试论变压器状态检修的重要性

汪小虎

摘要:电力变压器是电力系统重要的变电设备,其运行状态直接影响系统的安全性,随着超高压和特高压输变电技术的迅速发展,电网容量加大和覆盖面增广,它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。文章论述了实施状态检修的重要性、从电力设备故障的形成规律分析状态检修重要性,对减少和预防变压器故障具有重要意义。

关键词:变压器;状态检修;变电设备

中图分类号:TP399文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0182-02

电力是国民工业的先行行业,电力的发展是国民经济可持续发展的基础。随着现代社会和经济的发展,对能源的巨大需求促进了电力工业的飞速发展,使得电力系统向大容量、超高压和跨区域方向发展。然而,随着系统容量的增大和电力网规模的扩大,电力设备故障给人们的生产和现代生活所带来的影响越来越大,电力用户对系统的安全运行和可靠供电也提出了越来越高的要求。变电站是电力系统的重要组成部分,是发电厂与电力用户之间输送电能与分配电能的中间环节,它担负着变电的重要任务。变电站设备发生故障时,为了减少停电带来的损失,要求运行维护人员能够迅速准确地判别故障元件与故障性质,维修人员能迅速到达现场,及时处理故障、在最短时间内恢复系统的正常运行。

一、实施状态检修重要性

随着电力体制的改革和经营机制发生变化,以及电力企业减员增效和供电可靠性的要求进一步提高,定期检修制度已逐步不能完全适应形势发展的要求。因此,迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转移,并对传统的设备检修制度进行改革。电力设备的状态检修是当前发达的工业国家普遍推行的。

一种科学的设备检修管理策略。实施状态检修的必要性主要体现在以下几个个方面:

(一)电力体制改革的需要

电力企业由计划经济向市场经济转变,经济效益和社会效益都是其重要的追求日标,而提高供电可靠性和降低生产成本是实现目标最重要的途径和提高经济效益的关键。由于状态检修是提高供电可靠性和降低设备检修费用的重要措施,而设备检修费用在整个生产成本中占有相当大的比例,因此从提高经济效益的角度来看,定期检修已不能满足形势发展的要求。

(二)定期预防性检修不能及时发现设备内部的绝缘隐患

停电检修合格的设备运行中出现事故的可能性依然存在,且一旦出现事故,直接或间接损失十分巨大,这是目前这一检修体系存在的最大问题。所以预防性检修不能及时发现设备内部的绝缘隐患。

(三)定期预防性检修造成人、财、物的大量浪费

定期检修是不管设备状态如何“到期必修”,有失设备检修的科学性和合理性。用它来指导检修实践,可能会发生检修不足或检修过剩的情况,从而造成人、财、物的浪费。例如,某些不必要的频繁检修可能会增加误操作、人员伤亡和事故发生的机率。

(四)定期预防性检修影响供电可靠性和售电量

定期检修造成的计划停电很可能影响供电可靠性、影响售电量。随着形势的发展,全社会对供电可靠性的要求越来越高,大量定期检修所需要的停电时间越来越难以合理安排。随着“电力法”的普及和深入,停电所造成电力用户的损失要实施赔偿制度,这给定期检修制度带来了不可避免的冲击。

(五)定期预防性检修的技术手段不合理

定期预防性试验的试验电压往往远低于运行电压,停电试验时,一般都是用最高10千伏试验电压得出的结论去考核鉴定220千伏甚至500千伏运行电压下的设备状态和可靠性。因此对实际运行电压下才能暴露的某些绝缘缺陷这种试验手段是不合理的。在线监测是运行电压下对设备状态的监测,能较准确地反映设备的客观状态,因此,有效的在线监测技术是状态检修的重要的技术手段。

二、从电力设备故障的形成规律分析状态检修的重要性

电力设备大多故障一般不会在瞬间发生,并且在功能退化到潜在故障P点以后才逐步发展成能够探测到的故障(参见图1)。之后将会加速退化的进程,直到达到功能故障的F点而发生事故。这种从潜在故障发展到功能故障之间的时间间隔,被称为P-F间隔。

如果想在功能故障前检测到故障,必须在P-F之间的时间间隔内完成。由于各种设备、各种故障形式、各种故障特点对应于P-F间隔的时间是不定值,可能是几个小时,也可能是几个月或几年不等,因此定期检修一般情况下不可能都满足P-F间隔的时间要求,从而导致设备功能故障的发生。而有效的在线监测就可能捕捉到P-F间隔的整个发展过程,并在到达功能故障F点之前的合理时机采取措施进行检修处理。

根据声音、温度及其它现象,对变压器进行直观观察,是运行人员做出的初步判断。在实际诊断过程中准确的故障诊断需要多来源信息的支持即对诊断的要求越高,越需要各方面更全面的信息。同时离线与在线,时间与空间上存在的差异以及不同试验对不同故障的灵敏度各不相同,使变压器的故障诊断信息表现出多层次性。所以只有从多方面获得关于同一对象的多维信息,并加以融合处理,才能对设备进行更可靠更准确的监测与诊断。

传统观点认为,设备运行时间和发生故障的可能性有直接关系,这意味着大多设备可以可靠地作为一个周期,然后逐步发生故障或缺陷。因此,可以从设备故障的历史数据中确定设备可以可靠工作的周期,并在设备即将出现故障之前采取检修预防措施。这一观点对一些简单设备和部件(如风扇、阀门座、潜油泵、冷却器等)的故障模式来说是客观存在的。然而,现代先进的电力设备比过去的老设备要复杂得多,技术上、结构上、工艺上都有了质的变化,因此其故障模式也发生了很大的变化。往往认为设备的可靠性与运行时间总是存在某种固定的关系,定期检修越频繁设备发生故障或缺陷越少的观点是错误的。大多情况下定期检修只能增加发生故障或缺陷的机率,降低运行设备的可靠性。

在现场设备的故障诊断中,专业人员的经验和所掌握的专业知识对快速诊断故障起决定性的作用,但是随着现代电力系统的复杂化和自动化不断提高,一旦发生故障仅靠一两位技术人员或专家往往难以很快发现并尽快解决问题,这给“迅速恢复系统正常运行”增加了难度,因此十分有必要建立集多专家知识于一体的故障诊断系统,以节省人力,降低成本。同时,专家系统完整、翔实的专家知识库中的知识也为培训现场运行技术人员提供了方便。

三、结语

状态检修就是通过在线的和离线的监测手段,收集电气设备的运行的工况信息,通过系统科学的分析诊断,判断设备的健康状态,在设备接近损坏或对设备的安全性有怀疑时,决定设备的检修对策,进行大修或小修,可在设备检修周期到来之前根据设备状况提前进行检修,也可以根据设备的状况,延长检修周期,真正做到“应修必修”。随着科学技术的发展,电力变压器数量急剧增加,对电力设备安全性、可靠性要求不断提高,传统的周期检修模式已明显满足不了新要求,因此,提出了状态检修的模式。

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