油浸式变压器(电抗器)状态评价与状态检修宣贯培训材料

1、油浸式变压器(电抗器状态评价和状态检修导则宣贯培训国家电网公司二八年四月内容提要第一部分综述第二部分名词术语定义与说明第三部分状态量评价标准第四部分状态评价流程第五部分检修分类及检修项目第六部分状态检修策略第七部分实施状态检修应注意的几个问题第八部分案例分析第一部分综述编制背景伴随电力工业的发展,电力系统的检修模式也在逐渐发生变化,目前主要的检修模式有以下几种:定期检修(TBM,time based maintenance故障检修(FBM,failure based maintenance状态检修(CBM,condition based maintenance基于可靠性的检修(RCM,reli

2、ability centered maintenance其它检修模式随着目前输变电设备制造水平的发展,国家电网公司输变电设备状况有了较大改善;同时,近年来社会用电需求的迅猛增长,电网规模迅速扩大,社会对电网供电可靠性要求越来越高。根据目前国家电网公司的发展要求,电网设备维护正处于从TBM逐渐向CBM转变的过程中。对于有条件的地区和设备,其检修维护模式应逐步转变到状态检修(CBM的检修模式上来;对于部分运行情况较差、故障率较高的设备,仍应以定期检修(TBM为主。在现阶段的状态检修实施过程中,国家电网公司也考虑一定的前瞻性,编制了输变电设备状态检修风险评估导则,有条件时可参考有关风险评价的结果对检

3、修策略进行适当的调整。状态检修目的通过精细化管理,剔除部份不必要的设备检修,进而达到提高设备及系统可靠性目的。状态检修不是简单的延长设备的检修周期,必要时也可能根据设备状态缩短检修周期。状态检修是在保证设备安全的基础上,通过状态评价为制订检修计划提供明确的依据,改变以往不顾设备状态、“一刀切”地定期安排试验和检修。同时也应避免以状态检修为名,盲目延长试验周期的不当做法。编制过程2006年8月9日,国家电网公司生产部在山东烟台组织召开了输变电设备状态检修讨论会。会议明确由江苏省电力公司承担国家电网公司油浸式变压器(电抗器状态特征参量评价标准和油浸式变压器(电抗器状态检修导则编制工作。2006年1

4、1月2007年3月,江苏省电力公司编制了油浸式变压器(电抗器状态特征参量评价标准和油浸式变压器(电抗器状态检修导则初稿。2007年3月21日22日,国家电网公司输变电设备状态检修管理文件编写第二次协调会在南京召开,会议就状态检修体系进行了梳理,明确了各文件的具体内容。会议确定油浸式变压器(电抗器状态特征参量评价标准更名为油浸式变压器(电抗器状态评价导则。2007年4月26日30日,江苏省电力公司组织在南京召开讨论会,会上本导则的具体内容进行了讨论,提出了修改意见。2007年5月20日22日,国家电网公司组织在南京召开协调讨论会,主要讨论油浸式变压器(电抗器状态评价导则与油浸式变压器(电抗器状态

5、检修导则、中国电科院编写的输变电设备状态检修试验规程、浙江省电力公司编写的输变电设备状态检修辅助决策系统技术导则、输变电设备状态检修风险评估导则之间的界定和联系等问题。根据会议上各单位专家提出的修改意见,对本导则初稿进行了修改,并发送给工作组成员征求意见。2007年6月10日,油浸式变压器(电抗器状态评价导则和油浸式变压器(电抗器状态检修导则征求意见稿发给国家电网公司,在全网范围内征求意见。2007年9月,根据反馈意见进行修改完善工作。2007年9月18日20日,在南京召开统稿会,对反馈意见进行讨论及回复,并进行统稿。2007年9月27日28日,国家电网公司组织审查。2007年10月11月,对

