变压器状态检修技术方案的可靠性研究0气垫膜
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变压器状态检修技术方案的可靠性研究
变压器状态检修技术方案的可靠性研究 2011年12月09日 来源： 引 言 变压器是电力系统中最主要的设备之一，是输变电系统中最为关键的环节，其本身的健康水平和运行状况的好坏将直接影响到整个系统的安全运行．长期以来，对变压器健康水平和运行状况的判断，主要是通过预防性试验PT（preventiontest）和定期检修TBM（time base maintenance）来实现的． 作为变压器检修的常用方式，预防性试验和定期检修有很大的盲目性和强制性，主要存在以下5个方面的问题． 1 浪费了大量的人力物力； 2 增加了变压器的停电次数和停电时间，造成了频繁的运行操作，增加了误操作的事故率； 3 过度检修造成设备的频繁拆卸，增加了在检修过程中产生新的设备隐患； 4 检修后按要求进行的耐压等试验也会对变压器造成不可逆损伤，使其总体寿命下降； 5 事故检修也增加了变压器的检修难度和检修费用． 由于变压器的故障率和使用时间一般符合“浴盆曲线”．故其早期故障期、偶然故障期和损耗故障期的故障差别很大．在这种情况下，定期检修很难起到降低故障率的作用．因此，建立一种预知性的检修方式，“当修必修”，而非“到期必修”，已成为电力变压器检修方式的必然发展趋势，本文就变压器状态检修的研究现状加以介绍． 1 状态检修的必要性和可行性1．1 必要性 状态检修CBM（condition based maintenance）又称预知性检修PDM（predictive diagnostic main－tenance）．这种检修方式是以设备当前的实际状况为依据，通过高科技监测手段，对设备进行纵向（历史和现状）、横向（同类设备的运行状况）的比较分析，来识别故障的早期征兆，并对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，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5点优势．1 节省大量人力物力；2 延长变压器的使用寿命；3 增加输变电的可靠性；4 降低检修成本和检修难度；5 减少检修风险． 表1和表2分别为广州黄埔发电厂历年来大型变压器大修情况统计和定期大修所花经费的统计． 从表1可看出：黄埔发电厂建厂以来，共进行了19台次大型变压器吊芯大修，18台次为定期大修，仅有一次为事故抢修．另有7＃主变于1996年12月发现整体绝缘低、介损高，后经加特殊滤纸真空滤油几天，未经吊罩而消除了缺陷．国家电力检修标准规定：一台新投产变压器需在5年内吊罩大修一次，以后每10年内大修一次．黄埔发电厂燃油机组为4年大修一次，燃煤机组为3年大修一次．为了与机组大修配合，一般第一次变压器吊罩大修是在机组投产后的第一年进行，以后每隔8～9年再进行吊罩大修．从黄埔发电厂19台次变压器的大修前后情况看，一般内部没有较大的缺陷，大修前的普通缺陷大都不用吊罩便可消除，且在小修期就可消除．一台大型变压器的大修费用约需30～40万人民币，检修工期为10～15天，对环境气候要求较高（有温度、湿度要求），对检修工艺要求较高，需要多种工种人员的协调配合，劳动强度大．对于变电站，停一台变压器检修则经济损失较大，按一台10万kVA主变，停修12天，每kV／h电量0．30元，负载按70％计算，一次大修仅少供电损失就将近604．8万元，再加上检修费用，经济费用非常大． 若变压器安装带电监测设备，就可适当延长变压器大修间隔，或减少大修的工期（有针对性地检修），从而产生显著的经济效益． 1．2 可行性 状态检修主要由监测和诊断两部分构成．监测方式一般为常规监测、在线监测，以及其他新型、特殊监测．状态诊断技术是把监测获得的技术数据，由计算机数据库和专家系统进行分析、判断，对变压器的状态做出评估和预测，确定最佳检修时间． 变压器状态检修的基础在于监测技术和诊断技术，即通过各种检测手段来正确诊断变压器目前的状况．随着传感技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论，以及微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用，使基于变压器设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力系统中的一个重要研究领域．有关状态检修技术的研究大致可以分为寿命预测、故障诊断、信息管理与决策等几个方面． 2 变压器状态检修的监测技术2．1 变压器的寿命评估 变压器剩余寿命的评估是当今监测与诊断工作的重要内容之一．现有的评估变压器寿命的方法，大多仅简单