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摘 要：基于大型电力变压器对电网运行的重要作用，我国一直十分重视对大型电力变压器的检修和运行维护。文章结合笔者自身工作实践，简单介绍了我国电力变压器的检修和运行维护技术的发展，分析了大型电力变压器的状态检修和运行维护技术。
关键词：大型电力变压器；状态检修；运行维护
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0103-02
我国电力工业近年来发展迅速，也带动了智能电网的建设进程，作为能量转换和传输的重要部件，变压器的使用日益增加，更多的大型变压器被投入到电力系统中，承担着十分重要的电网运行任务。电网的规模越来越大，因此，电网的网架结构也较以前更为复杂，这样一来，对电气设备运行的可靠性也有了更高的要求，确保大型电力变压器的正常运行，对于电网的安全性至关重要。
1 我国电力变压器检修与运行维护技术的发展
大型电力变压器的运转时刻处于高压之下，绝缘老化、过负荷以及短路电流是影响其正常运行的主要因素，根据长期实践表明，运行前十年是大型变压器故障高发期，因此，及时检修和维护变压器，不仅能够有效降低故障率，也能够提升其使用寿命。
我国电力变压器的检修技术不断发展，其检修方式经历了三个重要阶段，即事故、定期以及状态等检修阶段。1995年，我国正式实施了《电力变压器检修工艺导则》，对变压器的检修做出了明确规定，要求新投入的变压器五年之内须大修一次，之后的大修为每十年一次。
停电、定期等检修是电力变压器的传统检修方式，由于我国不断扩大的电网规模，这种方式显然已经不适应新形势的发展。当前，我国电网负荷主要由许多大型的电力变压器承担，如果采取停电检修的方式，其造成的损失不可弥补。而科学合理的状态检修方式，可以有效避免该情形的发生，因此，国家电网公司于2009年在全国范围内正式实行输变电设备的状态检修，这标志着我国电网的发展日臻成熟。
2 大型电力变压器检修的状态检修技术
2.1 状态检修方式的优越性分析
所谓状态检修，是指在线监控电力变压器的实时运行状态，在监测设备的运行健康情况基础上，根据以往的监测、可靠性等数据，从而做出检修的项目和周期的决定，这样一来，固定的检修周期就被实际运行状态所取代。状态检修对比定期检修，具有以下优势：
2.1.1 以可靠性和预防性为中心
由于有效掌控了设备运行的实时状态，因此状态检修预防事故的能力进一步加强，能够做到该修必修，节约了大量的人力和物力，缩减了停电检修时间，避免了由此带来的经济损失，提高了电网的效益。
2.1.2 降低了因检修引发其它故障的可能性
状态检修不仅增强了事故预见能力，也有效降低了停电检修造成的损失，同时，也避免了因停电检修导致的其它故障的发生，提高了变压器的运行寿命，也有利于经济运行水平的提升。
2.2 电力变压器状态检修的策略
状态检修的策略主要有以下几个方面：
①对设备状态的评估，如在线实时监测设备，根据设备的技术数据、建造资料以及历史巡查情况等，评估设备的运行状态，这些措施是状态检修前的必备功课。
②根据在线监测的情况，对故障进行分析和判断，从而诊断电力变压器的故障类型。
③在状态监测的基础上，根据故障类型制定相应的维修策略和检修措施。
2.3 状态检修的状态评估
在变压器中，气和油是两个最为重要的状态监测系统，变压器中的所有故障，在气和油系统中都有所体现。因此，在线监测油气量是变压器在线监测技术的重点。
变压器不同故障类型产生的气体，见表1。
2.3.1 对油中溶解气体的在线检测
变压器的绝缘老化程度，可从变压器油的老化情况中判断，在线监测变压器绝缘油里溶解出的低分子气体，并进行相应的分类和定量分析，能够对变压器的绝缘老化情况做出正确的判断。
分析油中溶解气体和设备内部故障时，通常采用色谱分析的方法，首先判断是否发生故障，主要以分析H2和烃类等特征气体的比较值，或者根据气速率等进行判断，进而采用特征气体法或者比值的方法，通过单项气体超标法，再结合碳氧化合物的含量，从而判断故障类别。当前，三比值法是经常使用的比值方法。
2.3.2 变压器电气量的在线监测