6、提出的意见进行修改。2007年11月2628日,国家电网公司组织评审,本导则通过审查。第二部分名词术语定义与说明范围本标准适用于国家电网公司系统电压等级为110(66750kV的交流油浸式变压器(电抗器设备,35kV及以下电压等级设备由各网省公司参照执行。国家电网公司为规范各单位的状态检修工作,保证电网安全,对开展状态检修实行上报审核制度,只有通过有关部门审核的单位,方可实行输变电设备状态检修。因此,本导则适用于通过国网公司审核批准,开展状态检修单位的电压等级为110(66750kV的交流油浸式变压器(电抗器设备。状态量criteria直接或间接表征设备状态的各类信息,如数据、声音、图像、现象

7、等。本标准将状态量分为一般状态量和重要状态量。一般状态量minor criteria 对设备的性能和安全运行影响相对较小的状态量。重要状态量major criteria 对设备的性能和安全运行有较大影响的状态量。部件component变压器(电抗器上功能相对独立的单元称为部件。变压器部件分为:本体、套管、分接开关、冷却系统以及非电量保护(包括轻重瓦斯、压力释放阀以及油温油位等五个部件。电抗器部件的划分参照变压器部件的划分原则。变压器(电抗器的状态condition of transformers(reactors变压器(电抗器的状态分为:正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。正常状态norm

8、al condition 表示变压器(电抗器各状态量处于稳定且在规程规定的警示值、注意值(以下简称标准限值以内,可以正常运行。注意状态attentive condition 单项(或多项状态量变化趋势朝接近标准限值方向发展,但未超过标准限值,仍可以继续运行,应加强运行中的监视。异常状态abnormal condition 单项重要状态量变化较大,已接近或略微超过标准限值,应监视运行,并适时安排停电检修。严重状态serious condition 单项重要状态量严重超过标准限值,需要尽快安排停电检修。状态量构成原始资料主要包括:铭牌参数、型式试验报告、订货技术协议、设备监造报告、出厂试验报告、运

9、输安装记录、交接验收报告等。运行资料主要包括:运行工况记录信息、历年缺陷及异常记录、巡检情况、不停电检测记录等。检修资料主要包括:检修报告、例行试验报告、诊断性试验报告、有关反措执行情况、部件更换情况、检修人员对设备的巡检记录等。其他资料主要包括:同型(同类设备的运行、修试、缺陷和故障的情况、相关反措执行情况、其他影响变压器(电抗器安全稳定运行的因素等。状态量权重视状态量对变压器(电抗器安全运行的影响程度,从轻到重分为四个等级,对应的权重分别为权重1、权重2、权重3、权重4,其系数为1、2、3、4。权重1、权重2与一般状态量对应,权重3、权重4与重要状态量对应。状态量劣化程度视状态量的劣化程度

10、从轻到重分为四级,分别为、和级。其对应的基本扣分值为2、4、8、10分。状态量扣分值状态量应扣分值由状态量劣化程度和权重共同决定,即状态量应扣分值等于该状态量的基本扣分值乘以权重系数(见表1。状态量正常时不扣分。状态量的权重、劣化程度即对应扣分表权重状态量劣化程度基本扣分值1 2 3 4 2 2 4 6 8 4 4 8 12 168 8 16 24 3210 10 20 30 40第三部分状态量评价标准变压器部件状态量评价标准本体-家族性缺陷状态量劣化程度基本扣分扣分标准权重系数应扣分值同厂、同8 严重缺陷未整改的 2 16型、同期设备的故障信息 10危急缺陷未整改的20本体-异常工况 状态量

