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【摘 要】变电设备全面推行状态检修是大势所趋，文中说明了目前国内状态检修的现状，简述了实现变压器状态检修的相关技术，及变压器状态检修策略的制定，最后指出还应进一步作出努力的研究方向。
【关键词】状态检修；变压器
电力设备的检修大致历经了三个阶段：事故检修，设备发生故障时才进行维修，代价大、维修费用高，且严重威胁设备或人身安全；定期检修，根据计划对设备进行周期性检修，可减少非计划（故障）停机，消除潜在故障，但易维修过度或维修不足；状态检修，依据设备当前实际工作状况，通过实时状态监测，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而制定相应的最佳检修策略。
1 目前国内状态检修现状
目前，国内开展的状态检修还存在着几方面的不足，主要有：
（1）对设备健康状态的评价缺乏科学统一的分析诊断模型，尚未摆脱原有预防性试验简单的合格与否评判思维；
（2）各专业技术人员测试分析之间缺乏横向联系，难以摆脱传统管理模式，未建立起跨专业的统一分析诊断模型；
（3）缺乏对状态检修总体策略的研究，过分依赖在线监测技术，以在线监测装置的应用数量来衡量状态检修应用研究的深度，状态检修策略的研究简单化。
2 变压器状态检修技术
2.1 状态监测与故障分析诊断技术
变压器状态监测和故障诊断的实施过程是：信号采集、信号处理、状态识别、故障分析诊断。目前变压器状态监测的项目主要有：油温、油中气体、铁芯接地、绕组故障、套管功率因数和电容、冷却功能、负载电流、局部放电、油位、介电和动力系统的缺陷、分接开关性能和缺陷、结构性夹紧力等。
现有故障诊断的方法：传统的故障诊断方法，利用各种物理的和化学的原理和手段；智能诊断方法，利用人工智能进行在线故障诊断，专家系统是实现人工智能的重要形式。基于案例分析的诊断方法也是智能诊断方法中的新兴方法。基于输入输出的数学诊断方法包括：基于线性和非线性判别函数的模式识别方法、基于概率统计的时序模型诊断方法、基于模糊数学的诊断方法、基于距离判据的故障诊断方法、灰色系统诊断方法、基于可靠性分析和故障树分析的诊断方法、人工神经网络、小波分析法以及混沌分析与分形几何法等。
2.2 可靠性分析管理技术
所谓电力设备的可靠性就是指电力设备在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性分析技术包括可靠性预计技术、故障模式影响分析技术、故障树分析技术、可靠性评估技术。
可靠性预计是对变压器所有相关设备作为一个整体的可靠性进行定量估计，推测其可能达到的可靠性水平。
故障模式影响分析技术分析变压器的每一部件所有可能产生的故障模式及其对变压器的安全稳定运行造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度进行分类的一种归纳分析方法。故障模式影响分析的是潜在故障，是可能发生但是现在还没有发生的故障。
故障树分析技术是通过对可能造成变压器故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，确定故障原因的各种可能的组合方式及其发生概率，从而有效地确定变压器发生故障的各种途径，并提高变压器的可靠性和安全性。
可靠性评估技术，根据实际取得的故障信息和运行数据计算变压器的可靠性参数值。这个数值是基于可靠性的检修策略制定的重要依据。
2.3寿命管理与预测技术
寿命管理是在对设备参数监测的基础上，应用计算机技术分析设备的发展趋势，估计剩余寿命，并在保证电力设备的安全可靠运行的前提下，追求设备寿命期间的成本达到最低，进一步决定是大修、更换或延期维护。
变压器寿命评估的方法主要分为三类：解析法，根据运行情况下的材质老化数据及变压器的运行工况，利用各种曲线、公式综合判断，预测部件的剩余寿命；破坏性检测法，从有代表性的部位取得试样后，进行相应的性能实验并进行组织断口状况分析、化学成分分析及碳化物分析，而后进行综合判断，进而预测部件材料的剩余寿命；无损性检测法，不破坏变压器部件，通过外部测量、试验定量掌握材质状况。
随着计算机技术的发展，能在短时间内处理大量的数据并能满足精度的要求，各种基于计算机的算法也逐渐应用于寿命管理。
2.4信息管理与决策技术
