（电气工程专业论文）北京电力公司变压器状态检修系统研究及应用.pdf

华北电力大学工程硕士专业学位论文 士：z = i明明 本人郑重声明：此处所提交的工程硕士专业学位论文北京电力公司状态检 修开展分析报告，是本人在华北电力大学攻读工程硕士专业学位期间，在导师 指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和 致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 d 学位论文作者签名：玄经 日 期：竺翌。上竺 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或 其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校 可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：盔鍪 e l 期：邋，业 导师签名： 华北电力大学工程硕士专业学位论文 摘要 建设“电网坚强，资产优良、服务优质、业绩优秀”的现代供电公司，是企业 发展战略的需要，一强三优”目标的提出，对电网的主设备提出了更高的要求， 不仅电网主设备要实现安全可靠运行，而且要保持良好的健康状态和设备完好率， 才能达到电网坚强和供电可靠。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。 在电网发展日益庞大，用户对可靠性的要求越来越高的今天，状态检修更加显现出 不可替代的作用。本文将简要介绍检修发展的历史，北京电力公司变压器状态检修 开展的背景、状态检修的工作思路、工作流程、标准建立、工作制度编辑等前期准 备工作，介绍了变压器状态检修系统的构成、各个子系统的特点等，并详细介绍了 变压器状态检修各类型数据的采集手段方法和相应的数据分析方法以及系统如何 通过数据分析判断变压器运行状态并采取相应的检修策略。最后通过实例展示变压 器状态检修系统在实际应用中取得的效果。 关键词：变电检修，状态检修，变压器，系统 a b s t r a c t b u i l d i n g ”as t r o n gp o w e rg r i d ，a s s e tq u a l i t y , s e r v i c eq u a l i t y , e x c e l l e n tp e r f o r m a n c e ”o ft h em o d e m p o w e rs u p p l yc o m p a n y , i st h en e e d so fe n t e r p r i s ed e v e l o p m e n ts t r a t e g i e s ，”as t r o n gt h r e e e x c e l l e n c e s ”o ft h ep r o p o s e do b j e c t i v e s ，t h em a i ne q u i p m e n to ft h ep o w e rg r i dah i g h e rd e m a n d ，n o t o n l yt h em a i np o w e rg r i di no r d e rt oa c h i e v es a f ea n dr e l i a b l ee q u i p m e n to p e r a t i o n ，b u ta l s ot o m a i n t a i ng o o dh e a l t ha n dg o o dr a t eo fe q u i p m e n ti no r d e rt oa c h i e v ear e l i a b l ep o w e rn e t w o r ka n d p o w e rs t r o n g c o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c ei sb a s e do nt h es t a t u so fe q u i p m e n ta n dc a r r yo u t p r e v e n t i v eo p e r a t i o n s i nt h ed e v e l o p m e n to fi n c r e a s i n g l yl a r g eg r i d ，t h eu s e ro ft h ei n c r e a s i n g l y h i g hd e m a n df o rt h er e l i a b i l i t yo ft o d a y , s h o w i n gm o r ec o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c ei r r e p l a c