对于变压器的状态检修来说，电气量在线监测是除油气量在线监测之外的补充方式。当前，在状态检修过程中，对局部放电和绕组变形的在线监测是使用率较高的方式，在一定程度上弥补了常规检测的某些局限。在线监测不仅能够及时获得状态参数，同时，也不影响大型变压器的正常运转。
当前，DGA是监控变压器运行的主要方式，局部放电在线监测通过安置于设备内部的传感器获得信号，经过一系列的信号处理，如抗干扰以及放电信号分离等，进而提取特征值和放电图谱，在此基础上分析所获得的信号。
绕组变形在线监测主要是根据监测绕组是否发生变形来判断变压器故障，原因在于绕组是采用电磁感应原理变压器的关键部件，也是经常出现故障的部位，其故障率约占变压器总故障的60%～70%，当绕组出现故障时，由于受到短路电流和扭矩的巨大冲击，造成绕组发生严重变形，如断线、位移以及发生匝间短路等，目前，检测绕组变形通常采用短路电抗、低压脉冲以及频率响应等方法。
另外，在线监测变压器的电气量还包括在线监测套管介质损耗，以判断变压器套管位置是否发生故障，如放电、绝缘破坏以及是否受潮等，当前，此类在线监测技术与其他检测技术相比还有待完善，因此实际运用较少。
2.3.3 其它状态评估方法
为提高评估变压器运行状态的准确率，避免由于在线监测系统发生故障而造成状态评估数据出现异常，还应结合历史数据，以及带电检测（红外测温）和缺陷评价等方式评估变压器的运行状态。 所谓带点红外测温，是指在带电的状态下，利用红外技术对设备的温度进行测量，若得到的温度异常，则表明设备发生故障。此外，还可通过热像遥视监控系统，配以可见光摄像机，利用计算机网络进行监测，该方法不仅便于携带，而且更加直观和准确，因而应用广泛。
2.3.4 变压器的故障诊断
在状态检修中，判断变压器故障是其主要的内容，根据在线监测获得的数据资料，分析和诊断故障，经调查表明，变压器的故障主要出现在OLTC、主油箱、自套管以及自冷却系统，分别占到35%、30%、15%和5%。
特征气体判别法是传统故障诊断的主要方法，其通过CO、CO2、H2、CH4、C2H4以及C2H2等特征气体对变压器的故障进行诊断。计算机技术的广泛应用，推动了变压器智能故障诊断的发展，其利用模拟人类的思维，在已有诊断信息的基础上，对常规故障进行智能化的判定。
3 大型电力变压器的运行维护技术
油泵、铁芯、风扇以及线圈是大型变压器的关键部件，由于其时刻处于运动状态，加之过负荷、绝缘老化、高压电以及短路电流等因素的影响，这些部件不断老化，且有损耗，因此为延长大型变压器的使用寿命，必须及时对其进行必要的运行维护，主要维护项目有以下几方面。
3.1 处理变压器的油气渗漏
大型变压器的运行，主要依靠油气系统，因而油气如果发生渗漏，极可能造成变压器受潮，不仅导致设备污损，绝缘性能降低，甚至击穿放电，致使变压器发生故障，特别是相比变压器油渗漏，气体渗漏更加隐蔽。
因此，必须及时维护变压器的“气侧渗漏”以及“油侧渗漏”，经常采取擦拭或清扫措施。
3.2 呼吸器的维护
在大型变压器的维护过程中，呼吸器的维护不容忽视，当前，储油柜是现代大型变压器主要的密封方式，其通常利用呼吸器与外界进行气体交换，呼吸器如果发生故障，那么将造成变压器压力异常，从而导致事故的发生。因此，应实时监测呼吸器里的吸湿剂，并及时更换，保持油杯的清洁。
另外，在变压器的日常维护过程中，还应注意套管、瓷裙等位置以及储油柜的清洁，保持变压器消防设施能够正常使用，保证变压器时刻处于良好的运行状态，防止人为因素造成变压器发生故障。
4 结 语
检修和维护变压器的正常运转，涉及方方面面，是一项综合性的技术。我国智能电网战略的实施，使得越来越多的大型变压器投入电网运行，加之计算机网路技术的普及，推动了大型变压器的检修和维护技术的大步前进，自动化、智能化已成为未来的发展主流，前景一片光明。
参考文献：
[1] 李华轩.遂溪供电局电力变压器状态检修的研究[D].广州：华南理工大学，2012.
[2] 张春旭.烟台供电公司状态检修项目管理的研究[D].北京：华北电力大学，2010.
[3] 任泽民，刘思奎.一台大型故障电力变压器的运行维护管理实例[J].四川水力发电，2008，（27）.
[4] 汪玉峰.浙江电网变压器专业化状态检修研究[D].浙江：浙江大学，2011.