信息管理与决策技术是应用计算机辅助决策技术和数据库技术，把设备所有操作运行和维修信息综合在一起，针对一个决策目标，形成以单个设备或整个系统为单元的决策工具，及时提醒检修管理人员按设备状态执行全面的检查和维修。
变压器的信息管理基于庞大的数据收集与处理，可以分为额定容量、额定电压、绝缘等级等静态数据和负载电流、电压、功率因数、油中气体含量、油温等动态数据；以及从这些数据中挖掘出有用的信息，供决策系统使用。变压器这些信息输入决策系统，结合运行规范与安全规范，进行分析处理进而作出决策。
信息管理与决策技术是联系前三种技术的纽带，这样四种支持技术才能有机的结合起来，形成支撑状态检修的有机整体。
3 变压器状态检修策略
依据实时监测采集到的变压器状态信息，制定出科学的检修策略。据现行的检修管理规定，可以分为五类检修：
A类检修是指设备（或部件）的解体性检修或检查、更换重要部件或设备的整体更换（更型）、消除设备危急缺陷。
B类检修是指消除设备（或部件）严重缺
陷；或者对有整体性性能下降的设备进行全面的修理或更换，使之重新恢复到技术标准要求的正常功能。
C类检修是指对设备（或部件）不解体进行的检查与修理、更换部分零件、消除设备一般性缺陷，还包括预试规程中的诊断性试验。
D类检修一般指预试规程中的周期性的例行试验和巡视工作，试验周期按预试规程中规定的基准周期。
E类检修一般指不需要停电进行的维护，以及部分带电检测试验或在线监测。
进行检修策略决策的模型必须遵循设备状态评价结果，结果越差设备风险级别越高，越优先安排检修的原则。根据得到的状态评价以及风险评价结果，建立综合设备状态评价结果和设备风险评价的二维关系模型，分析计算某一区域各级设备检修优先级指标，提出设备检修次序、检修级别、检修时间，并根据A、B、C、D、E分级检修标准确定具体的检修项目。经检修后的设备信息纳入到该新的设备状态信息，作为该设备综合状态分析的依据，形成闭环管理。
4 结束语
变压器状态检修的开展有赖于各种技术的发展与进步，通过实践发现，这一先进的检修模式还有很多亟待提高的地方，比如突破传统检修思维框架的束缚改变管理模式、巨量数据的采集挖掘与管理、故障分析诊断技术及检修策略的优化等。
参考文献：
[1]黄凌洁，王玮.电力设备状态检修实施技术的研究[J].电气开关，2007（6）.
[2]丁坚勇，邓瑞鹏.发电设备的检修策略及可靠性管理研究[J].电网技术，2002（26）.
【关键词】状态检修；变压器
电力设备的检修大致历经了三个阶段：事故检修，设备发生故障时才进行维修，代价大、维修费用高，且严重威胁设备或人身安全；定期检修，根据计划对设备进行周期性检修，可减少非计划（故障）停机，消除潜在故障，但易维修过度或维修不足；状态检修，依据设备当前实际工作状况，通过实时状态监测，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而制定相应的最佳检修策略。
1 目前国内状态检修现状
目前，国内开展的状态检修还存在着几方面的不足，主要有：
（1）对设备健康状态的评价缺乏科学统一的分析诊断模型，尚未摆脱原有预防性试验简单的合格与否评判思维；
（2）各专业技术人员测试分析之间缺乏横向联系，难以摆脱传统管理模式，未建立起跨专业的统一分析诊断模型；
（3）缺乏对状态检修总体策略的研究，过分依赖在线监测技术，以在线监测装置的应用数量来衡量状态检修应用研究的深度，状态检修策略的研究简单化。
2 变压器状态检修技术
2.1 状态监测与故障分析诊断技术
变压器状态监测和故障诊断的实施过程是：信号采集、信号处理、状态识别、故障分析诊断。目前变压器状态监测的项目主要有：油温、油中气体、铁芯接地、绕组故障、套管功率因数和电容、冷却功能、负载电流、局部放电、油位、介电和动力系统的缺陷、分接开关性能和缺陷、结构性夹紧力等。
现有故障诊断的方法：传统的故障诊断方法，利用各种物理的和化学的原理和手段；智能诊断方法，利用人工智能进行在线故障诊断，专家系统是实现人工智能的重要形式。基于案例分析的诊断方法也是智能诊断方法中的新兴方法。基于输入输出的数学诊断方法包括：基于线性和非线性判别函数的模式识别方法、基于概率统计的时序模型诊断方法、基于模糊数学的诊断方法、基于距离判据的故障诊断方法、灰色系统诊断方法、基于可靠性分析和故障树分析的诊断方法、人工神经网络、小波分析法以及混沌分析与分形几何法等。
2.2 可靠性分析管理技术