e a b l e r o l e t h i sa r t i c l ew i l lb r i e f l yi n t r o d u c et h eh i s t o r yo ft h ed e v e l o p m e n to v e r h a u l ，b e i j i n gp o w e r c o m p a n yt r a n s f o r m e rc o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c ec a r r i e do u ti nt h eb a c k g r o u n d ，t h ei d e ao f c o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c e ，w o r k f l o w , s t a n d a r d s ，s y s t e me d i t o r , s u c ha sp r e p a r a t o r yw o r ko nt h e t r a n s f o r m e rc o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c es y s t e mc o n s i s t so fv a r i o u ss u b - s y s t e mc h a r a c t e r i s t i c s ，a n d d e t a i l e di n f o r m a t i o no nv a r i o u st y p e so ft r a n s f o r m e rc o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c em e a n so fd a t a c o l l e c t i o nm e t h o d sa n dt h ec o r r e s p o n d i n gd a t aa n a l y s i sm e t h o d sa n dd a t aa n a l y s i ss y s t e mt o d e t e r m i n eh o wt or u nt h es t a t et r a n s f o r m e ra n dt ot a k ea p p r o p r i a t em a i n t e n a n c es t r a t e g y f i n a l l y , a n e x a m p l ed i s p l a yo ft r a n s f o r m e rc o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c es y s t e mi nt h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o no f t h er e s u l t s t 华北电力大学工程硕士专业学位论文 l iy a n ( p o w e rp l a n tt h e r m a lp o w e re n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f j i n y a ny a n g k e yw o r d s ：s u b s t a t i o nm a i n t e n a n c e ，c o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c e ，t r a n s f o r m e r s ， g i s ，u l t r a - h i g hf r e q u e n c y ， 华北电力大学工程硕士专业学位论文 目录 中文摘要 英文摘要 第一章概述1 1 1 变电设备检修方式的发展及研究现状1 1 1 1 变电设备的检修工作经历的三个阶段1 1 1 2 状态检修在国内外的开展情况2 1 2 北京电力公司变压器状态检修系统研究及应用背景4 1 3 课题研究内容5 第二章变压器状态检修系统总体框架结构6 2 1 基本思路6 2 2 变压器状态检修系统前期准备6 2 2 1 变压器状态检修流程制定6 2 2 2 变压器状态检修系统数据采集途径7 2 2 3 变压器状态检修系统数据分析方法选用7 2 2 4 变压器状态检修系统相关标准制度建立7 2 2 5 变压器状态检修系统检修策略制定1 1 2 2 6 变压器状态检修标准化作业1 2 2 2 7 主要功能架构12 2 3 系统总体架构l3 2 4 系统网络配置14 2 4 1 运行环境配置14 2 4 2 网络结构配置14 第三章变压器状态检修系统功能模块及实现15 3 1 子系统的结构与功能15 3 i 1 设备台帐管理子系统15 