電力變壓器是電力系統的關鍵設備，也是處於發電廠和客戶之間的重要紐帶，其作用不僅僅是變電那么簡單，甚至對電力系統穩定、持續、安全運行，以及電力系統的經濟效益等有直接關係。所以，對電力變壓器剩餘壽命進行評估具有重要研究意義。對電力變壓器壽命體系進行簡單介紹，對生命組成單元、壽命特點、壽命狀態信息進行分析，對電力變壓器壽命的影響因素進行研究，對電力變壓器剩餘壽命評估進行探討，以期對於電力變壓器使用壽命的延長，以及電力變壓器經濟效益的提升，起到一定的理論指導意義。
基本介紹
- 中文名：電力變壓器剩餘壽命評估
- 外文名：Assessment of residual life of power transformer
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 壽命體系：組成單元、壽命特點、壽命狀態
- 影響：電力系統穩定、持續、安全運行
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簡介
電力系統穩定性以及安全運行是確保電力系統持續穩定輸出電能的關鍵，隨著我國電網規模的快速發展，用戶在追求基本用電需求的同時，對電力系統穩定可靠性提出更高的需求。無論是生活用電、工業用電等，一旦出現電力系統故障則會造成嚴重的經濟損失，所以提升電力系統穩定性至關重要。其中，作為電力系統的重要組成部分，電力變壓器的使用壽命是系統持續、安全、穩定供電的關鍵設備。數據調查發現，每年我國由於電氣設備而導致的電力系統事故占比在50%左右，因此電力變壓器等電力設備穩定運行才能確保電網正常運行，然而考慮到電網經濟性，所以在確保電力系統穩定運行的前提下儘可能的延長電力變壓器的使用壽命，所以對電力變壓器剩餘壽命進行評估具有重要意義。
電力變壓器壽命體系
生命組成單元
電力變壓器硬體壽命及附屬機構的壽命共同組成電力變壓器壽命體系，在電力變壓器金屬材質故障當中，因為繞組變形而導致變壓器故障的比例非常大，所以繞組機械強度成為對變壓器壽命進行評估的重要指標，相對於金屬材質故障來說，變壓器絕緣材料不可避免受到環境溫度的影響而設備老化。還有就是電力變壓器壽命實際上與運行狀態有直接關係，比如過電壓、系統短路、變壓器過負荷等壽命特點。
電力變壓器壽命評估預測的重要前提是資料統計的順利開展，現階段不斷發展的變壓器狀態評價技術、線上檢測裝置等為以上目的提供一定的技術支持。具體來說，電力變壓器壽命特徵曲線在一定程度上可以反映其使用期間的一些規律：
(1)變壓器在使用期間的性能會逐年遞減。
(2)使用初期的性能比較優良，隨著使用年限的增大性能下降的速度也降低，經過一段時間後，受到絕緣老化、過電壓、系統短路等影響而使得性能降低，最後到達運行性能極限，此時要採取一定對策。
(3)整個使用周期，綜合性能和運行時間成反比，然而因為定期維護檢修，故障之後的修復會導致變壓器性能出現一定的波動，所以變壓器性能曲線表現為波動性遞減。
壽命狀態信息
為促進電力變壓器壽命評估的準確性，信息管道應當包括出廠信息、使用期間線上檢測數據、檢修數據、預防試驗數據等，具體來說應當收集以下信息:
(1)基本數據，具體指的是生產信息，比如額定容量、絕緣水平、負載損耗、短路阻抗、冷卻方式等;
(2)運行數據，具體指的是運行階段記錄的狀態數據，比如負載情況、冷卻工況等;
(3維修數據，近五年之內設備故障信息;
(4)試驗資料，指的是氣象色譜試驗、絕緣油分析試驗等。
針對於電力變壓器剩餘壽命的評估，因為試驗信息比較容易獲取，而且信息比較全面，和其他數據信息相比較來說更加符合預測的要求，所以電力變壓器壽命預測一般是試驗數據預測輸入的方式，以其他信息影響因素作為修正因子進行充分考慮。
電力變壓器壽命的影響因素分析
首先，需要對電力變壓器類型進行區分，根據其用途、冷卻方式等差別而使得分類有所不同，選擇電壓等級是220kV的大型油浸式電力變壓器，以此開展相關研究。因為電力變壓器自身結構相對複雜，構成部件也比較多，比如鐵芯、繞組、油箱等，大多數均處於液體絕緣狀態中，實際上也屬於變壓器的重要部件，其和侵入其中的其他配件有緊密聯繫，變壓器外部的冷卻設備、分接變換設備等均屬於重要部件，或多或少會對電力變壓器的剩餘壽命有直接影響。根據可以影響電力變壓器剩餘壽命的部件，利用對電力變壓器故障原因進行分析，變壓器主要部件包括以下幾種，具體參考圖3
電力變壓器的使用壽命大多是和圖3中主要部件的運行情況有直接影響，對電力變壓器壽命研究，要針對於各個部件運行情況技術性指標進行分析，也就是研究的關鍵所在。
總結
電力變壓器剩餘壽命評估是設備維護、設備更新提供決策支持的重要手段，對於電力系統穩定、可靠、安全運行具有重要意義。所以，電力變壓器剩餘壽命評估的目的可以概括為既能防止過早更換設備而產生浪費，又能避免因為沒有及時更換設備而發生設備故障、安全事故等。因此，針對於電力變壓器剩餘壽命評估至關重要，對此進行深入研究，然而其中也存在不足之處，評估體系的科學性有待提升。
