电力变压器维修及改造优化方案
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摘要：电力变压器是重要的电力系统设备之一，改革开放以来，为满足经济发展需要，我国投入运行的变压器产品越来越多;近些年，随着技术发展及节能降耗的要求，经过多年的运行的变压器，需要重新检查、维修或改造，从而提高电力效率及节约投资成本。
关键词：检查维修;改造优化;质量控制
一、检查&维修
按照相关电力检修规程，变压器维修、改造或大修之前，需对运行中的产品进行检查，包括常规检查及特殊检查，主要内容主要从以下几方面：
（一）变压器外观检查
产品经过多年运行，特别是室外的变压器，更要重视外观常规检查，及早发现问题，避免问题的不断严重。
主体油箱外观油漆检查，是否有龟裂、掉漆、风化等现象;
主体油箱是否有生锈、漏油等现象;
油枕的外观状态;
冷却系统的外观检查;
各种仪表，是否有异常数值。
控制系统的检查，信号是否正常传送等方面。
其中套管检查更为重要，检查高低压套管是否清洁，有无裂纹，碰伤和放电痕迹：管管保持绝缘强度的先决条件就是表面的清洁现象，套管要是有尘埃，在出现下雨的天气，这些尘埃就会和雨水进行融合，导致电路出现泄漏电流的情况，这个时候就需要定期的进行清理。要是套管出现裂痕的情况，就会让绝缘强度出现下降的情况，造成漏电的现象发生。所以如果套管出现有裂纹的情况就要及时的进行更换。
（二）检查变压器运行的温度是否超过规定的标准
变压器在运行时候自身发热，引起温度升高，一般情况下，变压器的承受能力越重，线圈里面的电流就会越大，这个时候发热量就会越大，温度就会高。温度升高太多的时候就会引起绝缘体出现老化的时候，最终导致寿命变短。有标准的规定，变压器在工作的时候，油箱的温度不能超过95℃，要是油温太高的时候，变压器就会发热，需要结束运行，马上查明原因，并且进行修理。
（三）检查变压器的油位及油的颜色是否正常，是否出现渗漏油现象
变压器的油位应该控制在油表刻度的1/4～3/4以内。如果出现油面过低，就要检查下有没有出现漏油的情况，要是漏油应该马上停电进行修理，要是不漏油应该马上进行加油。在加油的时候还要注意油表的刻度，再根据实际情况的温度进行把油加到适当的油位。还需要通过观察油的颜色进行油质的检查，要是新油浅黄色的颜色，运行一段时间后变为浅红色。发生老化、氧化较严重的油为暗红色。经短路、绝缘击穿的油中含有碳质，油色发黑。同时通过取油样，送检后，进行油色谱分析，从中发现是否有异常耐压指标或异常气体。
（四）检查运行中的变压器声响是否正常
变压器在运行的时候在交变磁通的作用下就会发出轻微的“嗡嗡”生，要是变压器里面出现故障的时候，就会出现不同的声音，不同的声音就代表不同的情况，举例如下：
（1）出现电源电压过高、铁芯过饱和的情况时声音中有一些尖锐声，声调突然变高;
（2）变压器负荷电流大，过负荷的时候就会声音增大并比正常时沉重;
（3）变压铁芯未夹紧，片間有振动的时候声音就会增大并有明显杂音;
（五）短路的可能性
如果出现变压器异常“跳闸”，温度升高过快等现象，可能是内部绝缘受损，绕组发生变形，产生了巨大的能量，导致现有产品容量无法满足异常情况，此种情况，则要积极联系生产厂家，考虑返厂大修，进行彻底的检查修复。
二、改造优化
（一）改造原则
高能耗变压器改造，要坚持相应的具体。具体如下：①在改造实践中，依据安全设计相关规范以及技术规程，开展改造设计。②基于小工程量、低改造成本、高效率原则，做好供电现状的调查，对可利用的变压器设备，进行技术改造或者更换，提高运行效率。③对制定的变压器优化改造方案，要进行合理性和经济性的论证分析，确保供电系统运行的安全性、可靠性、经济性以及稳定性。
（二）高能耗变压器的节能改造分析
1.技术改造思路。通过对企业使用的高耗能变压器，进行性能指标的调查以及分析，因为变压器装置的容量不同，而且生产厂家不同，加之使用的图纸不同等，多重因素的影响下，使得变压器装置的原始参数差距较大，比如铁芯材质等。据行业分析，以S11型变压器为例，在进行降耗改造时，重点从电磁重新设计以及绝缘部分等入手，对可以再利用的铁芯和油箱等，要积极利用，降低改造成本。通过对构件进行改造，提升机械强度以及稳固性。
2.节能改造方案。从变压器节能改造实践来说，多采取以下改造措施：①只改绕组。若铁芯材质能够达到使用要求，经过性能试验后，重新对变压器绕组进行相应的设计，或者将铝线圈替换为铜线圈。不仅能够增加高压绕组的匝数，以及低压绕组的匝数，减小磁通密度，最终达到变压器空载损耗指标。②既改造线圈，同时又改造部分铁芯。从使用的变压器实际来说，部分变压器装置铁芯材质比较差，加之铁损以及铜损较大，只进行绕组改造，无法达到低损耗运行的标准。为降低损耗，实现节能降耗运行，必须要同时改造主级铁芯，进而实现节能降耗运行。③阵容改造。从使用的变压器来说，部分变压器主变设计相对紧凑，铁芯窗口大小无法满足实际需要，经过计算很多无法改造成同容量的变压器，但是能够改造为下一容量的变压器。
