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[摘要]通过设想对变压器实行状态检修,防止突发事故,避免目的不明确的解体检修;对变压器的安全运行、延长设备的寿命、提高可用率具有显著的作用。
[关键词]变压器 状态检修 状态评估
中图分类号:TM4文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1210012-02
一、前言
吉林石化公司电石厂电气管理中关于油浸变压器的检修管理同其他同行业管理方式一样,对于油浸变压器的检修原则是“到期必修”。这种传统的定期检修,往往是不管设备的实际运行状况如何,只要到期就进行检修。它的本质是单纯以时间周期为基础而安排的检修。
近年来,随着大型油浸变压器制造水平的不断提高,变压器的可靠性也越来越高。同时,对电网运行单位的生产效率和经济效益的要求不断提高,以往所普遍采用的变压器定期维修的弊端越来越突出。因此人们开始关注变压器状态检修的研究和应用,状态检修代替定期维修已成为电气系统的共识。
本文通过阐述对运行油浸变压器实行状态检修,可使电气运行管理能够全面地、动态地掌握运行变压器的健康状况;防止变压器突发事故的发生;避免进行目的不明确的变压器吊芯检修;同时对变压器的安全稳定运行、延长电气设备的使用寿命、提高可用率具有显著的作用。
二、变压器的状态检修
(一)变压器状态检修的必要性
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,主要存在以下几个方面的问题:
(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事件,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。
(二)变压器状态检修的4个发展阶段
1.原始的状态检修阶段
利用个别的、分散的变压器状态数据,通过简单的经验分析,对变压器状态进行粗略的判定,以决定检修策略。这一阶段状态检修还不能代替定期检修,状态检修和定期检修并存,而且还是以定期检修为主,状态检修只是定期检修的补充。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/siva/siva200823/siva20082309-1-l.jpg)
2.初级状态检修阶段
全面汇总所获得的变压器的状态数据(运行数据、预防性试验数据等)。并进行初步分类、整理,最后由运行技术人员根据运行经验对这些状态数据进行分析、判断以确定变压器的健康状况,来决定检修策略。但定期检修仍将是一种辅助手段。
3.系统的状态检修阶段
(1)全面、系统的汇总变压器的状态数据。
(2)以在线监测方式代替部分停电试验手段,获取更为连续且更为符合实际的状态数据。
(3)所有变压器的初始状态数据经计算机进行全面、系统的处理,形成系统的状态数据。
(4)建立初步的计算机专家辅助判断系统,对专题数据分析判断,从而获取检修策略。
这一阶段是一个积累完善的过程,其方框图见图1 ,状态检修将代替定期检修。
4.完善的状态检修阶段
(1)经长期实践确定一套完整的、有效的反映变压器健康状况的状态量。
(2)以成熟的在线方式获取变压器的连续状态量。
(3)计算机系统实时处理状态数据,并以完善的专家系统对状态数据进行复杂的分析判断,得出变压器的确切健康状态及检修策略。
完善的变压器状态检修是变电站综合自动化的一部分,是变压器状态检修的发展方向和最终目标,它随着技术发展而发展。
实现完善的变压器状态检修是一项长期的工作,要靠实践中的积累,而且受到许多技术因素的制约,只能随着检测技术、人工智能、专家系统等前沿技术的发展而发展。然而,并不是说没有完善的在线监测系统和专家系统就不能开展状态检修,其实在线监测、专家系统只是实现状态检修的一种技术手段,而状态检修则是一种技术策略,属技术管理范畴。
(三)实现完善的状态检修的条件
以状态检修代替定期检修,首先要确定何时状态检修可以代替定期检修。状态检修的最终目的是提高经济效益,因此,状态检修代替定期检修的经济效益高于定期检修的经济效益,其经济效益的分析如图2所示。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/siva/siva200823/siva20082309-2-l.jpg)
设A=不检修事故损失
B=定期检修失误损失+定期检修的投入=误修损失+漏修损失+定期检修的投入
C=状态检修失误损失+状态检修的投入=误修损失+漏修损失+状态检修的投入
其中,误修损失包括误修项目损失和误修次数损失。漏修损失为漏修事故损失。
A、B、C三值中,当T<T1时,A最小,采取不检修策略。当T1<T<T2,B最小,采取定期检修策略。当T>T2时C最小,采取状态检修策略。
随着变压器制造水平的不断提高,定期检修的误修损失将不断增大,且在总损失所占比例不断增大,而漏修损失也不断有效降低,因而定期检修的费用有增大的趋势。