3 1 2 设备缺陷管理子系统15 3 1 3 设备计划管理子系统16 3 1 4 设备检修管理子系统17 3 1 5 设备试验管理子系统17 3 1 6 备品备件管理子系统18 3 1 7 状态分析管理子系统18 3 1 8 系统管理子系统2 2 3 2 变压器状态检修系统关键技术及实现2 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 3 2 1 设备状态信息采集技术2 4 3 2 2 设备信息分析3 2 3 2 3 变压器综合状态评价3 9 3 2 4 变压器检修策略制定4 0 3 3 变压器状态检修系统功能完善与加强41 3 3 1 状态检修系统功能增加4 1 3 3 2 状态检修系统功能增强4 1 第四章变压器状态检修系统应用实例4 4 4 1 变压器状态检修系统界面4 4 4 2 分析方法规则维护4 4 4 3 设备检修数据界面4 5 4 4 电气数据分析界面4 5 4 5 油色谱数据分析界面4 5 4 6 变压器综合状态分析界面4 6 4 7 变压器运行预警界面4 7 4 8 变压器检修计划界面4 8 第五章结论4 9 参考文献5 0 致 射5 2 在学期间发表的学术论文和参加科研情况5 3 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第一章概述弟一早僦尬 状态检修是以可靠性为中心的检修，通过一套特殊的程序来为设备和零件确定 有效的、经济的预防检修任务，并规定检修或监测间隔的一种系统方法。所谓的“特 殊的程序 是一套工作方法或是分析方法；先选择要进行分析的系统，明确系统的 边界、功能，进行故障模式和后果分析，逻辑树分析，最后选择合适的检修方式。 实施状态检修的目的是应用现代管理理念和管理技术，采用有效的监测手段和分析 诊断技术，准确掌握设备状态，保证设备的安全、可靠和经济运行；科学地进行检 修需求决策，合理安排检修项目、检修间隔和检修工期，有效降低检修成本，提高 设备可用性；形成符合状态检修要求的管理体制，提高变电设备检修、运行的基础 管理水平；在企业中营造科学决策、改革创新的氛围，为增强企业的综合竞争力提 供保证。 1 1 变电设备检修方式的发展及研究现状 1 1 1 变电设备的检修工作大体上经历了三个阶段n 1 第一个阶段称为事后维修，又称为修正性维修( c o r r e c t i v em a i n t e n a n c e ) ， 设备发生故障或损坏时才进行检修。在电力工业发展初期，这种检修方式或损坏时 才进行检修。在电力工业发展初期，这种检修方式能够满足当时设备数量比较少， 对可靠性要求不高的环境。 第二个阶段称为定期维修，也称预防性维修( p r e v e n t i v em a i n t e n a n c e ) 。定 期维修的理论认为，采用定期维修的方式，可以使得设备部分或全部恢复到设备运 行初期的性能。定期维修方式，克服了事后维修的缺陷，提高了设备的运行可靠性。 然而定期检修依据周期而不是设备实际的运行检修进行检修，结果会造成过度检修 或者检修不足。 第三个阶段称为状态检修( c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e ) ，它基于设备的实 际运行状态，通过持续监测设备的各种物理化学参数，分析设备的绝缘状态等性能， 从而判定设备是否应该维修，以及如何维修。随着经济快速发展，社会对供电可靠 性的要求迸一步提高，电力设备大量增加，运行部门对设备利用率、停电时间、维 修成本采取了更加的严格控制，状态检修成为检修方式的一种新的发展方向。简单 的说，与定期维修到“到期必修”相比，状态检修就是“当修必修”，由此带来电 力公司检修成本的下降、设备可用率的提高，、系统可靠性的提高等。状态检修开 始于2 0 世纪7 0 年代，首先应用于美国，随后不断扩展到其他西方发达国家，在管 理和技术方面日趋成熟，目前已经成为变电设备检修的主要方式。我国对状态检修 的研究开始于2 0 世纪9 0 年代，由于过分强调安全、忽略检修的经济性和科学性， 发展一直比较缓慢。进入2 l 世纪以来，随着电力设备、监测技术的不断完善，以 及电力企业观念的转变，对运营成本要求的不断提高，状态检修的发展开始加快了 华北电力大学t 程硕士专业学位论文 步伐。从变电设备检修方式的发展历史，我们可以得出以下结论： 状态检修依据的足对变电设备状态参数的持续获得和分析，这是一个先决条 件。状态检修是一种设备管理思想的转变，它的目的是提高设备可靠性，同时降 低运营成本，能否实现这一母的是状态检修能否成功的关键。状态检修是变电设备 检修方式的发展趋势。传统的检修方式并非失去了用武之地，在适合的环境和设备 条件下，仍将长期采用。 由此可见，实施状态检修必须研究状态检修的关键技术和经济性，从而有效地 开展状态检修工作。 