[5] 李建辉.电力变压器状态检修问题研究[D].北京：华北电力大学，2010.
关键词：大型电力变压器；状态检修；运行维护
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）20-0103-02
我国电力工业近年来发展迅速，也带动了智能电网的建设进程，作为能量转换和传输的重要部件，变压器的使用日益增加，更多的大型变压器被投入到电力系统中，承担着十分重要的电网运行任务。电网的规模越来越大，因此，电网的网架结构也较以前更为复杂，这样一来，对电气设备运行的可靠性也有了更高的要求，确保大型电力变压器的正常运行，对于电网的安全性至关重要。
1 我国电力变压器检修与运行维护技术的发展
大型电力变压器的运转时刻处于高压之下，绝缘老化、过负荷以及短路电流是影响其正常运行的主要因素，根据长期实践表明，运行前十年是大型变压器故障高发期，因此，及时检修和维护变压器，不仅能够有效降低故障率，也能够提升其使用寿命。
我国电力变压器的检修技术不断发展，其检修方式经历了三个重要阶段，即事故、定期以及状态等检修阶段。1995年，我国正式实施了《电力变压器检修工艺导则》，对变压器的检修做出了明确规定，要求新投入的变压器五年之内须大修一次，之后的大修为每十年一次。
停电、定期等检修是电力变压器的传统检修方式，由于我国不断扩大的电网规模，这种方式显然已经不适应新形势的发展。当前，我国电网负荷主要由许多大型的电力变压器承担，如果采取停电检修的方式，其造成的损失不可弥补。而科学合理的状态检修方式，可以有效避免该情形的发生，因此，国家电网公司于2009年在全国范围内正式实行输变电设备的状态检修，这标志着我国电网的发展日臻成熟。
2 大型电力变压器检修的状态检修技术
2.1 状态检修方式的优越性分析
所谓状态检修，是指在线监控电力变压器的实时运行状态，在监测设备的运行健康情况基础上，根据以往的监测、可靠性等数据，从而做出检修的项目和周期的决定，这样一来，固定的检修周期就被实际运行状态所取代。状态检修对比定期检修，具有以下优势：
2.1.1 以可靠性和预防性为中心
由于有效掌控了设备运行的实时状态，因此状态检修预防事故的能力进一步加强，能够做到该修必修，节约了大量的人力和物力，缩减了停电检修时间，避免了由此带来的经济损失，提高了电网的效益。
2.1.2 降低了因检修引发其它故障的可能性
状态检修不仅增强了事故预见能力，也有效降低了停电检修造成的损失，同时，也避免了因停电检修导致的其它故障的发生，提高了变压器的运行寿命，也有利于经济运行水平的提升。
2.2 电力变压器状态检修的策略
状态检修的策略主要有以下几个方面：
①对设备状态的评估，如在线实时监测设备，根据设备的技术数据、建造资料以及历史巡查情况等，评估设备的运行状态，这些措施是状态检修前的必备功课。
②根据在线监测的情况，对故障进行分析和判断，从而诊断电力变压器的故障类型。
③在状态监测的基础上，根据故障类型制定相应的维修策略和检修措施。
2.3 状态检修的状态评估
在变压器中，气和油是两个最为重要的状态监测系统，变压器中的所有故障，在气和油系统中都有所体现。因此，在线监测油气量是变压器在线监测技术的重点。
变压器不同故障类型产生的气体，见表1。
2.3.1 对油中溶解气体的在线检测
变压器的绝缘老化程度，可从变压器油的老化情况中判断，在线监测变压器绝缘油里溶解出的低分子气体，并进行相应的分类和定量分析，能够对变压器的绝缘老化情况做出正确的判断。
分析油中溶解气体和设备内部故障时，通常采用色谱分析的方法，首先判断是否发生故障，主要以分析H2和烃类等特征气体的比较值，或者根据气速率等进行判断，进而采用特征气体法或者比值的方法，通过单项气体超标法，再结合碳氧化合物的含量，从而判断故障类别。当前，三比值法是经常使用的比值方法。
2.3.2 变压器电气量的在线监测
对于变压器的状态检修来说，电气量在线监测是除油气量在线监测之外的补充方式。当前，在状态检修过程中，对局部放电和绕组变形的在线监测是使用率较高的方式，在一定程度上弥补了常规检测的某些局限。在线监测不仅能够及时获得状态参数，同时，也不影响大型变压器的正常运转。