11、劣化 程度 基本 扣分扣分标准权重 系数 应扣 分值短路电流、短路次数 2短路冲击电流在允许短路电流的50%70%之间,次数累计达到6次及以上 3 6 4 短路冲击电流在允许短路电流的70%90%,按次扣分12 10短路冲击电流达到允许短路电流90%以上,按次扣分30短路冲击累计 2 短路冲击电流达到允许短路电流90%以上,按次扣分2 4变压器过负荷2达到短期急救负载运行规定或长期急救负载运行规定24过励磁 2 达到变压器过励磁限值 2 4本体状态量评价标准(运行巡视 状态量劣化 程度基本扣分扣分标准权重 系数应扣 分值油枕密封元件(胶囊、隔膜、金属膨胀器 4 金属膨胀器有卡滞、隔膜式油枕密封

12、面有渗油迹41610金属膨胀器破裂、胶囊、隔膜破损40本体储油柜油位 4 油位异常;过高或过低 2 8渗油 2有轻微渗油,未形成油滴,部位位于非负压区。24漏油 4有轻微渗漏(但渗漏部位位于非负压区,不快于每滴5秒;416 10渗漏位于负压区或油滴速度快于每滴5s或形成油流40噪声及振动 2 噪声、振动异常,绝缘油色谱正常。48 4噪声、振动异常,绝缘油色谱异常。16运行油温8 顶层油温异常 3 24压力释放阀10 动作(周围有油迹 4 40瓦斯继电器 4 (轻瓦斯发信,但色谱分析无异常*416 10 轻瓦斯发信,且色谱异常或重瓦斯动作40本体-试验状态量劣化程度基本扣分扣分标准权重系数应扣分

13、值绕组直流电阻101.各相绕组相互间的差别大于三相平均值的2%,无中性点引出线的绕组,线间偏差大于三相平均值的1%;2.与以前相同部位测得值折算到相同温度其变化大于2%。3.但三相间阻值大小关系与出厂不一致。33 30绕组介质损耗因数 2介质损耗因数未超标准限值;但有显著性差异36 8 介质损耗因数超标、电容量无明显变化24电容量10 绕组电容变化5%* 4 40铁心绝缘 2铁心多点接地,但运行中通过采取限流措施,铁心接地电流一般不大于0.1A。34 4 铁心接地电流在0.10.3A,12 10 铁心接地电流超过0.3A 30绕组频率响应测试10 绕组频响测试反映绕组有变形 3 30铁心绝缘

14、2铁心多点接地,但运行中通过采取限流措施,铁心接地电流一般不大于0.1A。34 4 铁心接地电流在0.10.3A,12 10 铁心接地电流超过0.3A 30绕组频率响应测试10 绕组频响测试反映绕组有变形 3 30短路阻抗 2短路阻抗与原始值的有差异,但偏差小于2%。34 4短路阻抗与原始值的差异2%,但小于3%12 10 短路阻抗与原始值的差异 3% 30泄漏电流 4 历次相比变化3050%14 10 历次相比变化大于50% 10绕组绝缘电阻、吸收比或极化指数10 绝缘电阻不满足规程要求 2 20 绝缘油介质损耗因数(tg 4110220kV变压器tg4%;330kV 及以上变压器tg2%3

15、 12油击穿电压 4 110(66220kV变压器35kV330kV及以上变压器50kV3 12油中水分 4 110(66kV变压器35mg/L220kV变压器25mg/L330kV及以上变压器15mg/L3 12油中含气量 4 设备的评价500kV变压器油中含气量(体积分数大于3%2 8绝缘纸聚合度10 绝缘纸聚合度250 330 红外测温 4 油箱红外测温异常 3 12 油中溶解气体分析总烃 4 总烃含量大于150l/l,3128 产气速率大于10%/月24 10总烃含量大于150l/l,且有增长趋势,但产气速率大于10%/月30C2H2 4 乙炔含量大于注意值 4 16 CO、CO 2