1 1 2 状态检修在国内外的开展情况 美国等发达国家从2 0 世纪8 0 年代起就在电力系统各领域开展了各种关于设备 状态监测的研究和应用，十几年来有了较大的发展。与我国相比，有两个主要特征： 已经能生产多种传感器产品，传感器质量好，性能稳定；状态监测应用比较普 遍，有经济效益。 状态监测应用较普遍的地区主要是北美和欧洲。美国电力科学院( e p r i ) 非常 重视对现场技术人员有关状态监测和状态检修方面的技术培训和技术服务。在美 国，实现了变电站无人值班和状态检修管理。状态监测和故障诊断的应用取得了良 好的经济效益。据同本一些工厂统计，事故率可减少7 5 ，维修费用可降低2 5 5 0 。英国经过对2 0 0 0 个大型工厂的调查表明，采用状态监测技术后，每年节约维 修费3 亿英镑，而监测系统的成本为0 5 亿英镑，收益为投入6 倍。尽管一些进口 的传感器装置或系统功能全面，但是，数据分析处理技术也还未达到较高水平，一 般装置仅仅对数据进行简单的统计分析或频谱分析。一些仅能够对个别故障进行诊 断的软件，其售价也很昂贵。因此，还需要用人工处理数据，并得出最后结论。 欧洲近年来在状态维修的基础上，提出基于可靠性的维修策略( r e l i a b i l i t y c e n t e r e dm a i n t e n a n c e ，r c m ) ，更明确了必须兼顾两方面：不仅要通过状态评估及 时掌握设备的真实情况，而且要考虑该设备在系统中的重要性、该设备的故障对电 网可靠性的影响程度乜1 。如图所示：r c m 的一种方案框图。通过一些指标对设备装 他进行评估。以断路器为例，如图 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 网 圈i - _ _ 。- - _ _ _ - _ _ _ - _ j 爿量删轵i 掂果 瑚 l 扯2 2 “3 运行铺i 3 i 3 54 3 6 - 5 6 该类星峭 锵 l 瓢晡绷 3 很坏6 础i 鼍赳i 钍 鼽如23 9 i 9 9 3 候i 硐听熄 l 矗d 低i 开眦触触航定冀 22 蠢3 s f i 嗣嘲l 翘少油3i 空气4 栅l 硼峨 假6 图卜lr c m 的一种方案框图图卜2 对断路器评估时各项取分表 国内电力系统设备状态监测科研工作也始于2 0 世纪8 0 年代，起步并不晚。国 家电力公司先后颁布了火力发电厂实施设备状态检修的指导意见和水电站实 施设备状态检修的指导意见等规范，对状态检修的定义、目的、基本原则等做了 规定。，明确了组织机构和职责。近年来，已经研制成功很多传感器装置，并安装在 现场，很多发电厂和变电站已经采用了在线监测技术，加强了对设备运行实时监测 和管理的手段。近几年，国内一些大型发电厂较全面地安装了成套进口的先进传感 器装置，通过计算机网络形成一定规模的状态监测系统，并达到了先进水平，而这 些成套软件系统全部由我国技术人员开发。例如，一台3 0 0 m w 发电机组的锅炉、汽 机和发电机的模拟量和开关量的测点多达50 0 0 个60 0 0 个( 其中发电机的测点 有3 0 0 个 - 4 0 0 个) ，从测点得到的数据通过数据库管理起来，在控制室的终端可 以任意调用各点实时的和历史的数据，并显示出来。这充分说明我国技术人员已经 掌握了状态监测系统的网络和数据库技术口1 。 目前江苏、内蒙古、天津、山东等省市供电公司已经着手或者开展了状态检修 有关工作，包括葛洲坝水电站等发电企业已经将状态检修工作纳入日常设备维护中 并取得了丰富的经验。同时国内软件公司( 中恒博瑞，快威等) 与电力公司合作以 可靠性为中心的安全策略开发出了一系列的状态检修有关软件。比如：安徽电网变 压器油中溶解气体在线监测监督管理系统，山东电力集团公司设备风险评估体系， 绍兴电力局变压器状态检修系统等。通过状态检修的开展，对某些设备或主要设备 囝占 华北电力大学工程硕上专业学位论文 的检测和维修的内容及周期已有所调整，分别占3 0 及2 0 以上，这也反应出国内对 于状态检修的开展已深入人心。同时各地方电力公司根据自身的工作经验及国际标 准制定了一些状态检修技术文件如下： 表1 1 部分电力公司状态检修相关规定4 1 电力公司名称主要状态检修技术文件 江苏省电力公司江苏省电力公司输变电设备状态检修管理办法 油浸式变压器( 电抗器) 状态检修导则 互感器状态检修导则 湖南省电力公司变电设备状态检修指导性意见 湖南省电力公司变电设备状态检修指导意见 变电设备评估细则 变电站状态监测系统运行维护管理办法 华东电力公司输变电设备在线检测系统技术导则 电力设备紫外线检测导则 变压器绕组变形检测导则 绍兴电力公司 1l o k v - 2 2 0 k v 油浸式电力变压器状态检修引用导则 广西象州县电力公司在线监测装置管理办法 高压开关状态评估及检修管理规定 威海电力公司高电压设备在线监测系统装置管理规定 输变电设备状态评估规定 但是，到目前为止，国产传感器装置的生产和国内状态监测的应用情况还落后 于国外先进水平。