（三）高能耗变压器的节能改造实例分析
以我司对北京叠各庄电站实施2018年变压器改造项目为例，分析高能耗变压器的节能改造，做如下论述：
1.基于新型节能型变压器工艺。为提高变压器装置的运行效率，降低能源消耗，提高节能效率，采取更换高性能变压器装置的方式，能够获得不错的效果。使用此类低消耗的装置，减少设备空载运行时的负载损耗和漏磁损耗等，进而减少绕组生产的损耗。在实际应用中，能够减少变压器设备铁损，进而降低了设备的能源消耗。据设计，空载情况下，可以降耗 30%，而且承载能力更强，空载电流可以下降 40%，有着很好的节能降耗效果。 在此北京叠各庄电站实施改造中，我们考虑到经济效益，重新利用铁芯、油箱等部件，考虑ABB技术的设计优势，重新设计绕组、提高抗短路能力等计划，达到满足客户需求。
2.优化变压器运行方式。为提高变压器运行的效率，降低能耗，需要优化变压器运行方式。在具体改造中，要做好变压器设备运行负荷范围的调查统计。根据负荷范围，来选择变压器运行台数以及容量，进而提高设备运行效率，减少电能的使用，降低变压器运行损耗。一般来说，变压器运行负载的范围处于50～70%，运行效率很高，并且损耗很低。若设备选择不当，除了会造成大量损耗，降低设备运行效率。具体来说，若选择的变压器设备，其容量很小，那么会增加变压器运行负载，进而增加设备运行的损耗。若容量很大，极易造成空耗。综合分析，在选择变压器以及运行台数时，要结合负荷范围合理选择。若变压器设备的有功损耗达到最小时，那么负荷范围可以接近 50%，此时设备运行的效率不仅能够达到最高，而且能源消耗会很小，处于最佳运行状态。除此之外，为保证变压器装置实现最优运行，可考虑优化组织的方式运行，从无功损耗最少、有功损耗最少、综合损耗最少方面入手。
3.变压器负载的经济分配。一般来说，负荷率变化，会带动着变压器运行损耗。当变压器设备处于低负荷运行，或空载运行状态下，损耗以铁损为主。负荷不断增加，超过相应的范围时，负载损耗将会发挥主导作用。每个变压器设备，都具有最佳负荷率，实际运行的过程中，设备损耗会达到最低，运行效率会达到最高，即经济负荷率。从变压器实际运行来说，无法确保其始终处于最佳状态，因此不需要刻意要求负荷率保持稳定，只要其处于相应的经济范围内即可，保证运行效益。
4.改变冷却方式，采取自冷减耗。我司对北京某电站实施改造过程中，因旧产品设计是强油设计，型号为SFPSZ–180000/220，强油导向风冷的方式，其于其附件的故障率高。电站周围环境提出了新的要求，我司重新制定了方案，新型号为SFSZ–180000/220，采用自然循环风冷方式，增加片散挂箱壁的设计，重新排置油管路，通过改造，保证了产品的安全性能，增加产品寿命。
（四）改造质量控制
九十年代的产品，特别是一些非主流厂家生产的变压器，因为技术工艺落后，产品质量相对较落后，性能可靠性不足，运行生命周期短，总运营成本相对较高。如果旧变压器有机会进行大修、改造或增容，需要把握机会，在新的维修或改造中，以质量优先，加强安全可靠性的设计及制造。
可从以下主要方面进行考虑：
选择优质改造厂商，综合考虑维修成本及运营成本。
提升抗短路能力，提高产品的可靠运行，保证投运后的经济性。
注重产品的外观质量。新的制造工艺不断提升，改造过程中，加强对防漏油，防生锈的工艺预防，从根源上解决产品外观质量隐患。比如，加强对焊熢的防漏检测。
改造过程中，注意项目交接;因为老产品，图纸等可能不全，此时项目中的现场交接、运输、工厂交接、设计确认等环节，变得相当重要，减少不必要返工和再确认，项目负责人可以考虑拍照和测量等方法进行记录。
三、结束语
变压器的可靠性运行，极大提高其运行效率，保证社会经济发展中电力稳定供应;运行中的变压器检查或维修，则保证产品的安全性，起到预防性，减少不必要的经济损失;通过对旧变压器的技术改造优化，促进电网高效运行，降低运营总成本，节约投资成本和延长产品生命周期的作用。
参考文献
陈世清.浅谈电力变压器的“状态检修”[J].变压器，2002.
陆继志.输变电设备状态检修及发展认知[J].云南电业，2009.
马杰.开展设备状态检修确保电网安全运行[J].科技情报開发与经济，2009.
王一，王慧芳，张亮，等.基于效用和成本的状态检修维修方式选择研究电力系统保护与控制，2010（19）.
王其军.变压器检修维护中常见问题分析科技风，2013（18）.
朱英洁.新编变压器实用技术问答[.沈阳：辽宁科学技术出版社，1999.7.
赵家礼，张庆达，等.变压器故障诊断与修理北京：机械工业出版社，2000.10.
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