当前，DGA是监控变压器运行的主要方式，局部放电在线监测通过安置于设备内部的传感器获得信号，经过一系列的信号处理，如抗干扰以及放电信号分离等，进而提取特征值和放电图谱，在此基础上分析所获得的信号。
绕组变形在线监测主要是根据监测绕组是否发生变形来判断变压器故障，原因在于绕组是采用电磁感应原理变压器的关键部件，也是经常出现故障的部位，其故障率约占变压器总故障的60%～70%，当绕组出现故障时，由于受到短路电流和扭矩的巨大冲击，造成绕组发生严重变形，如断线、位移以及发生匝间短路等，目前，检测绕组变形通常采用短路电抗、低压脉冲以及频率响应等方法。
另外，在线监测变压器的电气量还包括在线监测套管介质损耗，以判断变压器套管位置是否发生故障，如放电、绝缘破坏以及是否受潮等，当前，此类在线监测技术与其他检测技术相比还有待完善，因此实际运用较少。
2.3.3 其它状态评估方法
为提高评估变压器运行状态的准确率，避免由于在线监测系统发生故障而造成状态评估数据出现异常，还应结合历史数据，以及带电检测（红外测温）和缺陷评价等方式评估变压器的运行状态。 所谓带点红外测温，是指在带电的状态下，利用红外技术对设备的温度进行测量，若得到的温度异常，则表明设备发生故障。此外，还可通过热像遥视监控系统，配以可见光摄像机，利用计算机网络进行监测，该方法不仅便于携带，而且更加直观和准确，因而应用广泛。
2.3.4 变压器的故障诊断
在状态检修中，判断变压器故障是其主要的内容，根据在线监测获得的数据资料，分析和诊断故障，经调查表明，变压器的故障主要出现在OLTC、主油箱、自套管以及自冷却系统，分别占到35%、30%、15%和5%。
特征气体判别法是传统故障诊断的主要方法，其通过CO、CO2、H2、CH4、C2H4以及C2H2等特征气体对变压器的故障进行诊断。计算机技术的广泛应用，推动了变压器智能故障诊断的发展，其利用模拟人类的思维，在已有诊断信息的基础上，对常规故障进行智能化的判定。
3 大型电力变压器的运行维护技术
油泵、铁芯、风扇以及线圈是大型变压器的关键部件，由于其时刻处于运动状态，加之过负荷、绝缘老化、高压电以及短路电流等因素的影响，这些部件不断老化，且有损耗，因此为延长大型变压器的使用寿命，必须及时对其进行必要的运行维护，主要维护项目有以下几方面。
3.1 处理变压器的油气渗漏
大型变压器的运行，主要依靠油气系统，因而油气如果发生渗漏，极可能造成变压器受潮，不仅导致设备污损，绝缘性能降低，甚至击穿放电，致使变压器发生故障，特别是相比变压器油渗漏，气体渗漏更加隐蔽。
因此，必须及时维护变压器的“气侧渗漏”以及“油侧渗漏”，经常采取擦拭或清扫措施。
3.2 呼吸器的维护
在大型变压器的维护过程中，呼吸器的维护不容忽视，当前，储油柜是现代大型变压器主要的密封方式，其通常利用呼吸器与外界进行气体交换，呼吸器如果发生故障，那么将造成变压器压力异常，从而导致事故的发生。因此，应实时监测呼吸器里的吸湿剂，并及时更换，保持油杯的清洁。
另外，在变压器的日常维护过程中，还应注意套管、瓷裙等位置以及储油柜的清洁，保持变压器消防设施能够正常使用，保证变压器时刻处于良好的运行状态，防止人为因素造成变压器发生故障。
4 结 语
检修和维护变压器的正常运转，涉及方方面面，是一项综合性的技术。我国智能电网战略的实施，使得越来越多的大型变压器投入电网运行，加之计算机网路技术的普及，推动了大型变压器的检修和维护技术的大步前进，自动化、智能化已成为未来的发展主流，前景一片光明。
参考文献：
[1] 李华轩.遂溪供电局电力变压器状态检修的研究[D].广州：华南理工大学，2012.
[2] 张春旭.烟台供电公司状态检修项目管理的研究[D].北京：华北电力大学，2010.
[3] 任泽民，刘思奎.一台大型故障电力变压器的运行维护管理实例[J].四川水力发电，2008，（27）.
[4] 汪玉峰.浙江电网变压器专业化状态检修研究[D].浙江：浙江大学，2011.
[5] 李建辉.电力变压器状态检修问题研究[D].北京：华北电力大学，2010.