电力变压器寿命特征
变压器本体的寿命与变压器附属构件的寿命组成了变压器的整体寿命。变压器金属材料中,由于绕组变形而引起的变压器故障失效占很大的比例,因此绕组机械强度是评判变压器寿命的一项关键指标。而相较于金属材料的故障或老化,变压器绝缘材料受运行温度的影响更易老化失效。在一定范围内,可以认为变压器的寿命主要取决于变压器内部绝缘材质的老化程度。此外变压器本体的寿命还与各种非正常状态(例如各种过电压,系统中的短路与变压器的过负荷,等等)有着密切关系。
长时间的高负荷运行以及运行期间各种不确定因素的综合影响,包括电力变压器的出厂质量参差不齐、运行环境季节性浮动、不定期的维护检修等,导致电力变压器绝缘老化程度增大,工作性能衰减,甚至提前退役报废。当前我国电气设备替换行为主要是在设备出厂指标中的设计运行年数基础上,根据现场设备实际损坏程度稍做调整。
而电力变压器运行期间,为了使变压器故障率尽可能降低,同时使运行的可靠度尽可能提高,会根据变压器实际情况实行必要的检修或更换工作,这就存在何时检修或更换以及检修更换的频率如何确定的问题。若维修和更换时机不合适,将会以不同程度影响电网运行的安全可靠性,也会大幅度降低电力系统的经济性,因此科学、合理地选择设备检修和更换的最优时间,结合设备的使用情况,从经济性的角度最大程度地提高经济利用率和企业的生产效率,就需要对电力变压器剩余寿命进行准确的评估。电力变压器的寿命评估预测工作需要建立在充足的统计数据基础上,而当前快速发展的变压器状态评价技术和在线监测装置为寿命评估工作的开展提供了合理的依据。
变压器服役期间整体状态呈现出随投运年限增加而递减的规律;变压器投运初期整体性能优良,各方面状态随投入年限的增加而递减的速率较低;经过一定年限的使用,由于其承受不断的绝缘老化、过负荷运行、过电压、短路事故、环境变化等影响,其性能随时间的增加而大幅度下降,到达允许的性能极限时,应采取相应的检修或更新措施;电力变压器在服役的整个周期内,其综合性能的大趋势随运行时间的增加而下降,但由于定期的维护和检修操作,故障后的修复工作都使得变压器在短期内的整体性能发生小的波动。因此,变压器的综合性能曲线呈现出波动性递减规律。 |