山東電科院創(chuàng)建的變壓器老化評估體系達國際先進水平

日前，受山東省科技廳委托，國網(wǎng)山東省電力公司主持召開了由山東電力科學(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。鑒定委員會一致認為，該項目實用性強，創(chuàng)新突出，研究成果整體達到國際先進水平。

由上海交通大學(xué)教授江秀臣、臨沂大學(xué)教授楊波、國網(wǎng)電力科學(xué)研究院高級工程師聶德鑫等行業(yè)內(nèi)外資深專家組成的鑒定委員會，聽取了項目組的匯報，審查了提供的技術(shù)資料，進行了提問與答辯。經(jīng)研究討論，鑒定委員會一致認為，項目組提交的技術(shù)資料完整、規(guī)范，符合鑒定要求。該項目研究了微水、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、熱老化計算及介電響應(yīng)特性的變壓器綜合評估模型，開發(fā)了評估軟件，實現(xiàn)了系統(tǒng)中運行的大型變壓器老化特性評估。針對油紙絕緣老化模型，提出了時域和頻域介電響應(yīng)的數(shù)據(jù)解譜算法，提取了用來表征油紙絕緣和老化狀態(tài)的時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。研制了實時在線測量介電響應(yīng)的油紙絕緣老化實驗平臺，解決了油紙絕緣加速老化過程中油樣、紙樣的不能跟蹤測量、分析的難題。該成果應(yīng)用于40余臺運行變壓器的老化評估，效果良好。鑒定委員會專家建議，繼續(xù)積累現(xiàn)場數(shù)據(jù)，進一步完善評估系統(tǒng)。

變壓器的壽命一般由其絕緣系統(tǒng)所決定，在運行過程中其絕緣受到多種應(yīng)力作用導(dǎo)致逐漸劣化。實踐證明，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，因各種類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行壽命。傳統(tǒng)的判斷固體絕緣狀況的方法往往不夠真實有效，近來研究集中在絕緣紙聚合度的定量判斷上。但聚合度的測量存在需要吊芯后采集紙樣等局限性。從整體來說，國內(nèi)外目前基于壽命評估的試驗方法和技術(shù)還很不夠完善。

該項目建立了變壓器老化評估體系。為變壓器的可靠安全運行提供了技術(shù)支撐，為輸變電運行單位對變壓器的檢修、運行以及及時安排停運提供了輔助決策。截止2012年底，國網(wǎng)公司系統(tǒng)110（66）kV及以上電壓等級在運交流變壓器共29814臺，已運行30年以上的變壓器臺數(shù)約占總數(shù)的0.54%。以平均每臺價格600萬元計算，如果通過壽命評估，能使其中一半的變壓器(約80臺)的使用壽命延長，將直接節(jié)省投資4.8億元。而對10年以后達到設(shè)計壽命的近2000臺變壓器來說，將會節(jié)省幾十億甚至上百億元的投資。具有極其顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。