110 kV 变压器状态检修及常见故障

唐坚峰

（富川瑶族自治县水利电业有限公司，广西贺州 542700）

0 引言

变压器是电力系统中的关键设备之一，其状态好坏与电力系统的安全可靠性关系密切。考虑到变压器自身特性，维护时通常采用定期检修的方式，具有检修周期长的特点[1]。变压器在长期运行中会产生一定的潜在安全隐患，如果未能对潜在的故障因素及时进行排除，将会造成变压器的运行寿命缩短，甚至会对作业人员的生命安全形成威胁，进而造成重大的经济损失。因此，在对变压器进行定期检修时，应按照其平时的运行参数及根据值班员对运行中变压器的观察、巡视中发现的相关问题进行故障分析及检修[2-4]。以状态检修取代定期检修，根据相关状态开展相应的检修工作，并密切监视变压器的运行状态。

对110 kV 变压器常见故障问题进行研究分析，对预防变压器故障的发生具有重要的现实意义，并为发生的故障问题制定一定的解决措施，从而达到保证人身安全，减少经济损失的目的，还能够保证变压器在运行过程中的安全可靠性，提升电网系统的供电质量。

1 110 kV 变压器状态检修分析

1.1 状态检修的具体情况

随着电力系统的逐渐发展完善，110 kV 变压器的检修方式也在发生变化，由过去常常采用的定期检修方式向状态检修方式转变，产生这种变化的原因主要有以下两点。

（1）由于110 kV 变压器主要是县城居民供电的枢纽，是针对居民电提供保障的主要电源输出，仍采用定期检修方式难免造成停电时间较长，对用户的供电得不到有效保障等问题，同时会造成人力、财力的浪费。而状态检修方式，视状态情况进行检修，在节约人力的同时，能够保证检修之后变压器的运行质量。

（2）采用定期检修方式进行检修时，存在一个明显的缺点：就是在计划周期内进行检修过程中对部分状态良好的的变压器也进行检修，做了无谓的检修工作，但是对于不在计划检修周期内存在安全隐患的变压器却不能够及时进行检修处理。因而采用状态检修的方式，可以有效地对110 kV 变压器进行检修，从而保障电力系统的运行可靠性。

1.2 设备状态检修的重要性

对于110 kV 变压器设备实施状态检修是非常必要的，它能够合理科学地对变压器进行实时检修，并且能够保障检修之后的运行质量，减缓变压器的损坏速度，进而使得变压器的运行寿命延长，在保证电网供电可靠性的同时，节约大量的人力及财力。

1.3 设备的状态检修操作

在进行110 kV 变压器设备的状态检修工作操作时，在采集相关数据及信息过程中应具有针对性，对重要数据应准确记录。之后根据采集到的变压器设备相关信息进行综合研究分析，进而了解110 kV 变压器设备的状态，再依据相关法规文件确定是否需要对设备进行检修维护，得出110 kV 变压器设备的检修结论。最后确定出检修方案，依照具体变压器设备状态开展检修工作。

1.4 状态的检修工作监测技术

110 kV 变压器状态的检修工作监测技术主要包括实时监测在线局部放电、研究分析变压器设备的振动频率及运用红外探测仪全面检测其温度3 个方面的内容。

（1）当变压器设备发生故障时，变压器设备局部会产生放电现象。此时状态检修的检修人员就能根据实时监测的在线局部放电情况，确定110 kV 变压器设备故障问题。

（2）当110 kV 变压器设备超负荷运作时，变压器设备内部结构将会产生发热现象，因此在发生故障时，可采用红外探测仪来进行状态检测，之后根据形成的红外热像示意图进行故障分析。

（3）在电力系统中电源短路、断路以及线路老化等状况下，变压器设备内部的线路具体位置将发生偏移现象，从而产生振动，因此可通过分析变压器设备的振动频率来研究分析变压器设备故障。

2 110 kV 变压器常见故障

110 kV 变压器常见故障包括短路故障及绝缘故障两大类[5]。

（1）短路故障是110 kV 变压器的主要故障之一。当发生短路故障时，变压器设备内部的绝缘部分会因过热而融化损坏，还会引发绕组变形，进而损坏变压器设备。

（2）绝缘故障是110 kV 变压器发生故障的另一主要因素。当绝缘油相对的温度及湿度发生变化时，绝缘油的绝缘性也将发生变化，长期运行难免会损坏变压器设备。与此同时，应注意检测变压器内固有绝缘体距离的变化，研究表明，当变压器内固有绝缘体距离发生变化时，变压器也将发生故障。

3 变压器状态评估内容和方法

3.1 变压器状态评估的内容

变压器状态评估包括故障预测和故障诊断两方面的内容（图1）。

图1 变压器状态评估流程

3.2 变压器状态评估方法

根据部件和整体不同的状态量评定的分为部件评价和整体评价（图2）。

图2 变压器部件及其状态量

3.2.1 状态量的构成

状态量涉及到设备的原始资料、运行及检修情况资料与其他资料等。例如铭牌、相关试验报告等属于设备的原始资料；而设备巡视记录、历史异常记录等属于设备的运行资料；设备的检修情况包括检修报告及设备技改情况等；其他资料包括同类型设备的相关情况、设备运行方式及运行环境的变化等。

3.2.2 状态等级分类

变压器状态等级分为正常状态、注意状态、异常状态和严重状态4 个等级（图3）。所谓正常状态就是指设备能够正常运行，设备的各种状态量稳定。如果设备某一状态量不大于标准限值，此时为注意状态，注意加强运行监视。如果设备某一单项状态量大于标准限值，设备就处于异常状态，在监视运行的同时安排好停电检修工作。如果设备某一单项状态量远大于标准限值，设备为严重状态，应立即停电安排检修工作。

图3 设备状态的级别分类及特征

3.2.3 状态量权重和扣分值

对于设备状态的评价通常采用扣分评价的方式，以各状态量扣分值来定义设备状态。状态量的权重劣化程度及对应扣分情况如表1 所示。此时，状态量应扣分值=基本分值×权重。其中，状态量分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级4 个级别；状态量不重要则权重较低，状态量越重要则权重越高，即一般状态量权重定为1、2，重要状态量的权重定为3、4。

3.2.4 状态等级的评定

任一状态量单项扣分和部件合计扣分范围所对应的状态等级。而设备的整体评价就是将部件的评价结果进行综合。

4 结语

表1 状态量的权重劣化程度及对应扣分情况

在对110 kV 变压器状态检修及常见故障问题进行总结的基础上，研究分析了变压器的状态评估方法，为电力系统状态检修提供一定的依据，具有非常重要的现实意义。运用专业知识并与工作结合起来，以更好地保证电力系统运行的安全可靠性。