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地区电网变压器状态检修

北极星电力网技术频道    作者:3   2007/12/24 10:54:10   

 关键词:  变压器 状态检修 电网

摘要:基于地区电网实际开展变压器状态检修是要害。通过对状态评估方案的阐述,认为“健康”的初始状态才能保证良好的状态评估效果。以丰富的运行数据、具体的实例对状态变化进行了发展方向。要害词:变压器状态检修评估  20世纪80年代以前,变压器“到期必修,修必修好”的指导思想在进入90年代以后随着观念的转变和技术的进步得到不断修正,逐渐引发出状态检修。实行变压器的状态检修,可使运行部门全面地、动态地把握运行中变压器的健康状况;防止突发事故,避免目的不明的解体检修;对变压器的安全运行、延长设备的寿命、提高可用率等方面,都有着显著的作用。除常规的目测巡视、预防性试验外,线圈变形测试仪、红外热成像仪、油在线监测装置、电容型套管带电测试以及局部放电超声波定位等装置均有推广目前在线监测的理论分析方法不完善,油色谱分析气体浓度后不能提供故障分析、诊断,对于突发性故障难以及时反映以及成本费用偏高等问题都制约着在线监测装置的发展[4,5]。因此,目前电网变压器状态检修大部分尚处于离线状态的分析、判定阶段。本文将通过丰富的运行数据和状态变化的具体实例对如何在状态检修工作中提高设备初始状态的健康水平,评估设备状态,及时把握状态变化进行具体的阐述。最后,提出了有待解决的问题及今后的发展方向。1 状态检修导则概况  《广东省油浸电力变压器状态检修导则》(试行本)的实施,是基于现有离线或在线监测、检测手段,通过对交接验收、生产运行、附件运行及检修记录、预防试验等资料进行综合分析,从而得到变压器各个时期的状态参数,进而推测出各阶段的劣化速率及劣化趋势,判定其绝缘系统状况。该导则将变压器的状态分为正常、可疑、可靠性下降以及危险等4种状态,并提出了相应的处理方法。状态区分的主要特征及对策见表1。表1 变压器状态评估的主要特征及对策状态类别主要特征对  策正 常 运行试验数据正常或其中个别试验参数稍有下降,但稳定 要求保持正常巡视和预试可 疑 在试验周期内,发现某些参数异常,反映变压器可能存在异常,但仍有很多不确定因素 要求对个别项目缩短试验周期,加强监视可靠性下 降 预防性试验或跟踪试验证实变压器存在故障,并已确定原因和部位,且判定该故障短期内不会引发事故 要求就停电检修的限期做好计划危 险 试验数据或运行参数表明,运行时会随时发生事故 紧急停运处理缺陷2 地区状态检修经验2.1 地区电网运行简介  本地区电网主要分为10kV、110kV、220kV和500kV4个电压等级,另有极小范围的35kV电压等级电网。至2001年底,110kV及以上电压等级的主变压器共有179台,容量为13169MVA,全部为油浸式降压变压器,除极少量为进口外,其余均为国产,且生产厂家较为集中。变压器投运年限大都不长,93.9%的变压器为20世纪90年代以后投运的,具体投运年代与台数分布情况见图1,这些为有效开展状态检修提供了有利条件。图1 地区变压器投运年代与台数分布2.2 状态评估方案  作为状态评估,地区电网主要针对110kV及以上电压等级的主变压器。根据目前测试技术水平及地区局限,对变压器状态的把握主要依据离线检测数据,分为运行巡视、预防性试验、检修、停电检查以及红外测温新技术的应用等5个方面。  在设备评估基础资料方面,制定变压器状态评估明细表和汇总表(见表2),通过运行、检修、试验等多方面具体把握设备状态。表2 变压器状态评估内容表格分类具体项目明细表运行 油温、噪音、过负荷、短路情况检修 本体套管和附件的密封;油泵、冷却器、开关等附件的运行试验 绝缘电阻、直流电阻、本体介损、套管介损;油色谱、油质试验汇总表 油简化试验合格,定期色谱分析的烃类气体含量不超注重值或总烃相对增长量速度≤10;绝缘油介损不超过规定值,且在周期内保持数值稳定;绕组绝缘电阻≥同一温度下的初始值的70。极化指数≥1.5;绕组直流电阻的不平衡系数历次测值无明显变化;绕组介损与同一温度下的初始值比较,增大≤30,且绝对值不超过规定值;变压器在大多数时间不超过额定负荷运行,或经历过短时间救急负荷,但顶层油温不超过规定极限;变压器经受一次近区短路,故障电流≤8倍额定电流,开关切断故障时间≤2s,变压器的线圈形变试验、电气、色谱试验全部正常;有载调压开关等重要部件运行及试验数据正常  在治理方面上,实施分级治理。