一方面，还有很多发电厂和变电站的状态监测没有开展起来；另 方面，一些状态监测系统已具备规模的发电厂在软环境和管理体制上还不能适应 发展要求。这主要表现在两方面：在很多现场，状态监测并没有成为必要的部分。 由于没有实施状态检修，维修管理还是沿用过去的旧体制，运行和设备管理维修脱 节，因而，没有形成对状态监测的需求，已有的状态监测装置也没有发挥应有的作 用。已具有状态监测系统的工厂，其现场技术人员还没有技术能力处理和分析状 态监测的数据，因而不能合理分析和利用数据。由于无论对进口的还是国产的硬件 监测系统，人工进行数据分析还是必要的，但是目前对现场技术人员的培训和技术 支持还没有到位。 1 2 北京电力公司变压器状态检修系统研究及应用背景 截止2 0 0 6 年底，北京电网共有5 0 0 k y 、2 2 0 k v 、1 l o k v 、3 5 k v 、l o k v 5 个电压等 级；3 s k y 及以上变电站3 3 1 座，主变容量达5 3 9 9 6 7 兆伏安；输电线路7 5 0 条，7 9 1 5 6 5 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 公里；电缆线路6 1 4 条，7 9 6 0 4 公里；是一个以5 0 0 k v 环网、2 2 0 k v 双环网为主网 架构的特大型城市电网。随着社会经济的发展，北京电力负荷需求日益增加，电网 发展十分迅速，电网输变电设备( 以下简称设备) 数量急剧增加，定期检修试验工 作剧增，检修试验人员紧缺的问题日益突出，同时由于电网设备制造质量大幅提升， 集成式、少维护设备在电网中大量应用。因此长期以来形成的定期检修已不能满足 供电企业生产目标。即用最低的成本，建设具有足够可靠水平的输送电能的电力网 络。本着如何有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等问题，北京市电力公司 下大力气推进变电设备状态检修管理理念的应用，北京电力公司试验研究院根据公 司深入开展设备状态检修工作的思路，结合变压器检修工作的特点进行变压器状态 检修系统的研究工作1 。 1 3 ：课题主要内容 1 3 1 本课题主要介绍了国外电气设备检修方式发展历程，国内状态检修工作的开 展情况。论述了北京电力公司开展变压器状态检修的背景，提出了传统的设备定期 检修模式已经不能适应电网发展的要求，迫切需要在充分考虑电网安全、环境、效 益等多方面因素情况下，研究、探索状态检修是提高设备运行可靠性和检修针对性 的新的检修管理方式。 1 3 2 介绍了北京电力公司变压器状态检修工作的体系建设工作。参与齐备国家 电网公司下发的状态检修试验规程、检修导则、北京市电力公司的试验规程、参与 编制了相关专业标准化作业指导书( 卡) 以及与状态检修相适应的运行规程等技术 规范等。例如：北京电力公司油浸变压器( 电抗器) 状态检修导则、各类标准化 作业检修卡等。 1 3 3 介绍了变压器状态检修工作的流程，提出了要抓好状态检修工作必须重视三 个环节，分别是设备数据的收集：综合的状态评估；检修管理。并根据这三个环节 分别进行详细阐述。 1 3 4 阐述了变压器状态检修数据包括三类数据。检修数据、电气数据、油色谱 数据。变压器状态检修系统和现有m i s 生产管理系统数据之间的关系。介绍了数据 收集采用的各种在线、离线试验方法、原理和效果。 1 3 5 阐述了针对各类型数据运用的分析方法，导则、规程。讲解了如何根据数据 分析得出的结论进行变压器状态评估。 1 3 6 介绍了检修管理环节中变压器状态检修系统软件架构，各架构下的具体功 能，架构之间的关系。提出了根据变压器状态检修系统中状态评估结果进行检修策 略制定的方法。通过实例说明了变压器状态检修系统的有效性。 华北电力大学t 程硕十专业学位论文 第二章变压器状态检修系统总体框架结构 2 1 基本思路 推行状态检修要贯彻“应修必修，修必修好 的方针。电力设备的状态检修是 当前先进的工业国家普遍推行的一种科学的设备检修管理策略。从国内外实践看， 要实现状态检修，必须抓住三个主要环节：设备数据的收集( 含原始数据、历史数 据、家族数据、当前数据) ：综合的状态评估( 含规程、导则、专家系统、智能系 统) ；检修管理( 检修策略、风险评估、标准化作业、软件系统、规程、结果反馈 等) 1 。其次变压器状态检修系统作为变压器检修管理用途，除了状态数据收集、 分析、得出结论、制定检修策略的功能外，还增加了设备管理、检修计划管理、缺 陷管理等其他的基本功能，建立起这样的管理系统就可以完全代替目前北京电力公 司使用的变压器m i s 系统，为变压器检修管理带来更加便捷高效的管理方法。 