而变压器制造水平的提高、检测手段的发展、运行经验的丰富、诊断手段和水平的提高等都有效地降低了状态检修的误修损失和漏修损失,同时随着检测和诊断实用技术的发展,状态检修的投入费用也将降低,因此状态检修的总费用将逐步降低。当状态检修的总费用降到小于定期检修的总费用时,状态检修将代替定期检修。
只有当变压器制造技术、检测技术以及故障诊断技术达到一定水平时,才能真正实现变压器的完善状态检修。
三、吉化电石厂实现油浸变压器状态检修的步骤和方法
(一)建立油浸变压器状态数据的数据库
1.建立油浸变压器状态数据明细表
充分利用目前我厂电气系统对于油浸变压器的日常管理,建立变压器检测数据表,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等5个方面三大类,每一台变压器建立一个数据表,以总降1#主变压器为例。见表1。
明细表交由变电站及试验组定期逐台填写,填写后上交车间。
2.建立油浸变压器状态特征汇总表
电气车间责任工程师根据明细表情况建立变压器状态特征汇总表,见表2。确认每一台变压器的8项条件是否满足,从而区分状态变化。
3.对每一台油浸变压器进行状态评估。
责任工程师依据每一台变压器试验及运行特征表,对变压器进行状态评估。
电气车间责任工程师将状态评估的结果上报机动科,并提出相应的建议。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的不足变压器,需要吊罩检修的,应经有关部分研究决定。
四、结论
本文通过根据油浸变压器的离线数据所做的分析,形成了运行变压器的状态评估结果,并提出检修或检查的建议,打破了以往单纯以时间周期为基础而安排的检修。随着科学技术的发展,我们对变压器的状态评估将在离线数据分析的基础上,结合采取先进的在线检测手段,如油中气体在线分析、局部放电在线监测以及红外测温等方式,提高状态评估的准确率,使变压器状态检修更加有实际意义。
对运行油浸变压器实行状态检修,防止了在运变压器突发事故的发生,避免了盲目的吊芯检修,在减少检修费用以及延长设备的使用寿命、提高可用率等方面可取得良好的效果。文中所述的根据离线数据对在运油浸变压器所作的状态评估,从而指导变压器的状态检修的方式、方法对各企业电气设备具有一定的可借鉴意义。
参考文献:
[1]严璋、骆敏、顾林峰,《高压电气设备的状态检测》,电世界.
[2]董其国,《变压器早期故障在线监测装置的技术及应用》,电气世界.
[3]黄纯华,《工厂供电》,天津大学出版社.
[4]朴在林,《变电所电气部分》,中国水利水电出版社.
作者简介:
陈雪冬,女,现任吉林石化公司电石厂电气车间责任工程师;郭涛,男,现任吉林石化公司炼油厂电仪培训基地管理人员。
[关键词]变压器 状态检修 状态评估
中图分类号:TM4文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1210012-02
一、前言
吉林石化公司电石厂电气管理中关于油浸变压器的检修管理同其他同行业管理方式一样,对于油浸变压器的检修原则是“到期必修”。这种传统的定期检修,往往是不管设备的实际运行状况如何,只要到期就进行检修。它的本质是单纯以时间周期为基础而安排的检修。
近年来,随着大型油浸变压器制造水平的不断提高,变压器的可靠性也越来越高。同时,对电网运行单位的生产效率和经济效益的要求不断提高,以往所普遍采用的变压器定期维修的弊端越来越突出。因此人们开始关注变压器状态检修的研究和应用,状态检修代替定期维修已成为电气系统的共识。
本文通过阐述对运行油浸变压器实行状态检修,可使电气运行管理能够全面地、动态地掌握运行变压器的健康状况;防止变压器突发事故的发生;避免进行目的不明确的变压器吊芯检修;同时对变压器的安全稳定运行、延长电气设备的使用寿命、提高可用率具有显著的作用。
二、变压器的状态检修
(一)变压器状态检修的必要性
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,主要存在以下几个方面的问题:
(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事件,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。
(二)变压器状态检修的4个发展阶段
1.原始的状态检修阶段
利用个别的、分散的变压器状态数据,通过简单的经验分析,对变压器状态进行粗略的判定,以决定检修策略。这一阶段状态检修还不能代替定期检修,状态检修和定期检修并存,而且还是以定期检修为主,状态检修只是定期检修的补充。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/siva/siva200823/siva20082309-1-l.jpg)
2.初级状态检修阶段
全面汇总所获得的变压器的状态数据(运行数据、预防性试验数据等)。并进行初步分类、整理,最后由运行技术人员根据运行经验对这些状态数据进行分析、判断以确定变压器的健康状况,来决定检修策略。但定期检修仍将是一种辅助手段。
