吳 楓

（佛山供電局，廣東 佛山 528000）

變電站主變壓器狀態(tài)檢修應(yīng)用分析

吳 楓

（佛山供電局，廣東 佛山 528000）

主變壓器是變電站電力系統(tǒng)的核心部分，在變電站承載著輸變電工作，因此在變電站電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮著十分重要的作用。其狀態(tài)的好壞，將直接影響變電站整體電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此加強(qiáng)主變壓器維修技術(shù)，能夠在一定程度上提高變電站的管理水平。文章將從主變壓器存在的問題出發(fā)，深入研究變壓器狀態(tài)的檢修策略，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

狀態(tài)檢修；變電站；主變壓器

變電站的安全工作關(guān)乎城市電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此加強(qiáng)主變壓器的檢修工作，是提高變電站電力系統(tǒng)輸電能力的關(guān)鍵。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，自動化技術(shù)廣泛的應(yīng)用于各領(lǐng)域工作中，變電站電力設(shè)備也逐漸向大機(jī)組方向發(fā)展，因此維護(hù)好這些設(shè)備，依靠相關(guān)人員較高的技術(shù)水平。本文將研究提高維修效率、減少維修成本的方法，從而提高變電站主變壓器的安全性能。

1　變電站主變壓器存在的問題及成因

1.1絕緣故障

絕緣故障在主變壓器故障類型中極為常見。絕緣體需要在合理的溫度環(huán)境下進(jìn)行工作，當(dāng)受熱溫度超過絕緣體所能接受的范圍，則會在一定程度上影響主變壓器絕緣體的正常使用［1］。此外，絕緣體也會因?yàn)槟撤N機(jī)械力的作用而磨損，從而影響絕緣體的強(qiáng)度，滿足不了電流阻隔的實(shí)際要求。一般來說，導(dǎo)致絕緣故障的原因主要是變壓器受潮以及變壓器中存留異物。絕緣管的密封程度與變壓器的穩(wěn)定呈現(xiàn)正比關(guān)系，一旦變壓器內(nèi)部進(jìn)水，則會威脅相關(guān)電力設(shè)備的使用安全，甚至?xí)?dǎo)致儲藏油的裝備中積水，最終導(dǎo)致絕緣事故，提升了變電站運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)成本。由于絕緣管無法起到較好的阻隔效果，會讓積水流經(jīng)線路的繞組處，導(dǎo)致線路短路與線路斷路等問題出現(xiàn)。除此之外，雷擊也是導(dǎo)致絕緣故障的重要原因，當(dāng)接地避雷裝置無法滿足規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，則無法對主變壓器形成有效的保護(hù)，使雷電擊穿電路，導(dǎo)致絕緣體遭到破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至引起變壓器線路的斷路情況發(fā)生。

1.2溫度過高導(dǎo)致變壓器故障

變電站主變壓器線路的電流是需要控制在合適的范圍內(nèi)的，一旦線路中的電流過大，會讓變電站的電力設(shè)備短時(shí)間內(nèi)升溫，從而影響絕緣體的正常使用，最終出現(xiàn)絕緣故障。容易出現(xiàn)渦流高溫的位置位于線路的重疊處，這些地方線路較為復(fù)雜，且容易引起線路的連鎖效應(yīng)，導(dǎo)致變電站總線路發(fā)生故障，給變電站造成不可挽回的損失。

1.3短路故障

短路現(xiàn)象在變電站的實(shí)際工作中極為常見，而且具有強(qiáng)大的破壞性，因此需要投入更多的資金進(jìn)行檢查與維修，在一定程度上提高了變電站主變壓器的運(yùn)行成本。如何針對線路的短路現(xiàn)象進(jìn)行維護(hù)管理，是相關(guān)工作人員應(yīng)該思考的一個(gè)問題，同時(shí)也是主變壓器狀態(tài)檢修應(yīng)該加強(qiáng)的薄弱環(huán)節(jié)［2］。

2　變電站主變壓器狀態(tài)檢修技術(shù)分析

2.1油中溶解氣體分析

油中溶解氣體分析是主變壓器狀態(tài)監(jiān)測重要技術(shù)，利用氣體會隨著溫度變化的基本原理，來判斷變電站主變壓器的故障與氣體之間的對應(yīng)關(guān)系。主變壓器在運(yùn)行當(dāng)中會出現(xiàn)一些耗損，因此油中的氣體含量，某種程度上反映了主變壓器的狀態(tài)，能夠起到良好地監(jiān)測效果。一般來說，油中溶解氣體分析主要用到的工具是油浸紙，這種材料價(jià)格低廉，來源廣泛，還具有良好的油中溶解氣體監(jiān)測效果，因此在溶解氣體監(jiān)測工作中得到較為廣泛地應(yīng)用。該監(jiān)測一般是研究變電站主變壓器故障與監(jiān)測油中所含氣體的對應(yīng)關(guān)系，從而根據(jù)這種關(guān)系，發(fā)現(xiàn)主變壓器中潛伏的故障情況。如表1所示。