2 2 变压器状态检修系统前期准备 2 2 1 变压器状态检修流程制定 通过查阅相关研究成果、标 准，并结合试研院长期负责变 压器检修工作积累下来的经 验来确定参数 应细化到各部位如：绝缘状态、绕 组状态、套管状态、有载开关状态、 冷却系统状态、渗漏状况、负荷及 温度状况等， 状态参数的获取，通过某种途径来 获取变压器状态参数 运行参数：负荷、温度等 在线测试数据：色谱、局放、红外、 泄漏、套管介损和电容等 病历卡，包括外来伤害，如：出口 短路等 离线试验数据( 包括电气试验和油 务试验两部分) ：出厂、交接等 缺陷情况：过热、渗漏、色谱异常、 水分超标等 变压器状态评估，借鉴已有的成功经 验和相关标准规程并结合先进的分析 判断方法进行状态评估 得到具体的状态分析报告：变压器可 否继续运行、不良状态出现在那些部 j 6 华北电力大学工程硕士专业学位论文 j ! 1r 依据状态分析报告制定检修策略：、 在线处理、停电检修等，制定检修 策略时应考虑检修成本与检修成 爆( 变压器剩余生命) 的关系 ：续前页 图2 - 1 变压器状态检修系统流程图 2 2 2 变压器状态检修系统数据采集途径 变压器状态检修系统数据主要来源有几部分。历史数据主要从现有的m i s 系统 历史数据导入，实现了数据的共享。现有的数据主要来自运行监控、电气设备巡 视、预防性试验、变压器在线监测系统等几个途径。 2 2 3 变压器状态检修系统数据分析方法选用 变压器状态检修系统数据主要有三类，分别是检修数据、电气试验数据、油 化验数据。根据三类数据的特点分别采用不同的数据分析方法得出变压器运行状 态的变化趋势。 2 2 4 变压器状态检修系统相关标准制度建立 2 2 4 1 变压器状态检修导则 依据国家电网有关状态检修的要求，参考北京电网的特点，配合完成了l ：北京 电力公司油浸变压器( 电抗器) 状态检修导则，在导则中制定了状态检修的检修 原则即“应修必修，修必修好，明确了四类检修( a 、b 、c 、d 类) 的定义，针对 变压器的不同状态实行不同的检修周期和检修策略。为北京电网油浸变压器( 电抗 器) 状态检修工作开展提供了管理依据口1 。 表2 1 油浸式变压器( 电抗器) 检修分类及检修项目 检修分类检修项目 吊罩、吊芯检查 本体油箱及内部部件的检查、改造、更换、维修 a 类检修 返厂检修 相关试验 7 华北电力大学工程硕士专业学位论文 b 1 油箱外部主要部件更换 b 1 1 套管或升高座 b 1 2 油枕 b 1 3 调压开关 b 1 4 冷却系统 b 1 5 非电量保护装置 b 1 6 绝缘油 b 1 7 其它 b 2 主要部件处理 b 类检修 b 2 1 套管或升高座 b 2 2 油枕 b 2 3 调压开关 b 2 4 冷却系统 b 2 5 绝缘油 b 2 6 其它 b 3 现场干燥处理 b 4 停电时的其它部件或局部缺陷检查、处理、更换工作 b 5 相关试验 c 1 按北京市电力公司电气设备试验规程规定进行试验 c 类检修 c 2 清扫、检查、维修 d 1 带电测试( 在线和离线) d 2 维修、保养 d 3 带电水冲洗 d 类检修 d 4 检修人员专业检查巡视 d 5 冷却系统部件更换( 可带电进行时) d 6 其它不停电的部件更换处理工作 2 2 4 2 变压器状态评价标准 完成了北京电力公司油浸变压器( 电抗器) 状态检修导则，明确了变压器 评价内容即电气试验、油气化验、运行检修三大部分阳1 。其状态量包括： 8 华北电力大学工程硕士专业学位论文 表2 2 油浸变压器状态量 评价内容状态量 电气试验绕组绝缘电阻和吸收比；绕组泄漏电流；铁芯、夹件、穿芯螺栓、 夹件、绑扎钢带、铁芯、线圈压环及屏蔽等的绝缘电阻；绕组的 t a n6 ；局部放电( a c l d 长时感应耐压试验) ；绕组直流电阻误差 分析；绕组变形测试；有载分接开关测试；电容型套管试验等。 油气化验本体油气相色谱分析；本体油的t a n6 ；本体油水分；本体油耐 压分析；糠醛；分接开关油耐压；非纯瓷套管油气相色谱；冷却 水；本体s f 6 气体湿度；电缆箱s f 6 气体湿度；有载调压箱s f 6 气体湿度；s f 6 气体成分分析等。 运行检修套管、套管c t ；气体继电器；压力释放阀、防爆筒；测温装置； 压力突变继电器；密度计连成器；无励磁分接开关；有载分接开 关；冷却装置；储油柜；本体；二次系统；阀门；投运前性能； 运行年限；家族性缺陷；短路情况：承受短路电流、次数、短路 冲击累计；负荷情况等。 运用状态量相应的分析方法，根据变压器各状态参量评价结果得出缺陷等级： “问题、“一般”、“严重”、“危急 ，分别对应不同的扣分值。通过对变 压器单项扣分以及设备总扣分情况，根据l ：变压器状态总体评价表查出对该设备 的最终状态评价。设备最终状态分为正常、注意、异常、严重这四个等级，对应不 同的检修策略叫。 9 。一 爿爿 髓 旧旧 和撕 姑姑妲妲妲 米 式愈 杂哆 蠢哆 卿! 刨蚓蚓蚓 鞋 爿爿 烈冬涮匈 型恻越憾螂 籁 加加 姑妞 思寒照熙寒 划删 基求o q气中o a吲 c o n寸e a 如幂 ，。一 o q r 。 o a r _nf 。 暴求 中 飞一 o a寸0 0气一n 辎1 1 1 o 口o ，)o c o ，)a o 型 驰 嫠1 | 整1 噩 1圈嫠删嫠龋 遄1钆1艮 厘1钆1 屉 掣 22 墨斌 浆 永 浆浆餐 。 