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变压器状态检修技术方案的可靠性研究

2021-09-17张姝斌

电子乐园·上旬刊 2021年2期
关键词:电力变压器经济性可靠性

张姝斌

摘要:随着现代化建设速度不断加快,国家对电网建设、电能供应要求也不断提升。因此,一些电力企业、电力单位,都采取了相应措施提升电力资源均衡供应,并且加强对电力设备的定期维护与更换。目前,我国电力行业虽然制定了《配网设备状态评价导则》,但一些电力企业并没有严格按照导则制定检测标准,尤其对于电力变压器类设备,一般根据使用年限判断是否需要淘汰。这种判断方式,过于简单,经济性较低,带来较多资源浪费。基于此本文将探讨综合考虑可靠性与经济性的电力变压器检修方案。

关键词:可靠性;经济性;电力变压器;检修方案选择

1电力变压器状态评估指标体系建立

变压器在电网供应中起到平衡电压作用,根据各层线路运行情况,调整电压分派从而保护整个电网系统,因此与供电强度、供电安全性关系密切,也与许多因素相关联。《配网设备状态评价准则》,将变压器分为:套管绕组、接地开关非电量保护、油箱、接地、绝缘油、标志部分,在检修过程中依类检查各部分状态功能是否合乎标准。绕组与套管部分,要求电阻运作状态良好,接头温度、负载率稳定,清洁度高,组件齐全;接地开关要保证控制性能良好;油箱部分,呼吸器硅胶颜色、油温度等参数正常,锈蚀程度低、密封性能好;要对绝缘油做绝缘耐压测验,还要检查变压器各部分标识是否齐全。

2电力变压器检修方案可靠性、经济性研究

2.1变压器可靠性研究

变压器可靠性能与是指变压器在使用过程中,各部分故障发生概率,以及故障发生后可能带来影响,常用方法有:故障树分析法,故障影响反推法,这两种检查方法各有所长,故障树分析法适用于全面检查,但对于设备固有缺陷监测程度低;反推法检测精准,但是受限性强只能单一故障模式进行分析。对于变压器这种综合性较强电力设备可靠性评估,要将两种检测法共同运用,既要分析固有故障,还要检查外部故障。

在检测过程中,依据电子设备老化程度计算其健康老化值。该参数是依据设备目前损耗情况以及设备老化原理,计算其理论老化值,所用到参数初始健康指数、使用年份、老化率等都较容易查到。考虑到变压器综合性,在可靠性评估时不仅要检查其绝缘性,还要检查其工作使用环境、检修记录和附件状态,全面分析各项影响因素。工作使用环境包括变压器安装地点,工作环境温度;检修记录为:固有缺陷分析,近区短路,故障记录等方面,附件檢查则是检查其接地开关状态、阻线性能、外部保护装置等。通过计算综合健康指数,推算故障发生概率并绘制曲线。

2.2变压器经济性研究

由于供电研究时间较长,地区电网建设较早,随着时代发展,经济、工业发展速度也不断增强,耗电量不断增加,加之设备老化程度增加,在使用过程中会带来一些经济性问题。一些设备使用年份长,部分附件损耗率高,长期使用,影响了设备稳定性,随着使用年份继续增加,该更换附件日益增多,不仅增大了检修工作量,还提高了检修费用。而且一些新附件与老设备结构设计不符,更换与其中反而使其不能发挥最大功效,造成资源浪费,降低其经济效应。因此,在变压器检修过程中也许考虑其经济效益。

很多企业为保证经济效率会直接按照使用年份,这一单一数据标准淘汰一些设备,这种做法可能会导致一些运行效益仍旧良好的设备被提前淘汰,带来资源浪费。对于变压器这类可维修设备,其使用寿命没有固定值,需要检修人员人为判断,为提高其经济效用,在判断时应该从考虑以下几种参考值。

供电收入值,电压变电器是供电系统中重要一环,在检修过程中要考虑其也占供电总收益一部分。运行维护成本,该参数指变压器在日常工作中所需维护费用,包括清洁耗费,日常检查费用、管理费用等。事故风险成本,指变压器在日常工作中发生一些突发情况时所带来经济损失,包括人力损失、设备损失,以及处理、管理费用。折旧成本费用,包含设备被淘汰后所带来运输、处置、残值费用,还有新设备购买费用、安装费用、试行期间管理等费用。

3检修方案确定

3.1检修方式确定

依据变压器使用时长不同,使用环境不同,其内部结构老化程度也不同,在检修时也要依据实际情况,选择相应检修方式。变压器一般有如下四类检修方式:

①降压检修。变压器工作负荷较大,在实际工作中可能会由于长期处于高峰使用状态而发生突然损伤。为保证设备安全运行及控制损伤范围,会暂时降低用电额度,小规模停电进行检查,这种检修方式在固有缺陷检查上作用较强。

②日常检修。这种检修不会影响到配电系统正常运行,也无需暂时关闭变压器系统,类似于变压器日常养护工作,如绝缘油体测试。

③局部检修,是将变电器所配附件进行检查更换,检修周期短,不会大范围影响其供电可靠性。

④整体检修。这种检修方式为A级检修,在检修过程中既有可靠性影响,也有经济性影响。包含局部检修,一般会规定检修周期。

在检修方案确定时,要首先确定变压器故障部分,尽量减少整体检修方式应用。另外,要考虑设备在停电检修时期,可能会带来哪些影响,并采取必要措施,尽量不影响整体供电系统运行。

3.2变压器风险评估体系构建

变压器检修风险值是其故障发生概率与检修损失两值之积,在计算过程中与检修经济性能、安全性能有关,需要用到上述两项研究值,综合考虑。从变压器受损程度不同,其所带来经济影响、安全影响也不同,依照其故障程度可分为:一般性故障、严重性故障、灾难性故障。一般性故障,在24h之内就能检修完毕,只会带来一些设备检查、细部零件更换费用,对安全性能影响较小;严重故障需要2~10d内检修完毕,可能会导致设备停运增加系统供电压力,带来一部分能源浪费,造成经济损失,而且对其它设备也会加强损减,影响安全性能;严重故障需要10d以上才能检修完毕,对于经济性和安全性都会带来严重影响。

4总结

由于变压器在电网配置中,不仅作用关键,带来经济效益也较高,在检修规程中要综合考虑其各项因素。提高设备使用年限,高效利用资源,从经济性能、可靠性能两方面考虑,确定检修方式,绘制安全指数曲线,作为后期使用指导。

参考文献

[1]张镱议,廖瑞金,杨丽君,孟繁津,李金忠,程涣超.综合考虑可靠性与经济性的电力变压器检修方案优选[J].电工技术学报,2014,11:191~200.

[2]张镱议.基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].重庆大学,2014

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