3.系统的状态检修阶段
(1)全面、系统的汇总变压器的状态数据。
(2)以在线监测方式代替部分停电试验手段,获取更为连续且更为符合实际的状态数据。
(3)所有变压器的初始状态数据经计算机进行全面、系统的处理,形成系统的状态数据。
(4)建立初步的计算机专家辅助判断系统,对专题数据分析判断,从而获取检修策略。
这一阶段是一个积累完善的过程,其方框图见图1 ,状态检修将代替定期检修。
4.完善的状态检修阶段
(1)经长期实践确定一套完整的、有效的反映变压器健康状况的状态量。
(2)以成熟的在线方式获取变压器的连续状态量。
(3)计算机系统实时处理状态数据,并以完善的专家系统对状态数据进行复杂的分析判断,得出变压器的确切健康状态及检修策略。
完善的变压器状态检修是变电站综合自动化的一部分,是变压器状态检修的发展方向和最终目标,它随着技术发展而发展。
实现完善的变压器状态检修是一项长期的工作,要靠实践中的积累,而且受到许多技术因素的制约,只能随着检测技术、人工智能、专家系统等前沿技术的发展而发展。然而,并不是说没有完善的在线监测系统和专家系统就不能开展状态检修,其实在线监测、专家系统只是实现状态检修的一种技术手段,而状态检修则是一种技术策略,属技术管理范畴。
(三)实现完善的状态检修的条件
以状态检修代替定期检修,首先要确定何时状态检修可以代替定期检修。状态检修的最终目的是提高经济效益,因此,状态检修代替定期检修的经济效益高于定期检修的经济效益,其经济效益的分析如图2所示。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/siva/siva200823/siva20082309-2-l.jpg)
设A=不检修事故损失
B=定期检修失误损失+定期检修的投入=误修损失+漏修损失+定期检修的投入
C=状态检修失误损失+状态检修的投入=误修损失+漏修损失+状态检修的投入
其中,误修损失包括误修项目损失和误修次数损失。漏修损失为漏修事故损失。
A、B、C三值中,当T<T1时,A最小,采取不检修策略。当T1<T<T2,B最小,采取定期检修策略。当T>T2时C最小,采取状态检修策略。
随着变压器制造水平的不断提高,定期检修的误修损失将不断增大,且在总损失所占比例不断增大,而漏修损失也不断有效降低,因而定期检修的费用有增大的趋势。
而变压器制造水平的提高、检测手段的发展、运行经验的丰富、诊断手段和水平的提高等都有效地降低了状态检修的误修损失和漏修损失,同时随着检测和诊断实用技术的发展,状态检修的投入费用也将降低,因此状态检修的总费用将逐步降低。当状态检修的总费用降到小于定期检修的总费用时,状态检修将代替定期检修。
只有当变压器制造技术、检测技术以及故障诊断技术达到一定水平时,才能真正实现变压器的完善状态检修。
三、吉化电石厂实现油浸变压器状态检修的步骤和方法
(一)建立油浸变压器状态数据的数据库
1.建立油浸变压器状态数据明细表
充分利用目前我厂电气系统对于油浸变压器的日常管理,建立变压器检测数据表,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等5个方面三大类,每一台变压器建立一个数据表,以总降1#主变压器为例。见表1。
明细表交由变电站及试验组定期逐台填写,填写后上交车间。
2.建立油浸变压器状态特征汇总表
电气车间责任工程师根据明细表情况建立变压器状态特征汇总表,见表2。确认每一台变压器的8项条件是否满足,从而区分状态变化。
3.对每一台油浸变压器进行状态评估。
责任工程师依据每一台变压器试验及运行特征表,对变压器进行状态评估。
电气车间责任工程师将状态评估的结果上报机动科,并提出相应的建议。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的不足变压器,需要吊罩检修的,应经有关部分研究决定。
四、结论
本文通过根据油浸变压器的离线数据所做的分析,形成了运行变压器的状态评估结果,并提出检修或检查的建议,打破了以往单纯以时间周期为基础而安排的检修。随着科学技术的发展,我们对变压器的状态评估将在离线数据分析的基础上,结合采取先进的在线检测手段,如油中气体在线分析、局部放电在线监测以及红外测温等方式,提高状态评估的准确率,使变压器状态检修更加有实际意义。
对运行油浸变压器实行状态检修,防止了在运变压器突发事故的发生,避免了盲目的吊芯检修,在减少检修费用以及延长设备的使用寿命、提高可用率等方面可取得良好的效果。文中所述的根据离线数据对在运油浸变压器所作的状态评估,从而指导变压器的状态检修的方式、方法对各企业电气设备具有一定的可借鉴意义。
参考文献:
[1]严璋、骆敏、顾林峰,《高压电气设备的状态检测》,电世界.
[2]董其国,《变压器早期故障在线监测装置的技术及应用》,电气世界.
[3]黄纯华,《工厂供电》,天津大学出版社.
[4]朴在林,《变电所电气部分》,中国水利水电出版社.
作者简介:
陈雪冬,女,现任吉林石化公司电石厂电气车间责任工程师;郭涛,男,现任吉林石化公司炼油厂电仪培训基地管理人员。