o 卜oo 娟 1 0 g g 叫臻嫣 踩 嫣态 嫣 脚脚 业 脚嗡 删 龌瀣 餐 饰 蹩蔷 密 竣 嫂 删 崆 嫂丽 壤 敷炫 察 粕 牲趔 败 姆 葵gg 赋六 = ，删 雠 烈 辐 整螯 柑嚎 柑 趔蚓 刹剁 娉粲 娉求 薯萋 墨盘 餐 脚蛞脚暴 咀惑踩屦 长* 廿 懵二 佰 娟删 漫漫o u 廿坦 熹辎 是辎 是辎嫂姑塔塔 c 、| 悉 姜型留茹 密密丽删 删椭蚌廿 卧 嫂 oo 壤2埭宝嫂叫 娘 趔搦e q 面 匿魁避 醛 斌籁 佰 捌 逛 l 二霉薹礁 廿 脚 是稚 怕! 圈 留留留六 幽辖 葵 匣剥雄妲 辎 壤埭埂哦制 ! 圈鹾靶熙螺粼 诋掣匹辎廿咪h帐求 谗慢求鼯v姑蜷$拳删怕葵椎幽愀山秣 钗秘逍扑爿秘书隧否lh扑k r 钾芸斟 华北电力大学工程硕士专业学位论文 2 2 5 变压器状态检修系统检修策略制定 表2 4 油浸式变压器( 电抗器) 检修策略表 检修策略 设备状态 良好正常状态注意状态异常状态严重状态 检修策略见2 4 5 1 见2 4 5 2见2 4 5 3见2 4 5 4 推荐周期正常周期或延长一年不大于正常周期适时安排尽快安排 2 2 5 1 “正常状态 检修策略 被评价为“正常状态”的变压器( 电抗器) ，执行c 类检修。根据设备实际状况，c 类检修可按照正常周期或延长一年执行。在c 类检修之前，可以根据实际需要适当安排d 类检修。 2 2 5 2 “注意状态 检修策略 被评价为“注意状态”的变压器( 电抗器) ，执行c 类检修。如果单项状态量扣分 导致评价结果为“注意状态”时，应根据实际情况提前安排c 类检修。如果仅由多项状 态量合计扣分导致评价结果为“注意状态”时，可按正常周期执行，并根据设备的实际 状况，增加必要的检修或试验内容。 注意状态的设备应适当加强d 类检修。 2 2 5 3 “异常状态 检修策略 被评价为“异常状态”的变压器( 电抗器) ，根据评价结果确定检修类型，并适时 安排检修。实旌停电检修前应加强d 类检修。 2 2 5 4 “严重状态”检修策略 被评价为“严重状态”的变压器( 电抗器) 根据评价结果确定检修类型，并尽快 安排检修。实施停电检修前应加强d 类检修。 需要指出的是，状态检修是一个系统工程，是检测技术、诊断技术及检修技 术有机的统一。状态检修需要全过程管理，包括规划设计、设备选型、监造、运 输、现场安装调试和试验交接、运行维护、检修等整个过程。而对设备状态( 即健 康水平) 的诊断和评估，是一个复杂的课题。分析所依据的状态信息又是相互关 联，而不是孤立的，随着运行时间的延长和对存在异常变压器的跟踪分析，会积 累大量的状态参数，对异常参数的变化趋势会更明确的显示出故障的原因，再者很 多情况属于经验的判断范畴，所以该过程通常需要由专家组来进行，而不能单独 依靠标准自动完成。 参考借助以上判据，评估专家( 组) 应得出评估对象的状态等级、存在问题、 可能发生的事件等。在由专家( 组) 进行状态评估时，也可以超出该判据范围进行 综合判断。 华北电力大学t 程硕上专业学位论文 2 2 6 变压器状态检修标准化作业 根据状态状态检修工作标准化工作的需要，主要参与编制了输变电设备检修类作 业指导书。比如1 l o k v 变压器a 类检修作业指导书、( 2 2 0 k v 以以上变压器d 类检 修作业指导书。检修作业指导书包括以下内容： ( 1 ) 检修任务、项目及环境条件； ( 2 ) 检修装备、检测仪器的配置； ( 3 ) 危险点分析及预控措施； ( 4 ) 安全注意事项及措施； ( 5 ) 检修工序； ( 6 ) 检修工艺要求和关键工艺过程控制； ( 7 ) 检修前、检修中及检修后的试验项目； ( 8 ) 检修记录及结论。 2 2 7 主要功能架构 图2 2 变压器状态检修主要功能架构图 1 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 2 3 ：系统总体架构 图2 - 3 各个子系统的逻辑关系图 变压器状态检修系统以状态检修为核心思路，增加了状态分析子系统，其数据 来源于缺陷管理子系统( 缺陷数据) 、试验管理子系统( 试验、在线监测数据) 。 特点是通过变压器离线数据、在线数据、巡检数据的收集，应用相关的算法和评估 标准，分析得出变压器的运行状态，并根据相应的检修策略制定检修方案和检修计 划，达到状态检修的目的n 们。具体应用思路如图所示： 图2 - 3 变压器状态检修系统应用思路 华北电力人学工程硕士专业学位论文 2 4 系统网络配置 2 4 1 运行环境配置 表2 1 变压器状态检修系统流程图 【：二= 美1 _ 莉一= ：= 一_ ，_ “。 + - ，一”7 ”一7 1 _ _ 一_ _ _ 目一 ，啦。标准配置一 ；。一。蝻龇最低配。