關(guān)注對(duì)象是變壓器絕緣材料的機(jī)械性能和電氣性能。根據(jù)變壓器故障的失效模式可了解其故障發(fā)生規(guī)律，并總結(jié)出故障率的計(jì)算公式：

其中c1代表變壓器的綜合狀態(tài)指數(shù)，ri代表故障類型所對(duì)應(yīng)的曲率系數(shù)、而ki代表故障類型的比值系數(shù)，ki值的大小取決于被評(píng)估對(duì)象的整體故障率水平。

2 變壓器的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

電力系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，因此其變壓器風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有特殊性。在電力系統(tǒng)中，由于各個(gè)電氣之間相互連接，因此容易出現(xiàn)關(guān)聯(lián)故障，并且會(huì)對(duì)系統(tǒng)中其他設(shè)備造成影響，嚴(yán)重的將影響系統(tǒng)供電，從而影響人們的日常生活，給電力企業(yè)的發(fā)展帶來影響。對(duì)變壓器的運(yùn)行進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，需要多方面考慮，如人身安全、設(shè)備損害程度以及電力網(wǎng)運(yùn)行性能等。其中，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要是指變壓器故障所帶來的油泄漏及其他環(huán)境破壞，以及人身安全威脅。設(shè)備的損失風(fēng)險(xiǎn)是常見的風(fēng)險(xiǎn)，是變壓器在長期使用或者不正規(guī)使用下造成的設(shè)備故障，這一故障有大小之分，通常需要停電維修，影響設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。電性能風(fēng)險(xiǎn)主要來自長時(shí)間運(yùn)行或者連續(xù)運(yùn)行帶來的負(fù)荷過大，對(duì)供電產(chǎn)生很大的影響。其風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式：

R=

其中，Ci表示具體的某一臺(tái)變壓器的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重系數(shù)；Qi表示與相關(guān)的故障類型所對(duì)應(yīng)的故障后果；FRi表示的是某一種類型的故障發(fā)生的故障率。

3 基于狀態(tài)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的變壓器檢修措施

在電力企業(yè)運(yùn)營中，變壓器分為不同的類型，對(duì)于其檢修策略來說，還具有一定的差距。從整體上，要基于變壓器運(yùn)行的影響因素對(duì)其進(jìn)行分析，綜合考慮變壓器的狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方式、評(píng)價(jià)結(jié)果，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果制定變壓器的整體檢修策略，實(shí)施定期檢修和定點(diǎn)檢修相結(jié)合。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，若變壓器的運(yùn)行效果差，已經(jīng)無法繼續(xù)使用的設(shè)備要及時(shí)更換，而對(duì)于存在一定安全隱患的設(shè)備要及時(shí)進(jìn)行維修，以免影響設(shè)備的運(yùn)行壽命。我們發(fā)現(xiàn)，在電網(wǎng)的變壓器檢修過程中，常常發(fā)現(xiàn)，變壓器尚未到使用年限，但已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)其性能，這與平時(shí)檢修不及時(shí)和不認(rèn)真有直接關(guān)系。因此，基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的變壓器安全性能分析具有積極作用，根據(jù)需求，我們將其分為A、B、C 三類，并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的檢修方式，檢修過程中要根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并從成本方面考慮，但根本在于必須滿足設(shè)備的安全使用。對(duì)設(shè)備的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果和檢修后的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測結(jié)果實(shí)施綜合的考慮，并以此來制訂合理的檢修方案。

4 總結(jié)

電力企業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，其巨大的用電量也成為企業(yè)的難題，變壓器是企業(yè)不可或缺的設(shè)備，也是最基本的設(shè)備，利用變壓器，才能滿足企業(yè)日益增長的電力需求。變壓器是電力輸送不可缺少的組成部分，對(duì)電流具有調(diào)節(jié)作用，并且可以使供電趨于穩(wěn)定，減少壁咚，因此對(duì)變壓器進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有實(shí)際意義。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行定義，對(duì)其采取必要的檢修策略。對(duì)于電力企業(yè)來說，要對(duì)變壓器進(jìn)行檢修，以確保供電質(zhì)量和穩(wěn)定性，確保檢修工作的經(jīng)濟(jì)性與科學(xué)性，才能實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的服務(wù)功能，為其帶來經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國電力企業(yè)的變壓器檢修通常以狀態(tài)檢修為主，實(shí)踐也證明了這種檢測方式的有效性。在檢修過程中，電力企業(yè)還應(yīng)從風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面分析，完善風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略，并且需要電力企業(yè)從源頭出發(fā)，建立系統(tǒng)的、全面的預(yù)防機(jī)制。

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（作者單位：冀北電力有限公司廊坊供電公司）