表1　主變壓器故障與監(jiān)測油中所含氣體的對應(yīng)關(guān)系

2.2變電站主變壓器的在線檢測技術(shù)

油中氣體在線檢測技術(shù)，能夠根據(jù)變壓器中氣體的成分，從而反應(yīng)設(shè)備在真實(shí)運(yùn)行的電壓下的絕緣性能，這種方法具有時(shí)效性等優(yōu)勢，因此能夠用主變壓器的在線檢測技術(shù)［3］。通過對比氣體含量，能夠較為直觀的了解變壓器內(nèi)部的密封情況、有無受潮、絕緣是否出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。例如當(dāng)二氧化碳過多，相關(guān)研究人員基本能夠判斷變電站的主變壓器溫度過高，當(dāng)變壓器中一氧化碳的含量超過標(biāo)準(zhǔn)，則能夠判斷變壓器故障時(shí)由于內(nèi)部的絕緣體因熱而分解。當(dāng)氧氣的含量超過標(biāo)準(zhǔn)，則需要相關(guān)檢修人員檢查變壓器的密封情況，并爭取在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維修。油中氣體在線監(jiān)測技術(shù)能夠縮短相關(guān)檢修人員的工作時(shí)間，一定程度上減少了維修成本，給變電站的運(yùn)行帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益。而局部放電檢測技術(shù)，則是利用了費(fèi)電超聲測量法以及光測量法，這兩種方法能夠補(bǔ)充油中氣體檢測技術(shù)的不足，準(zhǔn)確定位變電站主變壓器的故障位置，以便相關(guān)工作人員開展維修工作。局部放電在線檢測擁有極高的靈敏度，能夠達(dá)到脈沖的標(biāo)準(zhǔn)，因此在定位工作中能夠取得良好的的效果。需要相關(guān)工作人員注意在布置局部放電在線檢測技術(shù)的探頭時(shí)，要根據(jù)主變壓器的實(shí)際情況，進(jìn)行放置，一方面能夠提高該設(shè)備的抗干擾能力，另一方面，能夠提高電器設(shè)備定位的準(zhǔn)確性［4］。

2.3人工智能故障診斷技術(shù)

人工智能為變電站主變壓器狀態(tài)檢修工作帶來了新的途徑，利用智能化的系統(tǒng)，將技術(shù)人員的工作水平提升了一個(gè)檔次。同時(shí)，通過建立知識庫，有利于故障診斷知識的累計(jì)和擴(kuò)大。其中、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及遺傳算法，在變電站中已經(jīng)得到充分的檢驗(yàn)。專家系統(tǒng)主要依靠知識庫的建立，能夠憑借曾經(jīng)的經(jīng)驗(yàn)，對主變壓器的故障情況進(jìn)行合理化的推理，并且在推理的過程中不斷回答問題，在一定程度上提高了主變壓器檢修工作的可靠性。但專家系統(tǒng)也存在一定的局限性，例如專家系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力需要長時(shí)間的積累，因此在短時(shí)間內(nèi)專家系統(tǒng)很難取得良好的效果，并且要保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的與時(shí)俱進(jìn)，這需要耗費(fèi)相當(dāng)大的成本，因此限制了知識庫的容量［5］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有自組織、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力，甚至能夠完成獨(dú)立的思考，具有一定的聯(lián)想功能，能夠針對變電站主變壓器的實(shí)際情況，進(jìn)行故障成因的分析，并且提出解決的有效措施。然而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)在我國還不夠成熟，可移植性也很差，無法在缺少樣本的情況下對故障的原因做出合理的解釋，在一定程度上限制了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在主變壓器故障的檢測。粗糙集是人工智能中最有效的一種方法，能夠通過決策表、抽取規(guī)則集等成熟的技術(shù)，有效地分析主變電站的故障原因，具有較強(qiáng)的容錯能力與數(shù)據(jù)分析能力。

3　結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)主變壓器狀態(tài)的檢測，能夠完善變電站的運(yùn)行情況，并且在線檢測技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地防止事故產(chǎn)生，從而控制了變電站的風(fēng)險(xiǎn)成本，有利于保障主變壓器的健康狀況。

［1］陳吉亮.探析變電站主變壓器狀態(tài)檢修應(yīng)用［J］.通訊世界，2015，（21）：171-172.

［2］郭燁，韓瑜.變電站主變壓器狀態(tài)檢修策略應(yīng)用［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2015，（22）：242.

［3］唐軍.宜賓白沙220kV變電站主變絕緣多參量在線監(jiān)測系統(tǒng)及應(yīng)用研究［D］.重慶大學(xué)，2011.

［4］吳卓文.基于風(fēng)險(xiǎn)評估的輸變電設(shè)備差異化運(yùn)維策略應(yīng)用研究［D］.華南理工大學(xué)，2014.

［5］梁文焰.南寧電網(wǎng)220kV變電站變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用研究［D］.重慶大學(xué)，2010.

U224.2+2

A

1671-3818（2016）09-0098-02

吳楓（1988-），男，福建建甌人，助理工程師，研究方向：變電設(shè)備檢修。