16、4 CO含量有明显增长 2 8 H2 4 H2含量大于150l/l, 2 8状态量劣化程度基本扣分扣分标准权重系数应扣分值变压器中性点直流电流测试8 中性点直流电流3A 3 24套管状态量评价标准套管-运行巡视状态量劣化程度基本扣分扣分标准权重系数应扣分值外绝缘10 外绝缘爬距不满足要求,且未采取措施 3 30外观 2瓷件有面积微小的脱釉情况或套管有轻微渗漏 48 10 套管出现严重渗漏40油位指示10 油位异常 3 30 套管-试验状态量劣化程度基本扣分扣分标准权重系数应扣分值绝缘电阻 2 主屏10000M或末屏30 1220 2024 30套管20 10 20 1220 2024 30冷却

17、系统12 10 20 1220 2024 30分接开关12 10 20 1220 2024 30非电量保护12 10 20 1220 2024 30变压器(电抗器整体状态评价变压器(电抗器的整体评价应综合其部件的评价结果。当所有部件评价为正常状态时,整体评价为正常状态;当任一部件状态为注意状态、异常状态或严重状态时,整体评价应为其中最严重的状态。检修分类按工作性质内容与工作涉及范围,线路检修工作分为五类:A类检修、B类检修、C类检修、D类检修、E类检修。其中A、B、C类是停电检修,D、E类是不停电检修。A类检修指对线路主要单元(如杆塔和导地线等进行大量的整体性更换、改造等。B类检修指对线路主要

18、单元进行少量的整体性更换及加装,线路其他单元的批量更换及加装。C类检修指综合性检修及试验。D类检修指在地电位上进行的不停电检查、检测、维护或更换。E类检修指等电位带电检修、维护或更换。A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、维修返厂检修相关试验B类检修项目 B.1油箱外部主要部件更换套管或升高座油枕调压开关冷却系统非电量保护装置绝缘油其它 B.2主要部件处理套管或升高座油枕调压开关冷却系统绝缘油其它现场干燥处理停电时的其它部件或局部缺陷检查、处理、更换工作相关试验C类检修项目 C.1按Q/GDW输变电设备状态检修试验规程规定进行试验 C.2清扫、检查、维修D类检修项目

19、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.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E类检修项目油浸变压器(电抗器无E类检修项目状态检修的项目包括设备维修、维护及各类测试工作检修项目分类说明油浸变压器(电抗器的四类检修项目分类原则:A类检修是指设备变压器本体油箱内部部件的处理及相应试验检测,一般以需人员进入为准;B类检修是指变压器本体油箱外围设备,或虽属本体内部部件(或介质(如分接开关、绝缘油等,但无需人员进入油箱的检修工作;C类检修是指输变电设备状态检修试验规程的例行试验及设备的常规维护工作,这里特指停电例行试验

20、及维护;D类检修是指设备带电运行期间进行的各类测试及巡检维护工作。由于设备检修项目分类是以人员是否进入变压器本体油箱为准区分A、B类检修;以是否为停电区分CD类检修。当设备由于结构原因或技术原因,某些项目无法按分类原则开展工作时,则该项目的检修类别需作相应调整。如:有载调压开关检修时,处理涉及选择开关时,需本体放油并安排人员进入时,该检修应有B类检修修改为A类检修;再如:D类检修的冷却系统部件更换,当由于设备结构原因或出于安全考虑,无法带电进行时,则该项检修应调整为B类检修。第六部分状态检修策略状态检修策略包含内容变压器(电抗器状态检修策略既包括年度检修计划的制定,也包括缺陷处理、试验、不停电

21、的维修和检查等。检修策略应根据设备状态评价的结果动态调整。年度检修计划每年至少修订一次。根据最近一次设备状态评价结果,考虑设备风险评估因素,并参考厂家的要求确定下一次停电检修时间和检修类别。在安排检修计划时,应协调相关设备检修周期,尽量统一安排,避免重复停电。对于设备缺陷,根据缺陷性质,按照缺陷管理有关规定处理。同一设备存在多种缺陷,也应尽量安排在一次检修中处理,必要时,可调整检修类别。C类检修正常周期宜与试验周期一致。不停电维护和试验根据实际情况安排。第六部分状态检修策略油浸变压器(电抗器状态策略表设备状态检修策略正常状态注意状态异常状态严重状态检修策略见5.1 见5.2 见5.3 见5.4

