探讨油浸式电力变压器运行状态评估

摘要：变压器运行状态评估是开展变压器状态检修的基础，在状态检修中可以根据状态评估结果和变压器运行工况，优化制定变压器检修方案，以确保及时发现和解决变压器潜在的故障隐患。本文对油浸式电力变压器运行状态评估进行分析，通过采集运行状态信息、确定运行指标范围、建立运行状态评估模型、分析运行状态评估结果以及采取应对措施，以构建起完善的变压器状态评估体系，旨在提高油浸式电力变压器运维水平。

关键词：油浸式电力变压器；运行状态；评估

油浸式电力变压器运行维护是延长变压器使用寿命、维护电网安全运行的重要工作。变压器运行状态评估作为变压器运行维护的关键一环，需采用科学的评估方法和细化的评估指标构建起完善的评估体系，确保评估结果能够如实反映出油浸式电力变压器的运行状态，准确识别潜在的故障隐患，以便于提高变压器检修维修工作效率。

1采集变压器运行状态信息

在对变压器运行状态进行评估之前，需要从多种途径采集变压器运行信息，为准确评估提供依据[1]。主要的信息采集途径包括以下三种：

1.1采集巡检记录信息

在变压器运行阶段的日常巡检工作中，如实记录了变压器外观、油位、油温、绕组温度、套管完好度、引线接头温度等巡检信息。在评估变压器运行状态前要采集这些巡检信息，掌握变压器基本运行情况。

1.2采集例行试验信息

在评估前要采集定期进行的带电试验、停电试验和在线监测信息。其中，带电试验信息包括绕组电阻试验、绝缘电阻试验、电容量测量等试验检测信息；停电试验信息包括铁芯接地电流测量、红外测温、绝缘老化检测等试验检测信息[2]；在线监测信息包括超高频局部放电检测信息、油中溶解气体色谱分析信息等。

1.3采集诊断试验信息

在评估前采集变压器出现异常状况时进行诊断试验的信息，包括变压器绕组变化检测、变压器局部放电检测、负载损耗检测、绕组频率检测、交流耐压试验等信息。

2确定变压器运行指标范围

在油浸式电力变压器状态评估时，需要确定各项运行指标的正常值范围，为细化评估指标体系提供依据。具体包括以下指标：

2.1温度指标

当变压器处于正常运行状态时，变压器顶层油温、绕组热点最高温度分别不超过85℃、95℃。如果变压器环境温度超过40℃，变压器油温也会随之升高，加速绝缘老化。

2.2负载指标

Yyn0接线二次测电流不平衡率不得超过25%，如果超出限值，则会对变压器正常运行带来影响。当变压器过载运行时，允许在30min运行1.5倍额定电流。如果需要长期运行，则应综合考虑油温、散热条件等因素作出评估[3]。

2.3绝缘指标

检测特征气体含量和产气速率，总烃含量不得超过150μL/L，产气速率不得超过0.5mL/h；检测绝缘电阻指标，铁芯对地绝缘电阻、绕组对地绝缘电阻分别不得超过100MΩ、1MΩ/kV。

2.4绕组指标

采用频率响应法测定绕组变形量，当测定参数小于0.6时，表明绕组外形已经发生中度变形；采用阻抗法测定短路阻抗，当测定的短路阻抗偏差超过3%时，表明绕组已经发生位移

2.5油质指标

变压器绝缘油的击穿电压不得超过35kV，当小于30kV时，表明油质恶化；绝缘油的水分含量不得超过15mg/L，酸值不得超过0.1mgKOH/g，糖醛含量不得超过0.1mg/L。

3建立变压器运行状态评估模型

基于灰色系统理论建立起油浸式变压器运行状态评估模型，通过分析变压器运行数据识别出变压器运行状态规律，预测变压器运行变化趋势。具体实施步骤如下：第一步，整合多维度信息。将变压器运行状态指标视为灰色变量，采用数据处理方法生成数列，建立灰微分方程。整合变压器各项试验检测数据指标，建立起多层次评估体系。第二步，选择核心模型。通过关联层次分析确定变压器运行状态指标之间的关联度，结合采用熵权法对各项指标的权重进行优化分配，以保证复杂工况环境下对变压器运行状态评估的精准度。第三步，数据预处理。对局部放电量、油中溶解气体含量等参数进行预处理，消除数据中的干扰因素。第四步，综合状态评定。通过状态量化分析生成灰色模型预测曲线，结合各项指标阈值设定，评估指标是否超出标准要求，根据指标权重计算出最终的评估结果。

4变压器运行状态评估结果分析

变压器运行状态评估结果分为健康状态、轻度异常状态、中度异常状态、重度故障状态。其中，健康状态的评估分值在0.7-1.0之间，表明变压器各项状态指标都能够达到标准要求，运行工况良好，不存在故障隐患和运行缺陷；轻度异常状态的评估分值在0.5-0.7之间，表明变压器有个别状态指标超出限值，但不会对变压器稳定运行造成影响；中度故障状态的评估分值在0.3-0.5之间，表明变压器有多项状态指标接近或超出限值，会对变压器稳定运行造成一定程度影响；重度故障状态的评估分值小于0.3，表明变压器有多项状态指标严重超出限值，导致变压器技术性能明显下降，表明变压器运行工况已经难满足要求。

5变压器运行状态应对措施

在对油浸式电力变压器运行状态评估后，要根据评估结果采取有效应对措施。如，针对健康状态的变压器，继续做好日常巡检、例行试验等基础性运维工作；针对轻度异常状态的变压器，重点监测个别异常指标的变化趋势，查明指标异常原因，解决潜在故障隐患；针对中度异常状态的变压器，加强超标指标监测，缩短试验周期，制定专项检修计划，解决故障隐患；针对重度异常状态的变压器，立即停止运行，全面排查故障，及时更换严重损坏的装置，待彻底解决故障问题后才能继续投入运行。

6结语

综上所述，变压器运行状态评估在保障变压器长期稳定运行中起着重要作用。在油浸式电力变压器运行状态评估时要综合考虑变压器本体缺陷、巡检记录、试验数据、运行工况等多种因素，优选评估指标，完善多层次评估体系，确保对变压器运行状态作出准确判断，合理预测变压器未来一段时间内的运行发展趋势，为提高变压器运行维护工作质量奠定基础。

参考文献

[1]陈子明，刘欢，李平.串联电抗器式高阻抗变压器运行状态评估模型[J].电子设计工程，2025（1）：91-95.

[2]谭乐，马健，李信哲.油浸式电力变压器动态载荷评估技术研究[J].电气技术与经济，2024（5）：34-36，40.

[3]马宇春，王俊，王忠友.基于5G通信的油浸式电力变压器动态载荷评估技术[J].电力设备管理，2024（18）：5-7.