置矗一l 计算机硬件 p 42 o gc e l e r o n2 o g 5 1 2 m 内存 2 5 6 b l 内存 软件 w i n d o w sx ps p 2w in d o w s2 0 0 0 w in d o w s n e t f r a m e w o r kw in d o w s n e tf r a m e w o r k1 1 1 1 网络通信局域网t c p i p 、h t t p局域网t c p i p 、h t t p 其他 i e6 0i e6 0 2 4 2 网络结构配置 臼一 仑 i 辫 l 一一一。 电刀系；亡i ，叫鄙尚迟烈击诲网 一一一一一 一il 腻 卜 y 太了 e c g 户端 p c 客户端：移动客户端 胁 。 烈，、 图2 5 变压器状态检修系统网络结构图 1 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第三章变压器状态检修系统功能模块及实现 3 1 子系统的结构与功能 3 1 1 设备台帐管理子系统 3 1 1 1 系统概述 设备管理是设备维护的一个主要过程，是设备检修、缺陷、试验等各系统运行 的前提。设备管理子系统对设备的处理实行计算机化管理，系统可以通过有效提示、 多条件查询统计等功能及时查询设备详细情况、打印设备或设备附件详细报表，以 此了解设备相关信息、指导相关工作、提高工作效率。为设备检修、缺陷、试验等 系统的正常运行提供基础数据。目前设备管理主要对设备基础信息进行维护，是整 个系统的基础系统。设备台帐管理子系统对现有生产m i s 系统内的数据具有良好的 兼容性，可以完全利用m i s 里设备台账数据。 3 1 1 2 系统逻辑图 图3 一l 设备台帐管理子系统逻辑图 3 1 2 设备缺陷管理子系统 3 1 2 1 系统概述 设备缺陷管理是设备维护的一个重要过程，它包含了运行设备缺陷检修的整个 过程。例如设备缺陷的发现、检修、消缺、验收等。缺陷管理子系统对设备缺陷处 理实行计算机化管理，系统可以通过有效提示、多条件查询统计等功能及时查询统 计缺陷情况，以此指导相关工作( 如计划填报) 、提高工作效率。为设备的维护、 检修积累最可靠依据。 3 1 2 2 系统逻辑图 华北电力大学t 程硕士专业学位论文 图3 2 设备台帐管理子系统逻辑图 3 1 2 3 系统结构 缺陷管理模块主要由一些基础代码模块和缺陷管理以及查询模块组成。其中基 础代码主要管理如缺陷程度、缺陷分类、缺陷标准描述等代码。缺陷管理主要是实 现一个缺陷的流程化管理。查询功能主要是对各种缺陷进行分类统计。 3 1 3 设备计划管理子系统 3 1 3 1 系统概述 计划管理它包含了运行设备缺陷检修和试验的整个过程。例如根据设备缺陷和 设备试验周期生成计划、各种专业计划汇总、计划的审核、下达任务单、各工区实 施完成计划、提交检修方案和检修总结、在确认计划完成。计划管理子系统对设备 检修情况和设备试验清苦啊实行计算机化管理，系统可以通过有效提示、多条件查 询统计等功能及时查询统计，以此指导相关工作、提高工作效率。为设备的维护、 检修、试验积累最可靠依据。 3 1 3 2 系统逻辑图 图3 3 设备管理f 系统逻辑图 1 6 华北电力大学工程硕士专业学位论文 3 1 3 3 系统结构 计划主要分为计划制订、计划执行情况以及计划查询统计三部分。 3 1 4 设备检修管理子系统 3 1 4 1 系统概述 设备检修管理是电力试验研究院在设备维护过程中的一个重要环节，它包含了 运行设备检修计划、缺陷处理、检修策划、检修总结的整个过程。检修管理子系统 对设备检修实现流程计算机化管理，达到闭环检修管理，方便用户跟踪设备状况， 检修经验积累，提高效率等。为设备的维护、检修积累、领导决策等最可靠依据。 3 1 4 2 系统逻辑图 图3 4 设备检修管理子系统逻辑图 3 1 4 3 系统结构 检修管理主要是管理从检修计划到检修安排，从检修数据的录入和检修结束的 全过程管理。 3 1 5 设备试验管理子系统 3 1 5 1 系统概述 设备试验管理是设备管理的一个重要环节，它贯通于设备自出厂投运到退出运 行的整个过程。为设备的检修更换等维护提供最可靠数据，为企业节省大量不必要 的资金投入。设备试验管理子系统专门为实现设备试验报告生成和试验数据录入， 对试验数据进行分析以及试验报告的审核、批准而设计开发，使设备试验管理的实 际工作现实管理和计算机化，办公的自动化，大大节省了人力物力，提高人员的工 作效率和资金的利用率。 3 1 5 2 系统逻辑图 1 7 华北电力大学丁程硕上专业学位论文 图3 5 设备检修管理子系统逻辑图 3 1 5 3 系统结构 试验管理从预试计划到试验任务的安排到试验数据的录入和试验审核的过程。 3 1 6 备品备件管理子系统 3 1 6 1 系统概述 对库存中的备品备件进行管理，并根据设定的报警数量提醒仓库管理员及时补 充，同时，当备品备件转换为设备时，相关参数的历史数据自动跟带过去，省去重 新录入的步骤。 3 1 6 2 系统逻辑图 图3 - 6 设备检修管理子系统逻辑图 3 1 7 状态分析管理子系统 3 1 7 1 系统概述 状态分析子系统管理对设备进行分析所需的专家知识