22、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“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。“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。“异常状态”检修策略被评价为“异常状态”的变压器(电抗器,

23、根据评价结果确定检修类型,并适时安排检修。实施停电检修前应加强D类检修。“严重状态”的检修策略被评价为“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。第七部分实施状态检修应注意的几个问题编制实施细则本导则的状态量的选择、状态量的权重、状态量的劣化程度分级等仅为推荐,各地区可根据当地的实际情况,并结合运行实际,制定实施细则,适当加以调整。可根据需要增加或减少部分状态量,或调整状态量的权重。可针对不同电压等级或不同型式的设备设置不同的状态量表,以更好的适应当地电网的实际需要。状态评价周期因本导则涉及的状态量较多,且有些状态量如运行巡视的状态量会

24、经常变化。如果完全采用手工评价工作量较大,各单位宜尽快建立应用广泛的设备信息系统,实现各有关部门的状态检修信息登录共享并根据评价标准自动评价,同时,根据国网公司状态检修辅助决策系统编制导则编制相应的计算机辅助决策系统,以减少人工工作量。开展状态检修的不同目的决定了开展设备评价的周期要求,从提高设备可靠性角度出发,一旦开展了设备维护工作,就应根据工作结果对设备进行评价,尤其当发现问题后,评价工作更应及时进行。从制订年度检修计划角度出发,每年在制定检修计划前,对设备进行一次全面评价,可较好地满足制定年度检修计划的需要。状态评价应实行动态评价与定期评价相结合从现行的设备维护经验看,日常开展的设备运行

25、维护及测试工作,应根据所得到的状态量信息,进行初步判断,如无异常,按现有管理规定处理,可不必将每次的状态量录入状态检修评价中。日常设备维护工作中,一旦发现异常,根据评价标准判断问题的严重程度,如属注意状态,可将缺陷情况(单项或部分项录入留存;一旦异常根据评价标准判断可能为异常或严重状态时,则应立即启动全面评价。最后,年终或年度检修计划制定前,对所有设备进行一次定期评价,根据评价结果制定检修计划。新投运变压器的状态检修根据运行经验,新投运设备投运后,在投运初期(一般为13年,较易发生制造及质量问题,因此在条件许可时,宜在变压器投运后1年内安排一次试验及日常维护,且此次试验项目可不局限于例行试验项

26、目,以便收集较多的状态量信息,并根据状态量信息对设备进行一次状态评价。老旧设备的状态检修老旧设备是指接近其运行寿命的设备或运行表明存在较多缺陷的设备。经验表明电力设备的缺陷发生一般遵循浴盆曲线,即在设备投运的初期和寿命终了期是缺陷发生概率较高的时期,这也比较符合我们的运行经验。因此,对于接近其运行寿命的变压器(本导则规定为20年,也可根据情况酌情调整,制定检修策略时应偏保守,一般推荐的做法是,即使该类设备评价为正常状态,其检修周期在正常周期的基础上也不宜延长,而评价为注意状态的设备,其检修周期应缩短。停电检修计划安排在安排检修计划时,应根据设备评价结果和设备缺陷管理情况,协调相关变电设备的检修周期,尽量统一安排,避免重复停电。同一间隔多个(类设备存在缺陷,或一个设备存在多种缺陷时,应尽量安排在一次检修中处理,必要时,可调整检修类别,适当延长一次停电时间,减少停电次数。制定检修计划时,还应兼顾协调其他专业以及基建、技改工作,以尽量减少停电。第八部分案例分析根据国网公司要求,选取部分电网运行的变压器按导则要求,进行试评价,结果如下:案例一:变压器评价扣分结果(未扣分项略去状态量劣化程度基本扣分扣分标准权重