山東電科院創(chuàng)建的變壓器老化評(píng)估體系達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平

日前，受山東省科技廳委托，國(guó)網(wǎng)山東省電力公司主持召開(kāi)了由山東電力科學(xué)研究院完成的“大型電力變壓器油紙絕緣老化階段特征量及剩余壽命診斷技術(shù)”科技成果鑒定會(huì)。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，該項(xiàng)目實(shí)用性強(qiáng)，創(chuàng)新突出，研究成果整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

由上海交通大學(xué)教授江秀臣、臨沂大學(xué)教授楊波、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院高級(jí)工程師聶德鑫等行業(yè)內(nèi)外資深專(zhuān)家組成的鑒定委員會(huì)，聽(tīng)取了項(xiàng)目組的匯報(bào)，審查了提供的技術(shù)資料，進(jìn)行了提問(wèn)與答辯。經(jīng)研究討論，鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，項(xiàng)目組提交的技術(shù)資料完整、規(guī)范，符合鑒定要求。該項(xiàng)目研究了微水、CO、CO2、糠醛、丙酮及油中氣體與變壓器油紙絕緣老化的關(guān)系，提出了基于電氣絕緣參數(shù)、油化學(xué)分析特征量、熱老化計(jì)算及介電響應(yīng)特性的變壓器綜合評(píng)估模型，開(kāi)發(fā)了評(píng)估軟件，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中運(yùn)行的大型變壓器老化特性評(píng)估。針對(duì)油紙絕緣老化模型，提出了時(shí)域和頻域介電響應(yīng)的數(shù)據(jù)解譜算法，提取了用來(lái)表征油紙絕緣和老化狀態(tài)的時(shí)域特征參量和頻域特征參量fp，建立了判斷變壓器油紙絕緣系統(tǒng)老化狀態(tài)的新型診斷方法。研制了實(shí)時(shí)在線測(cè)量介電響應(yīng)的油紙絕緣老化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，解決了油紙絕緣加速老化過(guò)程中油樣、紙樣的不能跟蹤測(cè)量、分析的難題。該成果應(yīng)用于40余臺(tái)運(yùn)行變壓器的老化評(píng)估，效果良好。鑒定委員會(huì)專(zhuān)家建議，繼續(xù)積累現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步完善評(píng)估系統(tǒng)。

變壓器的壽命一般由其絕緣系統(tǒng)所決定，在運(yùn)行過(guò)程中其絕緣受到多種應(yīng)力作用導(dǎo)致逐漸劣化。實(shí)踐證明，大多數(shù)變壓器的損壞和故障由其絕緣的損壞而造成，據(jù)統(tǒng)計(jì)，因各種類(lèi)型的絕緣故障形成的事故約占全部變壓器事故的85%以上。固體絕緣是油浸變壓器絕緣系統(tǒng)的主要組成，包括絕緣紙、絕緣板、墊塊、綁扎帶等，其狀況直接決定變壓器的運(yùn)行壽命。傳統(tǒng)的判斷固體絕緣狀況的方法往往不夠真實(shí)有效，近來(lái)研究集中在絕緣紙聚合度的定量判斷上。但聚合度的測(cè)量存在需要吊芯后采集紙樣等局限性。從整體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)外目前基于壽命評(píng)估的試驗(yàn)方法和技術(shù)還很不夠完善。

該項(xiàng)目建立了變壓器老化評(píng)估體系。為變壓器的可靠安全運(yùn)行提供了技術(shù)支撐，為輸變電運(yùn)行單位對(duì)變壓器的檢修、運(yùn)行以及及時(shí)安排停運(yùn)提供了輔助決策。截止2012年底，國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)110（66）kV及以上電壓等級(jí)在運(yùn)交流變壓器共29814臺(tái)，已運(yùn)行30年以上的變壓器臺(tái)數(shù)約占總數(shù)的0.54%。以平均每臺(tái)價(jià)格600萬(wàn)元計(jì)算，如果通過(guò)壽命評(píng)估，能使其中一半的變壓器(約80臺(tái))的使用壽命延長(zhǎng)，將直接節(jié)省投資4.8億元。而對(duì)10年以后達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的近2000臺(tái)變壓器來(lái)說(shuō)，將會(huì)節(jié)省幾十億甚至上百億元的投資。具有極其顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。