探讨油浸式电力变压器维修决策技术

摘要：目前电力工业快速进步与发展，油浸式电力变压器作为电力系统中至关重要的设备，承载着电压变换与电能传输的重任。其运行状态直接关乎电力系统的安全稳定，还深刻影响着电力供应的质量及效率。而油浸式电力变压器在运行过程中，会不可避免地受到各种内外因素的共同作用，导致设备性能逐渐下降，甚至可能引发严重故障。因此，如何科学、合理地制定油浸式电力变压器的维修决策，成为亟待解决的重要课题。基于此，本文讨油浸式电力变压器维修决策的关键技术，以期为电力系统的可靠运行提供有力支持。

关键词：油浸式电力变压器；维修决策；状态监测；故障诊断

油浸式电力变压器作为电力系统的核心设备，其重要性不言而喻。在长期的运行过程中，变压器会受到电流、电压、温度、湿度等多种因素的共同作用，导致绝缘材料老化、油质劣化、部件磨损等问题，若得不到有效的处理，将严重威胁到变压器的安全稳定运行，甚至可能引发重大电力事故。因此，如何对油浸式电力变压器进行科学合理的维修决策，成为电力行业必须面对的重要挑战。

1油浸式电力变压器维修决策的重要意义

1.1保障电网安全稳定运行

油浸式电力变压器是电网中的重要组成部分，其运行状态直接影响到整个电网的安全与稳定。一旦变压器发生故障，将可能导致供电中断、电压波动等问题，严重时还可能引发连锁反应，扩大故障范围，对电网造成巨大冲击。因此，科学的维修决策能发现处理变压器的潜在故障，有效预防重大事故的发生，保障电网的安全稳定运行。

1.2提高设备运行效率与可靠性

合理的维修决策能针对变压器的实际运行状况，采取针对性的维修措施，消除设备缺陷，恢复设备性能，提高变压器的运行效率，减少电能损耗，还能延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性。与此同时，科学的维修决策还能降低因故障导致的停电时间和电量损失，提升电力系统的供电质量。

2油浸式电力变压器维修决策技术

2.1状态监测技术

状态监测是油浸式电力变压器维修决策的基础。电流、电压、功率因数、频率等参数反映变压器的负载情况，对比历史数据可判断变压器是否存在过载、短路等异常情况还可利用电气参数的变化趋势来预测变压器的未来运行状态。变压器油中的气体含量和组成反映绝缘材料的热解及氧化程度，定期采集分析油样中的气体成分及含量，可发现变压器内部的局部放电、过热等潜在故障，还可利用DGA数据进行故障预警及趋势分析，为维修决策提供重要依据。局部放电监测技术检测变压器内部的放电信号，可判断放电的位置、强度、放电类型。常用的局部放电监测方法包括超声波法、高频电流法和特高频法，可实现对局部放电的实时监测，为故障诊断提供重要线索。红外热成像技术测量变压器表面的温度分布，可直观地反映变压器内部的热分布情况。当变压器内部存在过热点时，其表面温度会升高，采用红外热成像技术为故障定位处理提供依据，同时红外热成像技术还可用于监测变压器的散热性能及油流状态，为变压器的运行维护提供重要参考[1]。

2.2故障诊断技术

故障诊断是在状态监测的基础上，对变压器存在的故障进行准确识别和定位的过程。基于数据的故障诊断方法主要利用数据挖掘、机器学习等技术对故障进行分类和识别，提取出有用的信息用于故障诊断。例如：可利用支持向量机（SVM）、神经网络等算法对油中溶解气体数据进行分类预测，实现对变压器内部故障的准确判断，还可利用聚类分析、关联规则挖掘等技术来发现故障之间的关联性，为维修决策提供全面的信息支持。基于模型的故障诊断方法建设变压器的数学模型，模拟其运行状态，与实际监测数据进行对比，判断故障类型和位置，需要构建变压器的物理模型或仿真模型模拟其在不同工况下的运行状态、响应特性，将实际监测数据与模型输出进行对比分析，判断变压器是否存在故障、故障的类型，具有较高的准确性，但模型构建和数据分析过程相对复杂。基于知识的故障诊断方法利用专家系统、模糊逻辑等技术，结合变压器的运行经验和故障案例，对故障进行推理，充分利用领域专家的知识经验，提高故障诊断的准确性。构建专家系统或知识库，可存储大量的故障案例和诊断规则，利用知识及规则对实际监测数据进行推理分析，可实现对故障的准确诊断，同时基于知识的故障诊断方法还可按照新的故障案例和诊断经验进行不断学习更新，提高诊断的准确性。为提高故障诊断的准确性，可将多种故障诊断方法进行融合集成。例如：将基于数据的故障诊断方法与基于模型的故障诊断方法进行融合，利用数据挖掘技术提取出有用的信息用于模型验证；还可将基于知识的故障诊断方法与人工智能技术进行结合，利用机器学习算法对故障案例进行自动分类和预测，实现对故障的全方位、多角度诊断和分析，提高诊断的准确性[2]。

2.3维修策略优化

预防性维修策略是按照变压器的使用寿命、运行环境、历史故障数据等因素，制定定期的维修计划，提前发现处理潜在故障，减少故障发生的可能性。而预防性维修策略可能会增加不必要的维修成本和时间成本，因此在制定预防性维修策略时，需要综合考虑变压器的实际情况，合理确定维修周期及维修内容。事后维修策略是在故障发生后，按照故障的性质和严重程度，采取相应的维修措施，节省维修成本间成本，但可能会导致故障扩大或引发连锁反应。因此，在采用事后维修策略时，需要加强对故障的监测预警，发现处理故障，防止故障扩大蔓延。基于状态的维修策略按照变压器的实际运行状态进行灵活调整，预防故障的发生，避免不必要的维修成本间成本，制定基于状态的维修策略期间需完善状态监测体系和故障诊断机制，按照变压器的实际情况，制定合理的维修计划，保证维修工作的有效性。

3结语

综上所述，油浸式电力变压器作为电力系统中不可或缺的设备，其维修决策技术对于保障电网安全稳定运行、提高设备运行效率与可靠性、促进电力工业可持续发展具有重要意义。目前物联网、大数据、人工智能等技术快速发展与融合应用，油浸式电力变压器的维修决策技术将智能化、自动化和精准化。构建智能化的监测与诊断系统、优化维修策略与流程、推动技术创新与产业升级，可为电力系统的高效管理提供有力的技术支撑。

参考文献：

[1] 冯凯. 油浸式电力变压器维修决策技术的研究[J]. 中国新技术新产品，2023（16）：52-54.

[2] 曾建生，马兰，王昭雷. 基于系统动力学的电力变压器全寿命周期影响因素分析[J]. 电器工业，2024（2）：37-45.