明细表交由变电站(巡检站)、修试班组定期逐台设备填写,而变压器专责根据明细表情况,确认汇总表中的8项条件是否满足,从而区分状态变化,并提交相关生技部门等审批。在状态评定中,变压器状态没有发生变化的,每年填报1次“变压器状态报告表”,12月15日前上报。假设变压器状态发生变化,要求迅速逐级上报有关部门。  开展变压器状态检修后,一般不再按照原部颁检修导则提出的大修周期吊罩(吊芯)检修。对部分存在机械强度不足的变压器,需要吊罩检修的,应经有关部门研究决定。2.3 “健康”的初始状态  初始状态是指包括设备招标、制造、装配以及交接试验等环节在内的前期治理工作,初始状态“健康”与否,对日后的安全运行状况、检修工作量以及设备运行寿命等将会产生重要的甚至决定性的参考。表3 2000年以来变压器的状态评估结果类 型主要异常项目台数/台状态评级绝 缘本体介损偏高、绝缘下降6可疑状态或可靠性下降状态本体油色谱总烃异常偏高3本体油耐压不合格1可靠性下降状态铁心多点接地(油色谱异常)1套管油色谱分析异常1套管介损偏高1渗漏油大法兰、散热器、升高座3 可靠性下降状态抗短路低压线圈变形测试异常1 可靠性下降状态2.5 状态变化实例  下面以万江站1号主变压器的状态变化进行具体分析。该台主变压器型号为SFPFZ7150000/220,1993年06月出厂,1994年04月投运。历次绝缘电阻、本体介损和油介损的试验数据见图2~图4。图2 万江站1号主变压器绝缘电阻(60s)历年变化趋势1—高/中低地;2—中/高低地;3—低/高中地;4—铁心图3 万江站1号主变压器本体介损(20℃)历年变化趋势1—本体10kV;2—本体110kV;3—本体220kV图4 万江站1号主变压器油介损(90℃)历年变化趋势  就本体油介损超标问题,东莞供电局曾在1996年底对该台主变压器进行了滤油处理,由图2~图4可以看出,1996年通过滤油处理后的效果还是可以的,但是经过4年运行后,非凡在是2000年度绝缘电阻、介损却均出现了大幅度反弹即近年来出现较多的油介损回升问题。  根据状态检修判据,如满足以下3个条件:①本体绝缘电阻大幅下降,低压线圈下降幅度达84;②本体介损增幅较大,高压侧上升达79,并且数值超过预试规程规定值(0.8);③本体油介损增长较大。那么,可以判定为可靠性下降状态。  为此,东莞供电局于2000年12月底完成了该台主变压器的换油工作,采用了热油喷淋处理,并将原大连油全部更换为新疆克拉玛依25号绝缘油。经检修后,试验数据恢复正常,完全满足表2中汇总表的8项指标,因此设备升级为正常状态,同时恢复到正常的预试、巡检周期。  3 存在方法。  随着电力系统对电压稳定、无功功率调节要求的增强,开关的调整次数必将增多,一天甚至达到数十次,同时运行年限也在不断增长,这些都迫切要求对开关检修、非凡是开关油质状况作出状态评估规定。  (4)在实际操作中,应做到以状态检修为线索,将发现、处理的重大缺陷统一记录、汇总,更有利于状态评估,这些需要计算机网络和目前,虽然有油色谱分析在线监测、局放超声波定位等新技术,但由于种种原因,绝大多数地区尚停留在对变压器进行离线检测的水平上,如何将定量与定性分析结合,建立较为完善的分析理论方法,增强实用性,推广实施在线状态监测,都需要国内科研单位、用户需要不断积累经验。4 参考文献  [1] 刘民,谢峰,等.浅谈山东电网变压器状态检修工作的开展情况.电力设备,2000,1(2):51~54.   [2] 严璋,骆敏,顾林峰.高压电气设备的状态检测.电世界,2002(2):1~3.  [3] 史保壮,杨莉,王红斌,等.总线式变电站绝缘在线监测系统的研究.电网技术,2001,25(4):36~39.  [4] 潘晴,张川,朱政,等.变压器油中气体在线监测仪器的选用.电气世界,2001(1):50~51.  [5] 董其国.变压器早期故障在线监测装置的技术及应用.电世界,2002(2):1~3.

来源:高明振李铭钧
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