所谓电力设备的可靠性就是指电力设备在规定的条件下，在规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性分析技术包括可靠性预计技术、故障模式影响分析技术、故障树分析技术、可靠性评估技术。
可靠性预计是对变压器所有相关设备作为一个整体的可靠性进行定量估计，推测其可能达到的可靠性水平。
故障模式影响分析技术分析变压器的每一部件所有可能产生的故障模式及其对变压器的安全稳定运行造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度进行分类的一种归纳分析方法。故障模式影响分析的是潜在故障，是可能发生但是现在还没有发生的故障。
故障树分析技术是通过对可能造成变压器故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，确定故障原因的各种可能的组合方式及其发生概率，从而有效地确定变压器发生故障的各种途径，并提高变压器的可靠性和安全性。
可靠性评估技术，根据实际取得的故障信息和运行数据计算变压器的可靠性参数值。这个数值是基于可靠性的检修策略制定的重要依据。
2.3寿命管理与预测技术
寿命管理是在对设备参数监测的基础上，应用计算机技术分析设备的发展趋势，估计剩余寿命，并在保证电力设备的安全可靠运行的前提下，追求设备寿命期间的成本达到最低，进一步决定是大修、更换或延期维护。
变压器寿命评估的方法主要分为三类：解析法，根据运行情况下的材质老化数据及变压器的运行工况，利用各种曲线、公式综合判断，预测部件的剩余寿命；破坏性检测法，从有代表性的部位取得试样后，进行相应的性能实验并进行组织断口状况分析、化学成分分析及碳化物分析，而后进行综合判断，进而预测部件材料的剩余寿命；无损性检测法，不破坏变压器部件，通过外部测量、试验定量掌握材质状况。
随着计算机技术的发展，能在短时间内处理大量的数据并能满足精度的要求，各种基于计算机的算法也逐渐应用于寿命管理。
2.4信息管理与决策技术
信息管理与决策技术是应用计算机辅助决策技术和数据库技术，把设备所有操作运行和维修信息综合在一起，针对一个决策目标，形成以单个设备或整个系统为单元的决策工具，及时提醒检修管理人员按设备状态执行全面的检查和维修。
变压器的信息管理基于庞大的数据收集与处理，可以分为额定容量、额定电压、绝缘等级等静态数据和负载电流、电压、功率因数、油中气体含量、油温等动态数据；以及从这些数据中挖掘出有用的信息，供决策系统使用。变压器这些信息输入决策系统，结合运行规范与安全规范，进行分析处理进而作出决策。
信息管理与决策技术是联系前三种技术的纽带，这样四种支持技术才能有机的结合起来，形成支撑状态检修的有机整体。
3 变压器状态检修策略
依据实时监测采集到的变压器状态信息，制定出科学的检修策略。据现行的检修管理规定，可以分为五类检修：
A类检修是指设备（或部件）的解体性检修或检查、更换重要部件或设备的整体更换（更型）、消除设备危急缺陷。
B类检修是指消除设备（或部件）严重缺
陷；或者对有整体性性能下降的设备进行全面的修理或更换，使之重新恢复到技术标准要求的正常功能。
C类检修是指对设备（或部件）不解体进行的检查与修理、更换部分零件、消除设备一般性缺陷，还包括预试规程中的诊断性试验。
D类检修一般指预试规程中的周期性的例行试验和巡视工作，试验周期按预试规程中规定的基准周期。
E类检修一般指不需要停电进行的维护，以及部分带电检测试验或在线监测。
进行检修策略决策的模型必须遵循设备状态评价结果，结果越差设备风险级别越高，越优先安排检修的原则。根据得到的状态评价以及风险评价结果，建立综合设备状态评价结果和设备风险评价的二维关系模型，分析计算某一区域各级设备检修优先级指标，提出设备检修次序、检修级别、检修时间，并根据A、B、C、D、E分级检修标准确定具体的检修项目。经检修后的设备信息纳入到该新的设备状态信息，作为该设备综合状态分析的依据，形成闭环管理。
4 结束语
变压器状态检修的开展有赖于各种技术的发展与进步，通过实践发现，这一先进的检修模式还有很多亟待提高的地方，比如突破传统检修思维框架的束缚改变管理模式、巨量数据的采集挖掘与管理、故障分析诊断技术及检修策略的优化等。
参考文献：
[1]黄凌洁，王玮.电力设备状态检修实施技术的研究[J].电气开关，2007（6）.
[2]丁坚勇，邓瑞鹏.发电设备的检修策略及可靠性管理研究[J].电网技术，2002（26）.