摘要:电力变压器的检修并不是随便进行的,而是要根据电力变压器的运行状态、故障程度和各项参数等细节性的内容制定切实可行的检修方案。就目前来看,我国主要以计划检修制度为核心进行电力变压器的检修,并在检修过程中配合使用状态检修策略。计划检修制度具有周期性的特征,主要是在预防性试验的基础上进行检修与维护,但是这种检修方式存在较大的弊端,可能出现过度检修的问题,也有可能因检修不及时而引发多种故障。基于风险评估理论而制定的电力变压器检修策略,不仅考虑到了这一问题,还在安全性和经济性方面做出了极大的改进,是一种综合性的量化检修策略。经实践证明,该种检修策略具有极强的可行性与可操作性,可大面积推广并应用于电力变压器的维修当中。
关键词:风险评估;变压器;检修
引言
随着我国社会各方面建设对电力能源需求量的不断增加,使得电力企业更加注重对电力输送质量的监管。变压器作为电力输送中的重要组成设备,可以对电流的电压进行恰当的调节,保持电力的输送稳定正常,因此,可以说它的运行状态是否良好直接关系着整个电力系统的运行状况。
1电力变压器风险评估研究现状
电力变压器状态检修中最为重要的一个模块就是对电力变压器风险进行评估,其是在对变压器状态评价的基础上,评判电力变压器会面临的损失的严重程度。因此,电力变压器检修决策的主要依据和基础则是评估电力变压器。所谓的风险则是资产或将发生的损失的大小,而评估风险则是指资产所面临的威胁、存在的弱点以及造成的影响,以及将三者进行综合后而引发的风险的可能性进行评估,现阶段不同的科学领域风险评估以及风险管理的影子随处可见,风险评估的方法也越来越多,基本形成了一套的理论体系,并得到了广泛的运用。然而不同的领域内,评估风险的方法也大不相同,很难将风险评估归于现在的一个具体学科,如决策学,管理学,统计学中。因此,风险评估是超出某一学科所能包围的范围,也已经提高到独立学科的高度上。电力变压器风险评估的主要目的在于对各种风险进行识别,对风险概率以及可能带来的负面影响进行评估,对风险的消减以及控制的优先等级进行确定。电力变压器的风险评估就是基于电力变压器设备信息收集、电力变压器设备状态评价和故障诊断,对变压器运行可能发生损失的大小,存在的缺点,造成的损失综合评估,量化风险值,给出风险层次和控制等级,提醒注意检修。风险科学由种种科学交叉而成,包括决策科学,统计科学,管理科学,系统科学等,又结合了很多数学理论。风险科学理论和风险评估的研究方向也在于交叉多重理论。风险的理论的核心是风险测量,其中包含风险概念研究,风险测量研究,风险评价,风险控制等一系列内容。
2电力变压器风险评估
2.1变压器故障概率计算
变压器故障概率是变压器运行风险评估中的关键数据之一。可采用基于健康指数((Health Index,HI)的方法对变压器故障概率进行推算,健康指数是描述变压器状态优劣程度的数值阎,可根据变压器实时状态信息,依据《输变电一次设备状态评价标准体系》和《输变电设备状态检修试验规程》相关的状态评价导则求取。变压器健康指数与故障概率之间存在如下关系:
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式中,P为变压器故障概率;K为比例系数;;C为曲率系数;HI为变压器的健康指数。比例系数K和曲率系数C可通过统计数据利用反演法求出。首先统计变压器的年故障发生概率,然后对变压器进行状态评价得出健康指数值,并根据每台变压器的健康指数值进行分类,确定各类变压器的台数。只要具备2年的变压器健康指数HI和设备故障率d的统计数据,明确处于不同健康状态的各类变压器台式,即可按式(2)列出相应的二元方程组,得到比例系数K和曲率系数C的值。
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式中,A为变压器年故障发生概率;n为故障变压器的台数;N为变压器总台数;i为变压器的分类;m为分类总数;ni为第i类的变压器台数;Hli为第i类对应HI分值上下限的平均值。
2.2变压器出现故障的后果大小计算
2.2.1资产损失方面
这一方面的损失表现主要是资金成本方面,是变压器出现故障后需要维修的各种费用,一般是借助资产以及资产的损失严重度来表示。根据国家电网公司对于输变电设备风险的评价导则,结合设备信息的基础上,可以对变压器的资产损失进行如下表达:S1=S11S12。式中,S11表示的是资产的取值大小;S12表示的是资产损失度大小。
2.2.2运行损失
该损失主要是变压器的突然停止运行造成电网的传输能力大大降低,进而引发潮流越限、电压越限以及失负荷等的现象而导致,可以通过N-1潮流分析和失负荷量的计算,在潮流越限严重度、电压越限严重度和失负荷严重度三者的共同作用下进行反映。①潮流越限严重度。它所反映的是一台变压器停止运行所导致的系统内线路过载的后果;②电压的越限严重度,它所反映的是一台变压器停止运行时所导致的系统内部节点电压越限的后果;③对于失负荷严重度来说,它所反映的是一台变压器停止运行后所引起的系统内部负荷失衡的后果;④运行的损失所反映的是一台变压器停止运行时所导致的整个系统的综合严重度,其中就包括了潮流越限、电压越限以及失负荷三者在内。
3基于风险评估的电力变压器检修策略
风险评级是风险评估的常用手段,通常需要将电力变压器的故障概率和综合损失作为依据进行评级,同时,需要考虑到国家制度和行业法规,基于电力行业的具体情况和电力变压器的运行状态得出评级结果。为了维护电力事业运行的稳定性,供电企业和技术人员做出了诸多尝试,并在技术上进行了多次变革与创新,当某个电力变压器出现故障或者停止运行时,不会给整个机组或者系统的运行造成威胁,此时所产生的风险位于可接受区域,整体水平较低,不需要第一时间处理并维修。当风险水平有所提升并位于ALARP区域时,则必须进行处理与判断。这是因为此时电力变压器的风险会给整个电力系统的安全运行埋下隐患,严重威胁了电力系统的安全性与经济性,稍有不慎,就会引发不必要的损失或事故。因此,当电力变压器的风险等级与风险水平有所上升时,必须引起重视并加强检修与维护,利用预防性的政策和策略及时调整电力变压器的运行状况,使其参数和限定值回归至正常水平。处于不可容忍区域的风险等级就代表电力变压器的风险正处于最高水平,停运的电力变压器已经给整个电力系统造成了严重的威胁与影响,损失十分严重。此时需要按照风险评估得出的结果,制定针对性的检修策略与方案,按周期执行检修计划。在维护电力系统运行状态的同时,优先配置各项资源与要素,彻底处理存在于电力变压器中的故障。总而言之,在电力变压器检修当中,风险评估的作用十分强大,可为后续的检修工作与方案制定提供必要的参考和指导,也使整个检修工作更具科学性,以更快的速度步入规范化、科学化的轨道。
结语
电力变压器也会出现不同程度的故障,基于风险评估进行的电力变压器检修,有效解决了潜藏在电力变压器中的安全隐患,并考虑到了检修工作的科学性和经济性。经实践证明,将风险评估作为切入点的电力变压器检修工作更具针对性,建立的防御机制可行性更强,为电力事业的发展创造了有利的条件。
参考文献
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